Giti轮胎力学特性试验
2020-12-15杨飞蒋传宇付兴超杨钧浩
杨飞 蒋传宇 付兴超 杨钧浩
摘 要:文章对Giti comfort 228_205/55R16 91H 轮胎进行轮胎力学特性试验,定制轮胎力学特性的试验方法,数据处理方法及指标,共完成的轮胎力学特性试验如下:纯侧偏、纯侧倾、侧偏侧倾复合工况试验、纯纵滑、有效滚动半径、径向刚度、侧向刚度、纵向刚度、扭转刚度。
关键词:轮胎力学特性;轮胎试验;Giti
中图分类号:U463.341 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2020)22-119-03
Abstract: In this paper, Giti comfort 228_205 / 55R16 91H tires are tested for tire mechanical properties, customized tire mechanical properties test methods, data processing methods and indicators. The tire mechanical properties tests completed are as follows: pure side slip, pure roll, side roll Composite working condition test, pure longitudinal slip, effective rolling radius, radial stiffness, lateral stiffness, longitudinal stiffness, torsional stiffness.
Keywords: Tire mechanical properties; Tire test; Giti
CLC NO.: U463.341 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)22-119-03
前言
轮胎作为汽车与路面之间唯一的接触部件,需要承受整车的重力以及与路面间的各种作用载荷,轮胎的力学特性直接决定着汽车的各种特性,所以对轮胎的试验验证是非常重要的[1]。本文对Giti comfort 228_205/55R16 91H这个型号的轮胎进行力学试验,本次试验结果,可以作为轮胎仿真和性能优化的依据。
1 轮胎坐标系
试验台坐标系采用ISO坐标系,如图1所示。坐标系的原点是輪胎接地印迹中心,x轴定义为轮胎中分面与地面的交线,前进方向为正;y轴是指轮胎旋转轴线在地面上的投影线,前进方向左侧为正;z轴与地面垂直,向上为正。
轮胎的纵向力Fx、侧向力Fy、垂直载荷Fz以及翻倾力矩Mx、滚动阻力矩My和回正力矩Mz等均按轮胎坐标系规定的方向确定正负方向。侧偏角α,侧倾角γ,图示方向为正[2]。
2 试验方法
轮胎力学特性试验方法见表1。轮胎冷态状况的气压为230kPa,考虑到汽车行驶过程中胎压会有所变化,但由于试验速度低,试验过程中胎压基本不变。为了使试验测试状况与实际使用状况更贴近,参照英国通用汽车公司的全球标准GMW 15204,试验时的胎压比冷态气压高20kPa,即试验时气压为250kPa[3]。
3 试验数据处理
3.1 纯侧偏
对采集的每个侧偏角的原始数据进行平均;对线性区侧偏角范围的侧向力与侧偏角数据进行线性拟合,能够得出侧偏刚度[4],如图3。对线性区侧偏角范围的回正力矩与侧偏角数据进行线性拟合,计算得到回正刚度,如图4。
3.2 纯侧倾
对采集的每个侧倾角的原始数据进行平均;对侧倾角范围为[-5,5]的侧向力与侧倾角数据进行线性拟合,计算得到侧倾刚度。
3.3 侧偏侧倾复合工况
对采集的每个侧偏角与侧倾角的原始数据进行平均。
3.4 纯纵滑
对采集的每个滑移率的原始数据进行平均;对滑移率范围为[-0.03,+0.03]的纵向力数据进行线性拟合,从而计算得到纵滑刚度。
3.5 有效滚动半径
对滑台位移与时间数据进行线性拟合,计算得到滑台速度;对轮胎角位移与时间数据进行线性拟合,计算得到轮胎角速度;滑台速度除以轮胎角速度,即可计算得到有效滚动半径。每工况下的有效滚动半径重复测量10次,取均值作为该工况的有效滚动半径结果。
3.6 径向刚度
对采集的每组原始数据进行平均;对垂直载荷范围为[1500,4500]的垂直载荷与轮胎负载半径数据进行线性拟合,从而计算得到径向刚度。
3.7 侧向刚度
对侧向力范围为[-1000,1000]的的侧向力与侧向位移数据进行线性拟合,并取均值作为侧向刚度。
3.8 纵向刚度
对纵向力范围为[-1000,1000]的纵向力与纵向位移数据进行线性拟合,并取均值作为纵向刚度。
3.9 扭转刚度
对转动角范围为[-5,5]的回正力矩与轮胎转动角数据进行线性拟合,并取均值作为扭转刚度。
4 试验结果
5 结论
通过对Giti轮胎力学性能的测试,可以看出这款轮胎的总体性能比较好,径向刚度、侧向刚度、纵向刚度、扭转刚度等力学性能都符合相关性能指标。力学性能试验之后也能发现一些问题,今后的轮胎性能优化可以参照本次试验数据进行修正提高。
参考文献
[1] 马良清,王琰,孙宁纪,焦会云.我国汽车轮胎行业现状及发展[J].轮胎工业.2009.29(12).
[2] 张为公.汽车车轮多维力测量关键技术[J].江苏大学学报,2004.25 (1).
[3] 邱昌峰.轮胎侧偏松弛长度试验方法研究[J].轮胎工业,2019.10.
[4] 程泽木.基于轮胎六分力测试的PAC2002轮胎模型参数辨识方法研究[J].汽车实用技术,2018(15).