Tire开发的基本的事项(中文版)

东风汽车公司技术中心DONGFENGMOTORCORP.R&DCENTER轮胎开发的基本事项2013年10月28日島影茂对外保密２、轮胎相关的性能⇒有权衡，一切都完美是很难的事。因此有必要：-克服技术···在车辆方面加油-决定性能的优先度后再开发（1）载荷支持功能支撑重量。支撑车身和乘员・装货载荷的功能。（2）制动·驱动功能传递动力将从发动机的驱动力传递给路面进行发动、加速、减速，将制动器的动力传递给路面使车身制动的功能。（3）缓冲功能吸收冲击。因路面的凹凸使行驶过程中产生的冲击进行吸收，缓和的功能。（4）行进道路保持功能转换·保持方向。按想去的方向拐弯或直行的保持功能。3、轮胎的４大功能轮胎的四大功能上另加的四个基本性能1.经济性：耐磨耗性、滚动阻力的降低2.安全、耐久性：耐外伤、耐冲击性、耐疲劳性、耐热性3.舒适性：轮胎噪音和振动（N.V.H）的降低4.环境性能：滚动阻力的降低→油耗性的提高→CO2排出量的减少轮胎花纹设计轮胎尺寸轮胎轮廓轮胎结构轮胎复合4、轮胎开发流程图轮胎设计要素通过3D图的外观检查通过模拟的性能检查手工切割轮胎的试验（代表尺寸）原型铸模的试验（代表尺寸）原型轮胎•外径•轮胎总宽•胎面宽度•胎面半径正规模具制作配合调整结构调整以耐久测试为主的全性能试验生产开始车辆开发的目标性能DryHandlingWetHandlingRideComfortRoadNoisePassByNoiseDryBrakingWetBraking操安乘坐舒适性NVH制动油耗重量舒适性安全TireNoiseTire目标性能－现行Model实力---下期Model目标・・参考车A///参考车B－TargetValue---ControllTire・・现行Tire///参考Tire车辆开发的理念车辆性能计划图・明示达成目标的手段・描述对Component、零件的目标性能·目标值Case1:在现行Model下设定性能Case2:現行車で性能設定で開発車で修正（１）主观评价（2）定量设定对轮胎供应商的设计指示重量：规定RRC：规定Tire的目标性能设定⇒设定RoadWheel与Assy→Wheel的振动特性对路噪有很大的影响，需设定性能当变更样件时，应好好确认。计算出激振力×传递系×响应系的贡献率互相验证妥当性竞品分析例：参考下页ControllTire或ReferenceTirewo的设定＜成果＞①提高了技术能力（性能设计、评价技术）②工作方法（通过设定目标性能并达到目标等这一系列的过程最终养成好的工作方式。）５、轮胎开发的过程６【相关资料:轮胎的开发】5-由于轮胎是采购的零件，一般情况下，无论性能的好坏，采购的价格不会改变，因此，还是安装对NVH好的轮胎为宜。-因此，通常采用与TireMaker合作，对其设立目标性能，一同进行车辆开发的方式。⇒【与Tire相关的性能项目】・Handling（Dry,wet）・RideComfort・Braking（Dry,Wet：特别是停止距离)・NVH（RoadNoise／Drumming/PatternNoise/PassBy/ChippingNoise)・RoolingResistence・Mass-在共同开发中，Tire的设计通常是按照以下的步骤进行的。Profile⇒构造⇒Pattern⇒材料・组合-运用「ControllTire」、参考的轮胎、台架上的特性、代用物理量等，汽车制造商对轮胎进行目标的分配。6.轮胎的构造6１．胎面与路面接触的后橡胶层，表面刻有胎面花纹。２．侧壁侧面的橡胶部分标示有品牌名・轮胎型号等３．胎圈轮胎与车毂固定部分环状的加强构造。４．胎体覆盖代码的橡胶物质是组成轮胎的骨骼部分。现在子午线的构造为主流。５．胎圈钢丝胎圈内部的钢丝束６．带将子午线构造的胎体缩紧的部分轮胎是由多种不同种类的橡胶材料及金属构成的。7、轮胎花纹设计1SEA/LAND比（槽面积）2间距数（轮胎1周的块的数）3主要槽数/位置（宽直线组数）轮胎花纹设计要素（３大要素）设计化图案的图像花纹示意图SEA/LAND比・间距数主槽数/位置间距配列（块配列）市场推广工业设计公司和协作干/湿/雪/噪声/磨耗、偏磨损雨路跑偏模拟（USA：19mm,巴黎：25mm）5间距数字轮胎混合配列合体要素决定的初期3个槽高频噪声领域低频噪声领域肩比65%按圆周方向连续配备了槽效果···排水性的确保※也V字形的。为了在湿路面和较差路面･雪路安全行驶，通过在路面的起伏缓解人力主槽直径方向配置的槽效果···排水性·排土性、排雪性能的确保突起槽块内配置的细槽效果・・・雪・湿路行驶性，刹车※也对块刚性的合理化做了贡献排水槽突起槽的开口部与圆周方向偏位配置分散直径方向的槽的音量效果···使各槽中产生的声音分散模式转移间距的大小分2~5种类效果···分散因槽和块而发生的频率特性，并通过使次数成分均匀测量白噪声化。另外，也影响到均匀性。间距变化接地面内，花纹的槽和陆地的比SEA/LAND比模式设定理由２９【参考】花纹设计的思考方法64687276809080706050LAND比(%)LAND比小高平滑性能良好LAND比和高平滑性能直槽宽4水平準5mm8mm11mm14mm横溝幅4水準2.5mm3.5mm5.0mm5.5mm1/2MAX-G速度(km/h)LAND比和车外噪声69.57070.57171.57272.57373.5757065605550LAND比大→车外噪声良好车外噪音(＠53km/h)SEA大LAND大GOODBADBADGOOD底盘音间距音转舵音寿命偏摩耗DRYBADGOODWETGOODBADGOODBADGOODBAD雪地性能泥桨性能SEA/LAND比パターンノイズ摩耗操安水膜效应车外噪音★虽然SEA比大排水性会变好，但从槽发生的声音变大，车外的声音会恶化。BADGOODBADGOOD轮胎尺寸：215/55R16同一平面轮胎评价：国产车辆FR车评价：200/200kPa内压轮胎尺寸：265/70R16同一平面轮胎评价：国产4WD车评价内压：200/200kPaLAND比(%)SEA/LAND比和实车性能GOODGOOD【参考】SEA/LAND比～与实车性能的关系～少多BADGOOD底盘音间距音BADGOOD转舵音寿命偏摩耗GOODBADDRYGOODBADWETBADGOODBADGOODGOODBAD雪地性能泥桨性能间距数パターンノイズ摩耗操安水膜效应车外噪音图形噪音间距1次间距1次30间距70间距前席噪声702050080050030间距间距间距数多⇒间距音良磨耗0510152025303540455055间距数平均磨耗能量(J/m2)GOODＧＰＳ测量轮胎尺寸ﾞ：195/65R15★间距数越多度能量分散成为可能，特定的频率的高峰值就会变小。★磨耗，间距数少=块刚性高有利间距数少⇒摩耗有利频率（Ｈｚ）噪声水准（ｄＢ）【参考】间距数～与实车性能的关系～间距数和实车性能8、轮胎尺寸195/65R1591H例充气剖面基本上是以世界三大规格“「JATMA」「ETRTO」「TRA」为基准的尺寸设计轮胎外径：636（基本是规格中心值）轮胎总宽度：198（标准轮辋大致称号）注）关于轮胎总宽度，重量目标·性能目标的明确，O/E轮胎在规格以内，面向REP的一般处于比较狭窄的方向。轮胎总宽度轮胎外径速度符号负荷指数【参考】轮胎尺寸和名称轮胎的接地面，大概是60～65扁平的轮胎，为正方形。如果扁平率比它低就会成横向长方形，比它高就会成纵向长方形。⇒扁平率70%以上的轮胎重视乘坐舒适度55以下的轮胎重视运动性能65扁平轮胎是「平衡型」接地面横向越长，要耐巨大的横向力（刚性高），使之发生车拐弯大的力。相反，接地面纵向长的话，对加速、减速有利。越野车的轮胎之所以使用高扁平率的轮胎，因为是想在汽车行驶困难的较差路面，能够稍微得到驱动力也好。【参考】扁平率和接地形状的关系所谓轮胎帘布层层数（PR）是表示轮胎强度的指数。帘布层越高就越能耐高气压，具有大负荷能力。所谓负荷指标(负荷指数)对应轮胎负荷能力的指数。这个指数越大轮胎负荷能力就变大。所谓速度符号表示轮胎可行驶的最高速度的符号所谓扁平率对于轮胎宽度的轮胎高度的比例，用%表示。【参考】轮胎的规格9、轮胎剖面接地的形状、接地压力分布轮胎尺寸决定后，要进行很大程度的能左右轮胎全性能的“胎面宽度”、“轮胎轮距半径”等轮胎剖面（轮胎形状）的设计。最近的轮胎的情况胎面圆角：MRT中心部扁平：操作安全部圆：乘车感觉舒适RR高速度的耐力一般来说操作安全指向：扁平化（接地形状□化）乘车舒适·RR指向：圆形化（接地形状○化）接地的形状、接地压力分布对于目标性能用最佳的胎面半径・弯曲量设计胎面宽CL实际测量数字轮胎模拟胎面的宽度和性能（轮胎特性）195/65R15の例TR1TR2TRｎn=10是标准绕曲量タイヤSPSPORT9000LEMANLM701SP65eSP10(ﾋﾞｽﾀ号口)ｽﾋﾟｰﾄﾞﾚﾝｼﾞZRHRSRSR(OE)ﾀｲﾔｷｬﾗｸﾀｰ欧州操安指向国内HRSt'd国内SRSt'dOEの一例トレッド幅(mm)166166158149タイヤ重量(kg)8.89.48.18.5轮胎总宽度和最大幅度高是决定侧壁形重要的设计因素。·操纵稳定性·乘车舒适性·R/N·RR等几乎对所有的性能都有影响【参考】轮胎剖面的设计例轮胎总宽轮缘径195/65R1491S的情况轮圈幅度MRT规格范围（总宽度最大）④最大幅高度②轮胎宽度（重量、运动性能要求）侧壁形状③挠曲量（运动性能，乘车舒适性）①3大规格设计尺寸（JATMA，ETRTO，TRA）※只要没有特殊要求轮胎最大箱体（依据车轮外壳的形状））按①→②→③→④的顺序决定宽窄锚形双螺栓法兰盘ＭＷＣＷＴＷSh.RθＴ１H1DIA：ETRTODESIGN–3：MW=TTW+0.4（CW-RW）++βCW=RW+α夹幅度和测量轮辋，实际使用轮辋的关系式CW=MW×（0.91±0.01）：TW，根据尺寸因素（主要是公称幅度）决定。例子三倍R的图纸现在MRT是主流：与胎面幅度成比例是一般的情况（1mmSTEP）：剖面高的50%左右是一般的情况：现在是以TW/2为基准表记的。在决定胎面圆角上很重要：以相似形为基准的话几乎一定。·DIA（外径）·MW（模具总宽度）·CW（夹宽度）·TW（胎面宽度）·TREADRADIUS·CONTACTPOINT·SH.R（肩ｰ半径）・H1（最）大幅度高·T1（外倾量）·θ1（buttress角度）（目標仕上がり外径）（モールド→仕上がり、外径変化代）（目標仕上がり外径）铸模→测量轮缘的轮缘0.5英寸宽5mm补偿1-（模具→完成宽度变化余量）CWMW一定的下部外形相似形的关系式TWMW确认一定上部剖面相似形关系式（総幅）胎面半径上部R下部R【参考】轮胎剖面的尺寸例10、轮胎结构（１）钢铁斜交径向原理根据轮胎结构，要顺利进行「载荷支撑」「发动」「拐弯」「停止」「冲击吸收」。轮胎主要结构和作用钢铁斜交摇臂胎面部：钢铁带加固壳体：径向结构现在的钢铁斜交径向，基本上使用的是通过填充空气使之产生张力的钢铁皮带的［轮的形状］。这个“轮的形状”是用箱体吊起车轮。※像自行车车轮（刚带）辐条（壳体）的样子胎面部（接地、摩擦、减震）侧部（挠曲·转舵传递・冲击吸收）结构调整在轮胎构造上控制“接地面”和“侧面的挠曲”。※道路噪声，输入方面的接地面很重要接地面①钢铁带/角度②带材料/结构③轮距规侧面的挠曲：①壳体材料/结构②槽顶硬度/大小③侧面壁材料/硬度侧面壁复合（Hs55～63）钢铁断路器（2枚、角度：17～26°）帘布层（1～2枚：聚脂是主流）槽顶（高硬度橡胶：Hs78～92）带（圆周方向无接头）胎面复合（Hs58～72）确保轮胎与路面的摩擦系数，发挥制动力和操纵性能。路面输入的缓和。（Hs58～72）胎面橡胶轮胎侧面的保护，冲击吸收。（Hs55～63）壳体起保持内部气压作用。使用密封性好的橡胶。聚脂制，1～2张。接受气压的轮胎的骨架。