轮胎特性在整车开发中的作用及要求

轮胎特性在整车开发中的作用及要求目录轮胎的重要性1轮胎试验的必要性及标准制定意义2轮胎特性与汽车性能的关系及测试要求3目录轮胎的重要性1轮胎试验的必要性及标准制定意义2轮胎特性与汽车性能关系及测试要求3轮胎的重要性VehicleDynamicsstartsfromtheunderstandingoftiremechanicalproperties轮胎是汽车的一个重要部件，单纯讨论轮胎特性没有实质意义，评价轮胎性能应结合所匹配的整车性能，确切地说应是悬架的性能轮胎与汽车性能匹配需要各性能和各因素之间的相互协调、平衡但轮胎是基本的，它决定了汽车能达到的最高性能（操稳/平顺）因此，若轮胎性能不满足要求，单靠悬架和转向系设计难以弥补轮胎的重要性•轮胎特性与汽车性能的关系操纵稳定性轮胎侧倾侧偏特性、松弛长度…驱动/制动性能轮胎纵滑特性、摩擦因数…燃油经济性轮胎滚阻和磨损特性…NVH性能轮胎均匀性、胎噪…平顺性轮胎静动刚度、模态…直线行驶稳定性轮胎均匀性…目录轮胎的重要性1轮胎试验的必要性及标准制定意义2轮胎特性与汽车性能关系及测试要求3轮胎试验的必要性•轮胎的复杂性和运动状态的多维性使理论研究难以有效开展结构的复杂性运动状态的多维性使用状态的复杂性轮胎试验的必要性•轮胎试验可快速直接获取准确的轮胎特性•深入研究轮胎特性需轮胎试验与理论研究相结合可用于轮胎产品研发的比较评估和制造误差的控制。4为建立高精度的轮胎模型提供合理有效的测试数据，保证CAE仿真的准确性；3轮胎试验标准制定的意义有利于建立规范的数据库，才能更全面地对比研究轮胎特性；1有利于帮助整车厂建立更全面的轮胎客观评价体系；2目录轮胎的重要性1轮胎试验的必要性及标准制定意义2轮胎特性与汽车性能关系及测试要求3操纵稳定性与轮胎侧偏特性•轮胎侧偏特性线性和非线性滑移区侧偏刚度和扭转刚度垂向载荷和胎压的影响侧偏刚度出现下降操纵稳定性与轮胎侧偏特性•转向性能基本上所有的转向性能都与前后相对侧偏刚度有关侧向加速度：峰值侧向力前后相对侧偏刚度之差决定转向反馈的性质（过度转向与不足转向）UndersteerSteerangle/RatioOversteerV(Km/h)𝑙𝑓𝐾𝑓−𝑙𝑟𝐾𝑟=0𝑙𝑓𝐾𝑓−𝑙𝑟𝐾𝑟0𝑙𝑓𝐾𝑓−𝑙𝑟𝐾𝑟0工况参数稳态定半径转向不足转向度侧倾梯度最大侧向加速度方向盘转角ay=0.05g方向盘转角ay=0.7g（非线性区）操纵稳定性与轮胎侧偏特性•操稳瞬态工况与轮胎松弛长度轮胎瞬态特性—松弛长度相位滞后，操纵响应慢刚度的影响𝑙𝑦=𝐾𝑦𝐶𝑦工况参数方向盘瞬态扫频转向横摆角速度增益瞬态侧倾梯度横摆角速度-方向盘转角滞后时间侧向加速度-横摆角速度滞后时间侧倾时侧偏刚度操纵稳定性与轮胎侧偏特性•侧倾角影响侧倾刚度转向回正和转弯稳定性侧倾刚度远小于侧偏刚度（等效处理）•试验要求（整车CAE角度）尽量使轮胎侧偏试验工况与实际车辆行驶的操稳工况一致（预热）垂向载荷、侧偏角和侧倾角应覆盖车辆常用状态及仿真需求胎压和轮辋应与实际车辆保持一致，必要时应做多个胎压下的测试车速在车辆常用车速附近试验路面与实际沥青路面接近侧倾刚度曲线驱动/制动性能与轮胎纵滑特性•轮胎纵滑特性线性和非线性滑移区纵滑刚度和纵向力峰值（摩擦系数）纵向松弛刚度（瞬态响应和超调量）ABS/TCS：控制滑移率，最大程度利用轮胎与地面之间的附着力•测试要求（整车CAE角度）尽量使轮胎纵滑试验工况与实际车辆行驶的制动/驱动工况一致（预热）垂向载荷和侧倾角应覆盖车辆常用状态及仿真需求胎压和轮辋应与实际车辆保持一致，必要时应做多个胎压下的测试初始车速在车辆常用车速附近，纵向力-滑移率曲线应出现峰值并稳定（滑移率应大于25%）试验路面与实际沥青路面接近𝑙𝑥=𝐾𝑥𝐶𝑥驱动/制动性能与轮胎复合滑移特性•转弯制动工况复合滑移工况ABS/TCS：保证侧向稳定的同时，最大程度利用轮胎与地面之间的附着力•测试要求（整车CAE角度）尽量使轮胎复合滑移试验工况与实际车辆的转弯制动/加速工况一致（预热）垂向载荷、侧偏角和侧倾角应覆盖车辆常用状态及仿真需求胎压和轮辋应与实际车辆保持一致，必要时应做多个胎压下的测试初始车速在车辆常用车速附近，纵向力-滑移率曲线应出现峰值并稳定（滑移率应大于25%）试验路面与实际沥青路面接近乘坐舒适性与轮胎均匀性•平路面高速振动RFV（径向力波动）TFV（切向力波动）汽车部件振动直线行驶稳定性与轮胎均匀性•车辆跑偏PRAT（PlysteerResidualAligningTorque）:左右两侧轮胎的平均侧向力和回正力矩Ply-Steer&Conicity•试验要求（整车CAE角度）垂向载荷、侧偏角和侧倾角应覆盖车辆常用状态及仿真需求胎压和轮辋应与实际车辆保持一致，必要时应做多个胎压下的测试车速应使用高速（≥100km/h）试验台有足够的刚度PRAT𝑭𝒚𝑴𝒁α谢谢