孙奇涛，孙 巍，王 林，陈 敏

[倍耐力轮胎（焦作）有限公司，河南 焦作 454000]

随着汽车工业的不断发展，汽车厂商对轮胎品质的要求不断提高，轮胎性能越来越受到关注[1-2]。滚动阻力是轮胎的重要性能指标之一，减小轮胎滚动阻力可以改善车辆动力性能和燃料经济性，同时延长车辆的使用寿命[3-4]。

由于不同客户对轮胎性能有着不同的要求，轮胎企业会根据客户需求研发轮胎。本工作以215/45R17轮胎为研究对象，在不考虑胎面胶配方和花纹类型设计的前提下，探讨半钢子午线轮胎结构设计对轮胎滚动阻力的影响，并提出了改进措施。

1 胎面尺寸设计

滚动阻力主要源于轮胎和路面的变形及轮胎在路面上的附着，其大小取决于轮胎结构和胶料性能以及道路状况。胎面是轮胎与路面的接触部分，合理的胎面尺寸设计对降低轮胎滚动阻力有着很大的作用。

1.1 滚动阻力分析

胎面尺寸设计不合理，如胎面总厚度偏大（见图1）或肩部厚度偏大（见图2），轮胎旋转时需要克服的阻力增大，导致轮胎滚动阻力增大。

图1 胎面总厚度偏大

图2 肩部厚度偏大

1.2 改进措施

在轮胎断面尺寸符合标准和接地压力分布合理的情况下，胎面厚度越小，其质量越小，轮胎滚动阻力也越小。调整胎面厚度后，接地压力分布变化明显。若花纹块厚度过小，接地压力分布图上会出现花纹处受力凹陷，俗称“蝴蝶图”，如图3所示，花纹块厚度增大后即可改善。

图3 胎面接地压力分布不良

本工作通过调整肩部厚度改善了215/45R17轮胎滚动阻力，肩部厚度调整前后的轮胎接地压力对比如图4所示。……