淺析分輪位匹配輪胎花紋對(duì)整車性能的影響

柯何俊

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

淺析分輪位匹配輪胎花紋對(duì)整車性能的影響

柯何俊

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

汽車輪胎是汽車的行駛系統(tǒng)的重要組成部分，除了承載著全車重量，傳遞驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩外，車輪還起著減震、緩沖、轉(zhuǎn)向及制動(dòng)的作用。輪胎對(duì)汽車的駕駛性、舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性及安全性等各方面都有著直接的影響。本文從不同花紋輪胎的性能，輪胎性能對(duì)整車性能的影響和分輪位匹配輪胎花紋的優(yōu)勢(shì)等方面分析，為整車提供更經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的輪胎花紋的匹配方法。

輪胎花紋；分輪位；匹配

CLC NO.:U463.3 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2015)05-89-02

引言

輪胎是影響整車性能的關(guān)鍵零部件，不同的輪胎特性，其性能表現(xiàn)也不盡相同。尤其是輪胎花紋，直接影響輪胎在降噪、排水性、制動(dòng)性、牽引力等方面的表現(xiàn)。因此，如何更好的匹配輪胎花紋對(duì)整車的設(shè)計(jì)匹配意義重大。

本文旨在如何根據(jù)不同輪位的功能特性匹配不同類型花紋的輪胎，從而發(fā)揮各類型花紋輪胎的性能優(yōu)點(diǎn)，避開(kāi)缺點(diǎn)。在保證驅(qū)動(dòng)力，制動(dòng)力，牽引力，轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，盡可能的降低滾動(dòng)阻力系數(shù)，降低能耗。

1、不同花紋輪胎的性能

輪胎花紋是提高車輛性能，確保行駛安全的重要環(huán)節(jié)。胎面花紋是輪胎的主要參數(shù)之一。輪胎花紋的作用是增加胎面與路面間的摩擦系數(shù)，以防止車輪打滑，保證汽車的制動(dòng)，驅(qū)動(dòng)，側(cè)偏等力學(xué)特性。同時(shí)，它對(duì)輪胎的耐磨性，耐發(fā)熱性，耐切割性及振動(dòng)噪聲等也有很大的關(guān)系。胎面花紋是影響輪胎使用性能和壽命的重要因素之一。

載貨汽車輪胎花紋大體分為橫溝花紋，直溝花紋，綜合花紋及塊狀花紋。

橫溝花紋如圖（1）所示，它以與輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)方向近似成直角的橫溝為主體，驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力、牽引力優(yōu)，且耐磨性佳，胎肩散熱性好。但滾動(dòng)阻力大，高速行駛時(shí)易發(fā)熱，好路上行駛噪聲大。適用于重載車驅(qū)動(dòng)輪位。

直溝花紋如圖（2）所示，它是由幾條沿輪胎周向的直溝組成 ，這種花紋滾動(dòng)阻力小，防側(cè)滑能力好，噪聲小，散熱性能好。但驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力、牽引力差，防縱滑性能差，容易夾石子及產(chǎn)生裂口。適用于在良好路面上行駛的載重汽車的導(dǎo)向輪位。

綜合花紋如圖（3）所示，它介于橫溝花紋和直溝花紋之間，在胎面中部具有縱向的曲折形窄溝槽，在接近肩部的兩側(cè)則有橫向?qū)挏喜邸Ｒ蛑睓M均有花紋，綜合花紋既有橫溝花紋的良好驅(qū)動(dòng)力和耐磨性，胎肩散熱性能好，又有直溝花紋的滾動(dòng)阻力小，防側(cè)滑能力好，散熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。胎面柔軟性好，行駛時(shí)不易脫空。且中心道胎肩的溝槽的增大使塞進(jìn)去的石子容易甩出，故不宜夾石子。但越野性能差，胎肩部易產(chǎn)生，磨損不均。這種花紋適于載貨汽車的全輪位。

塊狀花紋如圖（4）所示，花紋溝槽深，突出面積小，與路面附著力大。它具有超強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)性，和制動(dòng)性，優(yōu)異的耐刺扎，耐切割性；但滾動(dòng)阻力大，行駛噪音大。適合惡劣工況的自卸車的全輪位。

2、輪胎性能對(duì)整車行駛性能的影響

輪胎的附著性能、滾動(dòng)阻力、側(cè)偏特性、垂直剛度、包絡(luò)性和振動(dòng)性等都影響汽車的行駛性能。輪胎的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能對(duì)汽車行駛性能影響：

1）輪胎的附著性能，壓力分布和輪胎的滾動(dòng)阻力等影響汽車的動(dòng)力性能；

2）輪胎的滾動(dòng)阻力越大，汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性能越差；

3）輪胎與路面的摩擦因數(shù)，尤其是最大靜摩擦因數(shù)影響汽車的制動(dòng)性能，最大靜摩擦越大，制動(dòng)性能越好。

4）輪胎的側(cè)偏特性，輪胎與路面的壓力分布及輪胎的垂直剛度影響汽車的操作穩(wěn)定性能；

5）輪胎的均勻性，振動(dòng)性和垂直特性影響汽車的行駛平順性，高速行駛時(shí)，輪胎的駐波特性對(duì)汽車行駛平順性也有較大的影響；

6）輪胎的均勻性，花紋導(dǎo)向影響汽車的加速跑偏性。

3、分輪位配置輪胎花紋的優(yōu)勢(shì)

根據(jù)前期對(duì)國(guó)外標(biāo)桿車型的分析研究及整車搭載試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明，在進(jìn)行整車輪胎花紋類型的匹配設(shè)計(jì)時(shí)，采用分輪位匹配輪胎花紋的方式與以往整車采用全輪位綜合花紋的方式相比，其在整車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性、驅(qū)動(dòng)性及燃油經(jīng)濟(jì)性等方面均有明顯的優(yōu)勢(shì)。下面以普通重型 4×2牽引車為例進(jìn)行分析：

4×2牽引車整車分為前、后兩軸，對(duì)應(yīng)兩個(gè)輪位。前輪位對(duì)于整車主要起導(dǎo)向作用，且載荷較??；后輪位對(duì)于整車主要起驅(qū)動(dòng)作用，且載荷較大。全輪位匹配輪胎花紋與分輪位匹配輪胎花紋具體形式如下：

輪位 前輪位 后輪位功能 導(dǎo)向 驅(qū)動(dòng)全輪位匹配 綜合花紋 綜合花紋分輪位匹配 直溝花紋 橫溝花紋

分輪位匹配輪胎花紋與全輪位匹配輪胎花紋對(duì)比分析：導(dǎo)向輪位采用直溝花紋與綜合花紋對(duì)比，考慮其主要功能為導(dǎo)向功能，直溝花紋與綜合花紋相比滾動(dòng)阻力小，燃油經(jīng)濟(jì)性好，轉(zhuǎn)向時(shí)防側(cè)滑能力較好，轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)將更加明顯；驅(qū)動(dòng)輪位采用橫溝花紋與綜合花紋對(duì)比，考慮其主要功能為驅(qū)動(dòng)功能，且載荷較大，橫溝花紋與綜合花紋相比，其驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力、牽引力優(yōu)，耐磨性佳，胎肩散熱性好等優(yōu)勢(shì)將更加明顯。

在整車匹配輪胎方面，燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，驅(qū)動(dòng)性，制動(dòng)性是成反比的。要保證燃油驅(qū)動(dòng)性，就要犧牲一定的動(dòng)力性、驅(qū)動(dòng)性、制動(dòng)性；要保證動(dòng)力性、驅(qū)動(dòng)性、制動(dòng)性就會(huì)提高輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)。此時(shí)，分輪位配置輪胎花紋就顯出優(yōu)勢(shì)。在轉(zhuǎn)向輪位配置直溝花紋，獲得良好的直線穩(wěn)定性，操作安全性，行駛舒適性，燃油經(jīng)濟(jì)性，噪聲小。在驅(qū)動(dòng)力配置橫溝花紋，以保證整車行駛所需要的制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)性能，優(yōu)異的抓著性能,耐磨性能。

4、結(jié)束語(yǔ)

分輪位匹配輪胎胎面花紋，發(fā)揮各種胎面花紋輪胎的優(yōu)勢(shì)，避開(kāi)缺點(diǎn)，以保證整車更經(jīng)濟(jì)，安全，可靠。在分輪位匹配輪胎胎面花紋是，盡可能選取動(dòng)平衡較好且一致的輪胎，每個(gè)輪胎之間的氣壓一致（選用與負(fù)荷一致的標(biāo)準(zhǔn)氣壓），雙輪驅(qū)動(dòng)和單輪驅(qū)動(dòng)，輪胎對(duì)地面摩擦力的區(qū)別對(duì)試驗(yàn)的影響，導(dǎo)向輪輪胎，抗偏磨，滾阻系數(shù)大，不同的產(chǎn)品的節(jié)油的效果不同。

[1] 莊繼德.汽車輪胎學(xué)。北京理工大學(xué)出版社，1996.02.

[2] 陳家瑞主編.汽車構(gòu)造（下冊(cè)）.人民交通出版社，第3版，2001.2.

Analysis of different wheel with different tread pattern effect on vehicle performance

Ke Hejun
（Anhui Jianghuai Automobile Co. Ltd., Anhui Hefei 230601）

Automobile tire is an important part of the driving system of automobile.In addition to carrying the weight of the entire vehicle, drive torque, the wheels also plays the damping, buffering, steering and braking effect.Tires for cars driving, comfort, fuel economy and safety and so on various aspects has a direct impact. In this paper, Through the analysis of the performance of the different pattern tires, tire performance affect the performance of the vehicle and the advantage of the tire to different round match different patterns and so on, provide the vehicle with more economical, safe and reliable tire pattern matching method.

Tire pattern; different wheel; match

U463.3

B

1671-7988(2015)05-89-02

柯何俊，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。