淺析分輪位匹配輪胎花紋對整車性能的影響

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，傳遞驅動轉矩外，車輪還起著減震、緩沖、轉向及制動的作用。輪胎對汽車的駕駛性、舒適性、燃油經(jīng)濟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，輪胎性能對整車性能的影響和分輪位匹配輪胎花紋的優(yōu)勢等方面分析，為整車提供更經(jīng)濟、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整車的設計匹配意義重大。

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，避開缺點。在保證驅動力，制動力，牽引力，轉向穩(wěn)定性的基礎上，盡可能的降低滾動阻力系數(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，驅動，側偏等力學特性。同時，它對輪胎的耐磨性，耐發(fā)熱性，耐切割性及振動噪聲等也有很大的關系。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，它以與輪胎轉動方向近似成直角的橫溝為主體，驅動力、制動力、牽引力優(yōu)，且耐磨性佳，胎肩散熱性好。但滾動阻力大，高速行駛時易發(fā)熱，好路上行駛噪聲大。適用于重載車驅動輪位。

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

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，在接近肩部的兩側則有橫向寬溝槽。因直橫均有花紋，綜合花紋既有橫溝花紋的良好驅動力和耐磨性，胎肩散熱性能好，又有直溝花紋的滾動阻力小，防側滑能力好，散熱性能好等優(yōu)點。胎面柔軟性好，行駛時不易脫空。且中心道胎肩的溝槽的增大使塞進去的石子容易甩出，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。它具有超強的驅動性，和制動性，優(yōu)異的耐刺扎，耐切割性；但滾動阻力大，行駛噪音大。適合惡劣工況的自卸車的全輪位。

2、輪胎性能對整車行駛性能的影響

輪胎的附著性能、滾動阻力、側偏特性、垂直剛度、包絡性和振動性等都影響汽車的行駛性能。輪胎的動態(tài)力學性能對汽車行駛性能影響：

1）輪胎的附著性能，壓力分布和輪胎的滾動阻力等影響汽車的動力性能；

2）輪胎的滾動阻力越大，汽車的燃料經(jīng)濟性能越差；

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

4）輪胎的側偏特性，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，振動性和垂直特性影響汽車的行駛平順性，高速行駛時，輪胎的駐波特性對汽車行駛平順性也有較大的影響；

6）輪胎的均勻性，花紋導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

根據(jù)前期對國外標桿車型的分析研究及整車搭載試驗驗證結果表明，在進行整車輪胎花紋類型的匹配設計時，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、驅動性及燃油經(jīng)濟性等方面均有明顯的優(yōu)勢。下面以普通重型 4×2牽引車為例進行分析：

4×2牽引車整車分為前、后兩軸，對應兩個輪位。前輪位對于整車主要起導向作用，且載荷較小；后輪位對于整車主要起驅動作用，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 導向 驅動全輪位匹配 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比分析：導向輪位采用直溝花紋與綜合花紋對比，考慮其主要功能為導向功能，直溝花紋與綜合花紋相比滾動阻力小，燃油經(jīng)濟性好，轉向時防側滑能力較好，轉向穩(wěn)定性好等優(yōu)勢將更加明顯；驅動輪位采用橫溝花紋與綜合花紋對比，考慮其主要功能為驅動功能，且載荷較大，橫溝花紋與綜合花紋相比，其驅動力、制動力、牽引力優(yōu)，耐磨性佳，胎肩散熱性好等優(yōu)勢將更加明顯。

在整車匹配輪胎方面，燃油經(jīng)濟性和動力性，驅動性，制動性是成反比的。要保證燃油驅動性，就要犧牲一定的動力性、驅動性、制動性；要保證動力性、驅動性、制動性就會提高輪胎的滾動阻力系數(shù)。此時，分輪位配置輪胎花紋就顯出優(yōu)勢。在轉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)濟性，噪聲小。在驅動力配置橫溝花紋，以保證整車行駛所需要的制動和驅動性能，優(yōu)異的抓著性能,耐磨性能。

4、結束語

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，避開缺點，以保證整車更經(jīng)濟，安全，可靠。在分輪位匹配輪胎胎面花紋是，盡可能選取動平衡較好且一致的輪胎，每個輪胎之間的氣壓一致（選用與負荷一致的標準氣壓），雙輪驅動和單輪驅動，輪胎對地面摩擦力的區(qū)別對試驗的影響，導向輪輪胎，抗偏磨，滾阻系數(shù)大，不同的產品的節(jié)油的效果不同。

[1] 莊繼德.汽車輪胎學。北京理工大學出版社，1996.02.

[2] 陳家瑞主編.汽車構造（下冊）.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。