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研究背景

轮胎滚动阻力受轮胎的材料特性、结构、质量和使用条件等诸多因素影响,其中某些因素之间还相互关联。单纯降低轮胎滚动阻力并不难,但通常会同时牺牲轮胎的某些性能,特别是抗湿滑性能。在此市场背景下,我公司成功研发出205/55R16低滚动阻力、抗湿滑、低噪声轮胎并上市。现将该产品的设计情况介绍如下。

 

1 技术要求

此款产品的市场定位为欧洲市场,因此本设计参照《欧洲轮胎轮辋技术组织标准手册(ETRTO)2016》,确定其主要技术参数为:规格205/55R16,充气外直径(D′) 632 mm,充气断面宽(B′) 214 mm,标准轮辋 6. 5J,负荷指数 91,速度等级 V。

2 结构设计

2. 1 外直径(D)和断面宽(B)

本设计D取630 mm,B取212 mm。

2. 2 行驶面宽度(b)和弧度高(h)

由于本设计方向为低滚动阻力和抗湿滑,因此b取170 mm,h取7. 5 mm。

2. 3 胎圈着合直径(d)和着合宽度(C)

本设计d取404. 2 mm,C取185. 4 mm。

2. 4 断面水平轴位置(H1/H2)

本设计采用有限元仿真软件对断面水平轴位置进行预测,既要保证低滚动阻力,又要满足产品在行驶过程中不出现胎肩脱层和胎侧鼓包等问题。综合考虑,本设计H1/H2取0. 91。

轮胎断面轮廓如图1所示。

 

2. 5 胎面花纹

胎面花纹展开如图2所示。

 

3 施工设计

3. 1 胎面

胎面采用平直设计,并设计有导电胶。厚度设计为中厚 6. 5 mm,肩厚 7. 2 mm,以确保滚动阻力性能达到标准要求。

3. 2 带束层

带束层采用超高强度钢丝帘线,单丝直径为0. 3 mm,设计角度为29°。

3. 3 成型

采用VMI一次法成型机,冠包侧成型方式。

3. 4 硫化

采用低温硫化方式。

4 成品性能

4.1 外缘尺寸

D′ 和B′ 分别为637和209 mm,满足设计要求。

4. 2 强度性能

破坏能为508. 8 J,满足国家标准要求。

4. 3 脱圈阻力

脱圈阻力为11 256 N,满足国家标准要求。

4. 4 耐久性能

轮胎在规定负荷和充气压力下累计行驶时间为57. 67 h,满足国家标准要求。

4. 5 高速性能

当试验速度达到240 km·h-1并行驶10min后轮胎未损坏,满足国家标准要求;再以10km·h-1的速度依次递增,每次行驶10 min,最终达到320 km·h-1并行驶4 min,高速性能满足研发设计要求。

4. 6 实车测试

本产品委托欧洲权威的第三方测试机构(德国TÜV SÜD)进行测试,最终成功通过测试并顺利拿到认证证书(见图3)。

 

5 结语

低滚动阻力、抗湿滑和低噪声是轮胎产品的发展趋势,目前外资品牌的技术能力和市场份额已大大超过国内企业。我公司研发的此款205/55R16轮胎极大地提高了产品的技术优势,提高了国产品牌轮胎在海外的市场地位,为今后的销售提供了强有力的产品技术保障。
 

 
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