胎側(cè)部件對高性能子午線輪胎耐久性能影響的研究

宋恩磊

摘 要：研究胎側(cè)部位的胎翼端點(diǎn)、1P胎體簾布反包端點(diǎn)和RC膠端點(diǎn)對子午線輪胎耐久性能的影響。結(jié)果表明，對于轎車高性能子午線輪胎，胎翼端點(diǎn)、1P胎體簾布反包端點(diǎn)和RC膠端點(diǎn)對耐久性能均有影響，其中胎翼端點(diǎn)和1P胎體簾布反包端點(diǎn)的影響較為顯著。

關(guān)鍵詞：胎翼端點(diǎn)；1P胎體簾布反包端點(diǎn)；耐久性能

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，從而對轎車的需求量也越來越大，道路的行車安全至關(guān)重要。車輛的安全行駛與輪胎本身特性密不可分。當(dāng)汽車在行駛過程中，輪胎會(huì)長期疲勞擠壓變形，如果胎側(cè)部位設(shè)計(jì)不合理，就容易產(chǎn)生胎側(cè)裂口，導(dǎo)致輪胎漏氣，甚至出現(xiàn)爆胎，危及行車人的生命。所以設(shè)計(jì)一款高耐久安全性能輪胎很重要。近年來，人們對汽車功能要求逐漸提高，從而對輪胎性能的需求也在不斷增長，尤其輪胎的耐用性很關(guān)注，合理的胎側(cè)部位設(shè)計(jì)也是提升輪胎耐久性能的方法之一。至此很多輪胎廠家都在輪胎設(shè)計(jì)方面絞盡腦汁，目的是為了找出胎側(cè)部位設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。然而胎側(cè)部位的每個(gè)影響因素之間也都是相互制約的，因此工程師在設(shè)計(jì)輪胎時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分的考慮相互間的制約因素，設(shè)計(jì)出最合理的方案，從而提升輪胎的耐久性能。本文是以轎車子午線輪胎為載體，通過對胎側(cè)部位的胎翼端點(diǎn)、1P胎體簾布反包端點(diǎn)和RC膠端點(diǎn)的研究，找出其對輪胎耐久性能的影響，以便對輪胎的胎側(cè)部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

方案設(shè)計(jì)概述：（1）選取代表規(guī)格：225/45R17；（2）胎翼端點(diǎn)對胎側(cè)部位的影響，僅將該端點(diǎn)作為唯一變量，其他影響因素不變；（3）1P胎體簾布反包端點(diǎn)對胎側(cè)部位的影響，僅將該端點(diǎn)作為唯一變量，其他影響因素不變；（4）RC膠端點(diǎn)對胎側(cè)部位的影響，僅將該端點(diǎn)作為唯一變量，其他影響因素不變。

1 胎翼端點(diǎn)對胎側(cè)部位的影響研究

針對胎翼端點(diǎn)對胎側(cè)部位的影響，共設(shè)計(jì)5種不同的方案，分別將胎翼端點(diǎn)放在胎側(cè)5個(gè)不同的位置，詳見圖1。

方案說明：（1）胎翼端點(diǎn)在胎側(cè)的影響區(qū)域取5個(gè)點(diǎn)，分別是a1、b1、c1、d1和e1；（2）a1和e1分別是胎翼端點(diǎn)位置設(shè)計(jì)的上下臨界點(diǎn)；（3）a1與e1之間的距離分為四等分，分別是a1b1=b1c1=c1d1=d1e1；（4）取得這5個(gè)點(diǎn)，分別表示5個(gè)方案：A1、B1、C1、D1和E1；（5）A1為基準(zhǔn)方案，其它方案以A1為基準(zhǔn)，統(tǒng)一安排耐久試驗(yàn)。

數(shù)據(jù)分析：（1）影響率是以A1為基礎(chǔ)，胎翼端點(diǎn)對胎側(cè)影響提升的百分比；（2）從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，B1與A1、C1與B1、D1與C1相比，都下降了1%，E1與D1相比，下降了3%；（3）A1-E1方案，胎翼端點(diǎn)對胎側(cè)的影響越來越大，下降了6%。

小結(jié)：（1）隨著胎翼端點(diǎn)沿著胎側(cè)向下設(shè)計(jì)，胎翼端點(diǎn)對胎側(cè)的影響越來越大；（2）故胎翼端點(diǎn)應(yīng)沿著胎側(cè)向上設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)胎側(cè)裂口。

2 1P胎體簾布反包端點(diǎn)對胎側(cè)部位的影響研究

針對1P簾布反包端點(diǎn)對胎側(cè)部位的影響，共設(shè)計(jì)5種不同的方案，分別將該端點(diǎn)放在胎側(cè)5個(gè)不同的位置，詳見圖2。

方案說明：（1）1P胎體簾布反包端點(diǎn)在胎側(cè)的影響區(qū)域取5個(gè)點(diǎn)，分別是a2、b2、c2、d2和e2；（2）a2和e2分別是1P胎體簾布反包端點(diǎn)位置設(shè)計(jì)的上下臨界點(diǎn)；（3）a2與e2之間的距離分為四等分，分別是a2b2=b2c2=c2d2=d2e2；（4）取得這5個(gè)點(diǎn)，分別表示5個(gè)方案：A2、B2、C2、D2和E2；（5）A2為基準(zhǔn)方案，其它方案以A2為基準(zhǔn)，統(tǒng)一安排耐久試驗(yàn)。

數(shù)據(jù)分析：（1）影響率是以A2為基礎(chǔ)，1P胎體簾布反包端點(diǎn)對胎側(cè)影響提升的百分比；（2）從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，B2與A2相比，下降了3%；C2與B2相比，下降了4%；D2與C2相比，下降了22%；E2與D2相比，提升了29%；（3）A2-E2方案，1P胎體簾布反包端點(diǎn)對胎側(cè)的影響先增大后減小，直至到影響為0。

小結(jié)：（1）隨著1P胎體簾布反包端點(diǎn)位置沿著胎側(cè)影響區(qū)域向下設(shè)計(jì)，對胎側(cè)的影響先增大后減小，直至到不影響，說明簾布端點(diǎn)對胎側(cè)有個(gè)影響范圍，簾布端點(diǎn)放在該區(qū)域，胎側(cè)易發(fā)生裂口；（2）1P胎體簾布反包端點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避開該影響區(qū)域，提升胎側(cè)的耐久性能。

3 RC膠端點(diǎn)對胎側(cè)部位的影響研究

針對RC膠端點(diǎn)對胎側(cè)部位的影響，共設(shè)計(jì)5種不同的方案，分別將RC膠端點(diǎn)放在胎側(cè)5個(gè)不同的位置，詳見圖3。

方案說明：（1）RC膠端點(diǎn)在胎側(cè)的影響區(qū)域取5個(gè)點(diǎn)，分別是a3、b3、c3、d3和e3；（2）a3和e3分別是RC膠端點(diǎn)位置設(shè)計(jì)的上下臨界點(diǎn)；（3）a3點(diǎn)為RC膠端點(diǎn)處在1P胎體簾布反包端點(diǎn)，e3為RC膠端點(diǎn)處在三角膠端點(diǎn)；（4）a3-e3之間距離四等分，分別是a3b3=b3c3=c3d3=d3e3；（5）取得這5個(gè)點(diǎn)，分別表示5個(gè)方案：A3、B3、C3、D3和E3；（6）C3為基準(zhǔn)方案，其它方案以C3為基準(zhǔn)，統(tǒng)一安排耐久試驗(yàn)。

數(shù)據(jù)分析：（1）影響率是以C3為基礎(chǔ)，RC膠端點(diǎn)對胎側(cè)影響提升的百分比；（2）從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，B3與A3相比，下降了50%；C3與B3和D3與C3相比，沒有變化；E3與D3相比，下降了70%。

小結(jié)：通過數(shù)據(jù)可以看出，針對RC膠端點(diǎn)對胎側(cè)的影響，RC膠端點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)避開三角膠和1P簾布反包端點(diǎn)。從而提升胎側(cè)的耐久性能。

結(jié)論

（1）從以上數(shù)據(jù)可以看出，胎翼端點(diǎn)和1P胎體簾布反包端點(diǎn)對胎側(cè)的影響更為明顯。（2）合理的胎翼端點(diǎn)、1P胎體簾布反包端點(diǎn)和RC膠端點(diǎn)設(shè)計(jì)，可以有效的避免胎側(cè)裂口，提升輪胎的耐久性能。