提高客车轮胎行驶里程的方法研究

陈佛国，晋 琦，辛飞飞

（陕西延长石油集团橡胶有限公司，陕西 咸阳 711200）

随着我国经济发展，公路急速延长，路面质量也进一步改善。但由于近年来经济环境的变化，运输价格很难提高，降低运输成本成为运输企业关注的重要问题。轮胎的耐磨性能和耐久性能成为客车轮胎选购考虑的主要因素[1-3]。

我国客车轮胎市场长期以来一直以外资品牌产品为主流，究其原因，除了品牌影响力之外，主要是由于外资轮胎的耐磨性能较好和行驶里程较长。国际知名品牌客车轮胎的行驶里程基本都在20万km以上，而我国品牌客车轮胎的行驶里程大多小于20万km，因此在豪华大巴客车市场，国产轮胎没有竞争力[4-5]。

为了提升我国客车轮胎的性价比，我公司进行了一系列改进和研究工作，取得了不错的效果。本工作以295/80R22.5客车轮胎为对象，研究轮胎结构和胎面胶配方对轮胎行驶里程的影响，为提升国产客车轮胎的综合性能做一些技术储备和积累。

1 提高客车轮胎行驶里程的措施

1.1 结构

1.1.1 花纹

我国主要高速公路以混凝土、细粒式沥青混凝土路面为主，其中混凝土路面所占份额较大，这种路面对花纹较细小的轮胎磨损速度较快。考虑到花纹在高速运转下的散热问题，本工作拟选择花纹块单块宽度大、带横向钢片的4条沟花纹替代传统曲折花纹。

1.1.2 行驶面宽度和高度

要提高轮胎的耐磨性能，必须结合实际情况改进轮胎行驶面宽度和胎肩过渡形式，增大轮胎在负载状态下的实际接地面积，减小单位面积的压力。本工作拟选择行驶面加宽4 mm的轮廓，肩部未采用传统的倒圆处理，肩部外侧采用反圆弧设计增强肩部的散热效果。轮廓主要参数差异见表1。

表1 轮廓主要参数差异 mm

1.2 胎面胶

本工作胎面胶的主体材料采用天然橡胶（NR），补强材料采用高耐磨炭黑N134，口型和其他尺寸控制基本不作调整，以提高胎面胶的耐磨性能。

1.3 骨架材料

本工作拟采用拉伸强度较大的1×3＋9＋15×0.22＋1×0.15钢丝帘线代替1×3＋9×0.22＋1×0.15钢丝帘线作为胎体骨架材料，其强度安全倍数从5.9增大到7.5。此举措有利于减小轮胎静负荷下沉量，改善轮胎行驶面的接地压力分布；提高侧向刚性，提高直进性能，减小侧向变形带来的滑动摩擦和蠕动摩擦。

2 性能测试

2.1 耐久性能

轮胎耐久性能采用企业内控机床试验方法，该方法比国家标准更苛刻。

2.2 实车试验

2.2.1 试验车队

某长途运输公司，该公司轮胎使用和维护非常规范。

2.2.2 车辆情况

车型：浙江金华生产的青年（德国尼奥普兰）车型。车辆全新，配备磁力辅助刹车系统，共2台。

尺寸：长 12 000 mm；宽 2 500 mm；高3 725 mm。

自身质量：15 723 kg。其中，前桥 5 503 kg，后桥 10 220 kg。

座位：31座＋2座

中置发动机功率：228 kW

2.2.3 试验路线

全程高速公路，客车每天往返1次，每日行驶里程1 445 km。

2.2.4 装车方向

试验轮胎沿行驶方向装车。

3 结果与讨论

3.1 轮胎结构对轮胎行驶里程的影响

花纹对轮胎行驶里程的影响见表2。从表2可以看出：与曲折花纹轮胎相比，采用适当加宽胎面、降低行驶面弧度高、胎肩反弧等设计的直条花纹轮胎耐久性能提高；同轮位单胎行驶里程、整车平均行驶里程、单位磨耗里程均显著提高。

表2 花纹对轮胎行驶里程的影响

3.2 胎面胶配方对轮胎行驶里程的影响

胎面胶配方对轮胎行驶里程的影响见表3。从表3可以看出：与原胎面胶轮胎相比，采用NR/炭黑N134胎面胶的轮胎耐久性能基本相当，静负荷下沉量和下沉率不变；同轮位单胎行驶里程、整车平均行驶里程、单位磨耗里程均显著提高。

表3 胎面胶配方对轮胎1）行驶里程的影响

3.3 胎体骨架材料对轮胎行驶里程的影响

胎体骨架材料对轮胎行驶里程的影响见表4。从表4可以看出：与原胎体轮胎相比，采用增强钢丝帘线作胎体骨架材料的轮胎耐久性能基本相当，静负荷下沉量和下沉率降低，接地印痕压力分布更加均匀；同轮位单胎行驶里程、整车平均行驶里程、单位磨耗里程均显著提高。

表4 胎体骨架材料对轮胎1）行驶里程的影响

4 结语

从轮胎设计的角度来看，模腔轮廓参数、胎体骨架材料、胎面胶配方都是影响轮胎耐磨性能和行驶里程的重要因素，也是客车轮胎设计的不可忽视的几个方面。除了上述因素以外，车辆的各种性能参数（如质量、轴荷分布，发动机位置等）、路面的材质和曲折程度等都会直接影响轮胎的耐磨性能。轮胎设计工作者需要仔细研究路面的差异，以提高轮胎与车辆以及路面的匹配程度，为提升我国轮胎质量而不懈努力。