特種車輛安全輪胎泄氣可行駛性能試驗實操淺析

趙海峰,龔曉乾,要榮,薛奇,王東,程海峰,王學成

(一汽解放商用車開發(fā)院，吉林長春 130011)

0 引言

安全行駛在當前汽車工業(yè)中處于重要地位，尤其是高速行駛、重載行駛中因輪胎泄氣、爆胎等原因造成的安全事故的預防越來越成為當今的關(guān)注焦點；同時，在特種車輛尤其是軍用車輛中，泄氣行駛成為戰(zhàn)場生存能力、車輛綜合性能的一個重要指標。目前，車輛為達到上述要求，一般在車輪輪輞上安裝一種內(nèi)支撐體裝置即安全內(nèi)支撐輪胎，以實現(xiàn)在爆胎或被槍彈擊穿后車輛仍能正常操控并能行駛一段距離。

安全內(nèi)支撐輪胎主要由輪輞、內(nèi)支撐體及輪胎三部分組成，如圖1所示。

圖1 安全內(nèi)支撐輪胎結(jié)構(gòu)示意

內(nèi)支撐體安裝于輪輞外側(cè)并隨輪輞轉(zhuǎn)動，輪胎正常安裝：車輛以正常氣壓行駛時，支撐體無任何作用且不影響輪胎功能；車輪泄氣后，支撐體充當實體車輪保證車輛仍能應急行駛[1]。

就國內(nèi)而言，用于驗證安全內(nèi)支撐輪胎的道路試驗方法主要參考GJB 2723標準規(guī)定及車輛使用要求，主要包括行駛性能試驗、主觀評價試驗等幾個方面。其中，性能試驗主要驗證安全內(nèi)支撐輪胎在泄氣可行駛道路試驗中的使用性能，是評價產(chǎn)品的重要指標和“過門項”，車輛使用要求見表1[2]。

表1 車輛使用要求

1 道路試驗操作

1.1 車輛準備要求

以現(xiàn)有特種車輛為陪試品，為驗證極限工況下安全內(nèi)支撐輪胎的性能，陪試品試驗需處于極限工況。

(1)驅(qū)動型式及輪荷控制

特種車輛主要以全輪驅(qū)動為主，驅(qū)動輪受力工況較非驅(qū)動輪更為復雜，因此試驗車輪宜選用驅(qū)動輪。同時，為滿足極限使用需求，應將陪試品軸核調(diào)整至最大設計軸核。

(2)陪試品車輪選擇及處理

實際使用中任一車輪或數(shù)個車輪均會出現(xiàn)泄氣行駛的可能，但綜合考慮安全性及各輪實際工況，道路試驗實操中一般選取左前轉(zhuǎn)向輪作為試驗輪，主要原因是轉(zhuǎn)向時條件更苛刻、操作者通過手力有直觀感受并方便觀察。

對于進行泄氣行駛試驗車輪，應使用φ7.62 mm的步槍按規(guī)定要求擊中內(nèi)支撐體；但實際試驗中現(xiàn)場無射擊條件，因而一般使用與步槍口徑一致或相近的鉆頭對輪胎進行鉆孔，鉆孔位置要求與步槍射擊彈孔要求一致，如圖2所示。

圖2 模擬左前轉(zhuǎn)向輪泄氣“射擊”鉆孔示意

(3)試驗環(huán)境要求

根據(jù)標準要求選擇合適路面類型，部分路面型式如圖3所示。

圖3 典型鵝卵石路面示意

根據(jù)計算及經(jīng)驗，環(huán)境溫度對內(nèi)支撐的性能具有重要影響，因此，實操中宜選擇20 ℃以上晴天天氣進行；同時，保證各路面干燥無泥水。

(4)輔助設備安裝

為方便試驗人員實時監(jiān)測試驗車輪的溫度等狀態(tài)情況，在車體相應位置安裝監(jiān)控攝像頭、溫度傳感器等裝備，如圖4所示，配備有自動滅火功能的車輛還應檢查設備是否運行良好以備使用。

圖4 觀察攝像機及溫度傳感器示意

1.2 試驗及結(jié)果判斷

樣車按照表1中標準要求在相應路況下進行行駛試驗，試驗過程中若出現(xiàn)危及試驗安全的情況，試驗立即終止并判定試驗失敗。

試驗結(jié)束或發(fā)生判定終止情況時，立即對車輛及輪胎狀況進行狀態(tài)記錄，如表2所示。

表2 車輛及車輪狀態(tài)

2 實操注意事項

泄氣可行駛道路試驗實操中，為保證試驗條件滿足要求并保證安全，操作者需關(guān)注相關(guān)操作注意事項。

2.1 行車控制

(1)鋪裝路

鋪裝路行駛里程長，造成輪胎及內(nèi)支撐劇烈摩擦產(chǎn)生大量熱量，發(fā)生輪胎冒煙著火、胎面脫線分離等風險較大，行車過程中需保障車輛伴隨并由駕駛員和保障人員實時觀察試驗輪胎狀態(tài)。

(2)起伏土路、砂石路等復雜路況

復雜路況對內(nèi)支撐輪胎各向有較大沖擊，極易造成內(nèi)支撐斷裂或松動、輪胎褶皺等問題，駕駛員需關(guān)注試驗過程中的方向盤手力變化情況、車輛振動情況等，以辨識風險。

2.2 試驗后狀態(tài)及處理

泄氣可行駛道路試驗工況復雜，試驗后車輪狀態(tài)變化較大，如圖5所示，典型狀態(tài)說明及處理見表3。

圖5 試驗后狀態(tài)示意

表3 陪試品車輪狀態(tài)說明及處理

3 結(jié)束語

從試驗過程及結(jié)果來看：泄氣可行駛試驗在驗證車輪內(nèi)支撐裝置的性能方面具有重要作用，道路試驗對路面選擇、車速等試驗條件要求較高，過程中需平衡可驗證性、安全性等各方面影響因素；在實操中，應根據(jù)實際使用工況和試驗結(jié)果，調(diào)整試驗策略。

通過幾輪試驗驗證，目前開發(fā)的某新型安全輪胎內(nèi)支撐裝置已在批量生產(chǎn)的特種車型中應用。