輪胎滾阻對整車能耗影響研究

覃慧芳 梁光炎 夏竟鈞

摘 要：隨著國家對整車排放要求越來越嚴格，提升整車經濟性刻不容緩。提升整車經濟性的措施很多，對于行駛系統，降低輪胎滾阻是重要措施之一。本文主要研究輪胎滾阻對整車經濟性的影響，找出輪胎滾阻與整車能耗的關系。

關鍵詞：節能;輪胎滾阻;滑行阻力

通過降低輪胎滾阻值，可以減小滾動阻力，減小整車阻力，從而提升整車經濟性。本文主要研究輪胎滾阻與電耗、油耗的關系，得出輪胎滾阻在整車經濟性中的貢獻。

1 研究內容

汽車滑行阻力主要包含空氣阻力、滾動阻力、傳動系阻力等，本論文主要研究滾動阻力，滾動阻力主要影響因素為輪胎滾阻，通過測試同一規格，不同滾阻輪胎的整車滑行阻力曲線，以滑行阻力曲線作為輸入，驗證不同滾阻輪胎對整車能耗的影響。

（1）車輛、輪胎樣本選擇：某一純電動車，輪胎規格235/55 R19;某一燃油車，輪胎規格215/55R18。

（2）輪胎滾阻值設定： 每個規格輪胎設定三個滾阻值：6.0、7.0、8.0，實際樣胎滾阻以測試結果為準。

（3）不同滾阻輪胎方案確定：僅通過改變輪胎胎面配方達到不同滾阻值要求。

2 測試、計算方法

（1）輪胎滾阻測試方法：通過《ISO 28580：2009 Passenger car， truck and bus tyres —Methods of measuring rolling resistance— Single point test and correlation of measurement results》規定測試輪胎滾阻。

（2）整車滑行阻力測試方法：通過《GB 18352.3-2005輕型汽車污染物排放限值及測量方法》中附件CC5.1規定方法測試。

①測試設備：P-BOX或者V-BOX，實時記錄測試速度與測試時間的關系。

②測試地點：汽車試驗場性能道（平整光滑水泥路），性能道經過國家認證機構認證，可用于滑行阻力測試。

③測試過程：

a）車輛準備：選擇風阻最大車身，車輛磨合里程≥3000km，車輛重量M=整備質量+100kg。

b）將車輛加速到比選定車速V高出10km/h的車速，變速器置于空擋。

c）測量車輛從V2=V+△V減速至V1=V-△V所需時間t1（△V≤5km/h）。

d）在相反的方向，進行同樣的試驗，測量t2。

e）取時間t1和t2的平均值Ti。

f）重復上述試驗5次，取時間的平均值△T，計算出阻力的平均值，即：

g） 根據以上公式每隔10km/h計算一個阻力點，并對相應點進行溫度修正，最后擬合得出該車型滑行阻力如下：

（3）整車能耗驗證方法：通過輸入不同的滑行阻力曲線分析綜合油耗測試結果，對比不同滑行阻力曲線對整車能耗影響。

3 測試信息

如下表1所示為測試車輛信息、測試條件、輪胎信息。

4 數據分析

通過整車滑行阻力測試，得到不同速度下整車道路行駛阻力，如圖1所示。行駛阻力隨車速增大逐漸增大;同一規格輪胎，輪胎滾阻系數增大，行駛阻力增大。

使用實際滑行的道路阻力曲線，對比整車滑行阻力整車能耗，如下表2所示。從測試結果可以看出，該純電動車，滾阻降低0.7，續航里程提升2.1%，約9 km;滾阻降低1.1，續航里程提升5.6%，約24km。該燃油車，滾阻降低1.2，油耗降低3.2%，約0.25L;滾阻降低2.3，油耗降低4.2%，約0.33L。

5 結論

通過降低輪胎滾阻，可提升整車經濟性。對電動車，輪胎滾阻下降1，續航里程提升3%～5%;對燃油車，輪胎滾阻下降1，油耗下降2%～3%。

作者簡介：覃慧芳 （1986-），女，壯族，廣西來賓人，本科，學士，助理工程師，主要從事汽車車輪輪胎設計開發。