轮胎滚动阻力试验机 介绍-
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轿车轮胎标准
引用：解读新的GB14646-2007《轿车翻新轮胎》国家标准翻新轮胎标准议论2010-01-05 15:04:21 阅读218 评论0 字号：大中小订阅解读新的GB14646-2007《轿车翻新轮胎》国家标准高孝恒1. 发布新的翻新载重轮胎国标的意义现在执行的两个翻胎标准是1990年前后起草1992年及1993年实施，至今已15年了，这15年中我国轿车保有量已达上千万辆，2007年维修胎的销量近3000万条，但翻新胎的数量估计尚不足15万条（且大部分出口）。
究其原因除翻新轿车胎的利润低难度大，翻胎从业者兴趣不大外，就是人们的消费意念（除出租车外，人们不愿意使用翻新胎），对翻新胎的安全可靠性也有顾虑。
人们的安全意识与期望值使现在执行的翻胎标准，远不能适应人们的要求，也达不到保证轿车翻新胎绝对安全的需求。
希望通过新的翻胎标准的发布与贯彻来促使翻新胎的翻新技能，经济性，质量及安全性有较大的提高以打消人们生产及使用的顾虑，促进轿车轮胎翻新业的发展并提高轮胎综合利用节约资源的效果。
2. 新的翻胎国标主要特点2.1 提高了翻新胎的安全性要求提高了胎体选胎的要求，增加了对翻新前的胎体要充以低压气检查2.2翻新胎的质量安全抽检检验项目与指标与新胎一致考虑到轿车轮胎翻新比例极小，可翻胎体较多，选择余地大，新胎的这些指标安全系数较大，使用条件好。
如果精选胎体，精心加工，翻新后抽检的检验项目与指标与新胎一致是可以做到的。
如黄海牌的185/60R14 82 H轿车轮胎经测试其高速性的破坏速度为240km/h（标准应为210km/h不坏）。
耐久性时间达167小时（标准应为34小时不坏）。
压穿强度平均为311.7J，（标准应为：强度最小点295J不坏）2.3新的翻新轮胎国标中对考核指标的规定具有一定的灵活性新的标准中的第4.3.2条：应根据胎体及翻新轮胎的质量及检验检测情况确定翻新轮胎的速度等级和负荷能力，如不能达到原胎体的要求，应重新标记翻新轮胎的速度等级和负荷能力。
功能型抗湿滑树脂对轿车子午线轮胎胎面胶“魔三角”性能的优化作用
功能型抗湿滑树脂对轿车子午线轮胎胎面胶“魔三角”性能的优化作用张建军，张 典，任会明，董兴旺（中策橡胶集团有限公司，浙江杭州 310018）摘要：研究不同功能型树脂对轿车子午线轮胎胎面胶性能的影响。
结果表明：在胎面胶中加入抗湿滑树脂和C5树脂，胶料的拉伸强度和拉断伸长率增大，DCPD树脂胶料的抗撕裂性能最优；抗湿滑树脂可以改善胶料的耐磨性能，且动态性能具有良好的平衡性，C5树脂胶料0和60 ℃时的损耗因子（tanδ）同时增大，DCPD树脂胶料60 ℃时的tanδ增大；以12份4401树脂替代8份环保油V700，胶料的门尼焦烧时间延长，硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率增大，耐磨性能和抗湿滑性能提高，成品轮胎的抗干、湿滑性能提高，滚动阻力相当。
关键词：抗湿滑树脂；轿车子午线轮胎；胎面胶；物理性能；耐磨性能；抗湿滑性能；滚动阻力中图分类号：TQ330.38＋7；U463.341＋.4/.6 文章编号：1006-8171（2021）05-0306-06文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2021.05.0306抗湿滑性能、滚动阻力和耐磨性能是轮胎的3个主要性能，也称为轮胎胎面胶的“魔三角”性能，它们都与胎面胶的动态性能有很大的相关性[1-2]。
胶料60 ℃时的损耗因子（tanδ）越小，表明滚动阻力越低，0 ℃时的tanδ越大，表明抗湿滑性能越好[3-4]。
抗湿滑性能和滚动阻力是胎面胶的两个矛盾主体，往往一项性能的提高会损失另一项性能。
改性溶聚丁苯橡胶（SSBR）、白炭黑和硅烷偶联剂等的应用使这两项性能同时有较大提高[5]。
很多应用机理不同的新型材料也一直在研究开发中，功能型树脂就是其中之一[6-9]。
本工作主要研究不同功能型树脂对轿车子午线轮胎胎面胶动态性能等的影响，验证功能型抗湿滑树脂对胎面胶“魔三角”性能的优化作用。
1 实验1.1 主要原材料SSBR1，苯乙烯质量分数为0.33，乙烯基质量分数为0.34，充油量为37.5份，日本旭化成公司产品；非充油改性SSBR2，苯乙烯质量分数为0.21，乙烯基质量分数为0.66，台橡股份有限公司产品；顺丁橡胶（BR），牌号9000，中国石油独山子石化公司产品；环保油，牌号V700，德国汉圣化工有限公司产品；白炭黑，牌号1165MP，索尔维罗地亚白炭黑（青岛）有限公司产品；脂肪族C5石油增粘树脂，上海金森石油树脂有限公司产品；环脂二烯类抗撕裂树脂DCPD，艾科普新材料有限公司产品。
单层内衬层结构在轿车子午线轮胎中的应用
第 5 期杜传永等．单层内衬层结构在轿车子午线轮胎中的应用265单层内衬层结构在轿车子午线轮胎中的应用杜传永，任艳萍，陆晓祺，陈水金，励 唯（中策橡胶集团股份有限公司，浙江杭州310018）摘要：研究单层内衬层结构在轿车子午线轮胎中的应用。
结果表明：与传统的双层内衬层结构设计相比，单层内衬层的挤出、成型及硫化生产工艺稳定，成品轮胎的充气外缘尺寸、强度、脱圈阻力、高速性能和耐久性能相当，滚动阻力略有减小，气密性略有降低，满足轮胎使用要求，同时可减小轮胎质量，节约生产成本。
关键词：轿车子午线轮胎；单层内衬层；气密性；轻量化；滚动阻力；成本中图分类号：U463.341＋.3/.6 文章编号：1006-8171（2023）05-0265-03文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2023.05.0265节约能源、减少原材料消耗和保护环境是国家可持续发展战略的要求，以节能环保、安全高效为主要特点的轻量化轮胎是在严苛的碳排放准则背景下轮胎行业的一个发展方向。
目前行业内半钢子午线轮胎内衬层采用双层内衬层结构设计（气密层加过渡层）。
其中气密层要求具有极低的空气和湿气透过率，以保证轮胎的气压保持率；过渡层胶料的性能介于气密层胶与胎体帘布胶之间，其主要作用是提高气密层胶与胎体帘布胶之间的粘性，实现同步硫化，防止轮胎在使用过程中脱层[1-4]。
为适应绿色低碳轮胎轻量化的发展需求，我公司研发出单层内衬层结构的轿车子午线轮胎产品。
单层内衬层设计是保留气密层，采用肩部胶片取代过渡层，在保证轮胎气密性和外观要求的同时，减小轮胎质量和降低滚动阻力。
现将试验开发过程简介如下。
1 实验1.1 主要设备和仪器辊筒机头挤出生产线，江阴市勤力橡塑机械有限公司产品；Vacuun型一次法子午线轮胎成型机，法国VMI公司产品；LLY-B1220×1800×2型轮胎液压双模硫化机，巨轮智能装备股份有限公司产品；TBUT-3型汽车/摩托车轮胎脱圈阻力/强度/静负荷试验机，汕头市浩大轮胎测试装备有限公司产品；TJR-2-PC（Y）型轿车轮胎高速耐久性能试验机和TJR-RR-PC（Y）型轮胎滚动阻力试验机，天津久荣车轮技术有限公司产品；DK-42型轮胎保气试验传感器，厦门德控自动化仪表有限公司产品。
轮胎耐磨耗性能的探讨
本系列文章共包括如下几个方面内容：
①轮胎的绿色特性与发展；②轮胎滚动阻力特性的探讨；③轮胎摩擦特性（抗湿 滑性）的探讨；④轮胎噪声（静音）特性的探讨；⑤轮胎耐磨耗性的探讨；⑥轮胎耐 久性（疲劳生热）的探讨。
本文作者 于清溪
0 概述
轮胎耐磨耗性是决定轮胎耐久性的最为重 要因素。现今的汽车轮胎，约有98%以上都是
磨损花纹为胎面表面在磨耗时，由侧向滑 动力与垂直方向的力所形成。在强制磨耗的胎 面表面，磨损花纹的间隔大而且清晰，呈现以 剪切力为主体的磨耗现象。最典型的为赛车轮 胎、高性能和超高性能乘用轮胎。自激磨耗在 初期磨耗时一般并不显现，而大多是在磨耗进 入到中期之后才逐渐发展产生的。磨痕的间隔 很窄且浅，同时由于磨耗核的发生而使周围出 现凹陷领域，多沿周方向而发生。典型的可见 于载重轮胎，多在未铺装的坏路上于滑动（侧 向）周方向形成损磨花痕。强制磨耗和自激磨 耗的典型事例，详见图2所示。
2.1 室内磨耗试验
轮胎在实路上进行磨耗试验虽说是最有效 和最可靠的磨耗状态评价方法，然而从磨耗的 形态来观察分析，由于路面的状况和行驶方法 的不同，还有车况的标准和保养程度不一，以 及受使用地区和气象条件的变化影响，单一以 实际在使用车辆上装胎和在实路上行驶的试验 方式，其数据存在着很大的差异性，重现性很 差，且缺乏系统的规律性。尤其是需要很长的 时间，一般要在1~2年之后才能得出初步结果， 使研发周期拖长，无法满足市场争分夺秒、激 烈竞争的需求。
1.3 磨耗能的概念
胎面磨耗的难易程度，通常以其表面同路 面接触时的摩擦能来表示。这种由摩擦力而产 生的能量（以下称为磨耗能），不管经受多大 的力，如不滑动即为零。这同橡皮擦斜向强压 在纸面上，如果不横向移动就不会出现橡皮渣
·9·
①轮胎的绿色特性与发展；②轮胎滚动阻力特性的探讨；③轮胎摩擦特性（抗湿 滑性）的探讨；④轮胎噪声（静音）特性的探讨；⑤轮胎耐磨耗性的探讨；⑥轮胎耐 久性（疲劳生热）的探讨。
本文作者 于清溪
0 概述
轮胎耐磨耗性是决定轮胎耐久性的最为重 要因素。现今的汽车轮胎，约有98%以上都是
磨损花纹为胎面表面在磨耗时，由侧向滑 动力与垂直方向的力所形成。在强制磨耗的胎 面表面，磨损花纹的间隔大而且清晰，呈现以 剪切力为主体的磨耗现象。最典型的为赛车轮 胎、高性能和超高性能乘用轮胎。自激磨耗在 初期磨耗时一般并不显现，而大多是在磨耗进 入到中期之后才逐渐发展产生的。磨痕的间隔 很窄且浅，同时由于磨耗核的发生而使周围出 现凹陷领域，多沿周方向而发生。典型的可见 于载重轮胎，多在未铺装的坏路上于滑动（侧 向）周方向形成损磨花痕。强制磨耗和自激磨 耗的典型事例，详见图2所示。
2.1 室内磨耗试验
轮胎在实路上进行磨耗试验虽说是最有效 和最可靠的磨耗状态评价方法，然而从磨耗的 形态来观察分析，由于路面的状况和行驶方法 的不同，还有车况的标准和保养程度不一，以 及受使用地区和气象条件的变化影响，单一以 实际在使用车辆上装胎和在实路上行驶的试验 方式，其数据存在着很大的差异性，重现性很 差，且缺乏系统的规律性。尤其是需要很长的 时间，一般要在1~2年之后才能得出初步结果， 使研发周期拖长，无法满足市场争分夺秒、激 烈竞争的需求。
1.3 磨耗能的概念
胎面磨耗的难易程度，通常以其表面同路 面接触时的摩擦能来表示。这种由摩擦力而产 生的能量（以下称为磨耗能），不管经受多大 的力，如不滑动即为零。这同橡皮擦斜向强压 在纸面上，如果不横向移动就不会出现橡皮渣
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低滚阻改性剂DS01M在轿车轮胎胎面胶中的应用
低滚阻改性剂DS01M在轿车轮胎胎面胶中的应用陈亚婷，王 君，董 康，刘文国，王鹭飞，赵晓东，许婧婧（青岛双星轮胎工业有限公司，山东青岛266400）摘要：研究低滚阻改性剂DS01M在轿车轮胎胎面胶中的应用。
结果表明：在胎面胶中加入低滚阻改性剂DS01M，胶料的门尼粘度增大，硫化速度减慢，白炭黑分散性提高；硫化胶的定伸应力变化不大，回弹值增大；胶料的滞后损失减小；除外观差外无其他工艺问题；成品轮胎的滚动阻力降低。
关键词：低滚阻改性剂；轿车轮胎；胎面胶；白炭黑；分散性；滞后损失；滚动阻力中图分类号：TQ330.38＋7；U463.341＋.4 文章编号：1006-8171（2023）04-0226-06文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2023.04.0226随着国家大力倡导环保，电动汽车迅速发展，对轮胎性能也提出了新的要求，轮胎不仅要具有较好的抗湿滑性能，还要有较低的滚动阻力。
为此，轿车轮胎胎面胶配方的设计逐渐偏向于白炭黑的使用，而白炭黑用量不断增大，其分散性不良导致胶料的滞后损失增大，轮胎滚动阻力提高。
降低胶料滞后损失的常用方法有使用更有效的硅烷偶联剂，生胶采用改性溶聚丁苯橡胶（SSBR），以提高白炭黑分散性，但这些方法对胶料滞后损失的改善效果有限，而且定伸应力明显增大。
因此，需要添加新的助剂来进一步降低胶料的滞后损失，且对其他性能无影响或影响较小[1-8]。
低滚阻改性剂DS01M（以下简称DS01M）是由1，6-二烃基四嗪环与异戊橡胶复配而得，其有效成分通过与二烯烃类橡胶的双键反应及与白炭黑的亲和而起到橡胶与白炭黑之间的架桥作用，从而降低胶料的滞后损失[9]。
本工作主要研究DS01M在轿车轮胎胎面胶中的应用。
1 实验1.1 主要原材料改性SSBR1，韩国LG化学公司产品；改性SSBR2，盛禧奥欧洲有限责任公司产品；高分散性白炭黑，牌号165MP，山东联科科技股份有限公司产品；液体硅烷偶联剂Si75，景德镇宏柏化学科技有限公司产品；DS01M，有效成分质量分数为20%，大冢材料科技（上海）有限公司产品。
轮胎侧向力测试分析
试验#测试轮胎侧向力测试分析吕斌川,杨 浩,赵 军(中橡集团曙光橡胶工业研究设计院,广西桂林 541004)摘 要:分析了影响汽车操纵稳定性中最重要物理量之一)))轮胎侧向力的影响因素。
轮胎的侧偏角、侧倾角、垂直载荷、充气压力、轮胎结构和材料、断面高宽比、轮辋直径等对轮胎侧向力有一定的影响。
通过采用扁平率小的宽轮胎、轮辋宽度的增加以及采用钢丝子午线轮胎增加带束层屈挠刚性均可增加轮胎侧向力,提高汽车的操纵稳定性。
关键词:轮胎;侧偏特性;侧向力;侧偏角;倾角作者简介:吕斌川(1974-),男,广西陆川人,工程师,主要从事轮胎试验研究。
随着人们对汽车行驶安全性意识的增强,汽车操纵稳定性作为直接影响行车安全的重要因素而受到各大汽车厂和轮胎厂的高度重视。
汽车的操纵稳定性是汽车在行驶过程中受外界干扰后保持稳定行驶能力及抵御发生侧滑侧翻的能力。
侧向操纵稳定性对汽车来说尤其重要。
汽车的操纵稳定性主要是由轮胎的侧偏特性决定的,轮胎的侧偏特性主要是指侧向力、回正力矩与侧偏角间的关系,是研究操纵稳定性的基础。
在车辆操纵稳定性分析中,车辆所受的最重要的外力就是侧向力。
一般行驶时,实际的侧偏角在5b 以下,在侧偏角较小情况下,侧向力较大的轮胎,轮胎侧偏性能较优,汽车的操纵稳定性就越好。
本文借鉴有关轮胎侧偏特性理论对轮胎侧偏特性最重要的物理量之一侧向力进行试验研究,通过MTS860转鼓试验机测量轮胎动态下的侧向力特性,分析了轮胎的侧偏角、侧倾角、垂直载荷、充气压力、轮胎结构和材料、轮胎断面高宽比、轮辋直径等影响侧向力特性的因素,并相应的提出了改善轮胎侧向力特性的方法。
为轮胎性能的改进及轮胎设计提供了依据。
1 基本概念1.1 轮胎六分力示意图如图1所示,地面作用于轮胎接地印痕处有3个方向的力:F X (纵向力)、F Y (侧向力)、F Z (垂直载荷),它们和3个方向的力矩[T X (翻转力矩)、T Y (滚动阻力矩)、T Z (回正力矩)]称为六分力。
轮胎滚动阻力测试方法研究
滚动阻 力是 轮胎 的重要性 能之 一 。 目前 轮胎 滚动 阻力测试 仍需要 进行现场 实际评 价或在 室 内 滚动 阻力试验 机上进行 。评 价轮胎用 胶料 中各组 分对 滚动阻 力的影 响 ， 用制 造 成 品轮 胎 的方 式 采
应力 可 以按 矢量 规律 分 解 为两 个部 分 ， 部分 应 一
测定 原理 和方 法 。本 工 作 对 前 两 种 方 法 进 行 研 究， 分析 其测定 结果 的相关性 。
１ 实 验
℃左 右 的 ｔｎ 值与 滚动 阻力成正 比。 ａ３
１ ２ ３ 功率损耗 ．．
１ １ Ｂ 和 Ｓ Ｒ 样 品 ． Ｒ Ｂ
滚动损 失是轮 胎在路 面上通 过单位距 离时机 械 能转化 为热能 时的能量 损失 。旋 转功率 损耗仪 就 是 根 据 硫 化 胶 粘 弹 性 理 论 的基 本 原 理 设 计 的 ］ 。胶轮在 转鼓 上 转动 ， 变 落后 于 应力 ， 形 通
维普资讯
１Ｏ ８
轮
胎
工
业
２０ ０ ７年第 ２ 卷 ７
轮 胎 滚 动 阻 力 测 试 方 法 研 究
李花 婷 ， 颜晋钧 ， 宏 ， 陈 李炜 东
（ 北京 橡 胶 工 业研 究 设 计 院 ， 北京 １ ０ ３ ） ０ ０ ９
摘 要 ： 用 动 态 粘 弹谱 和旋 转 功 率损 耗 仪 测 定 胶 料 的损 耗 因 子 （ａＳ 和 滚 动 功率 损 失 ， 究 两 者 在 表 征 胶 料 滚 分别 ｔｎ） 研
过 在转鼓 方 向上 形 成 的 反 方 向 力 矩 表征 滞 后 损 失 。胶轮 承受脉 冲形成 的负 荷 ， 以很 好地 模拟 可
不 同牌 号 的 Ｂ 胶 料 ， Ｒ ６种胶 料 的硬 度 和弹
弹性轮胎转鼓试验台的设计-开题报告
随着我国市场经济的发展和改革开放的深入，我国汽车行业有了很大的进步，汽车零件与配 套产品也得到相应的发展，汽车数量显著增加。但是伴随着汽车行业的蓬勃发展，交通事故发生 率也在不断增加，由此，汽车相关零部件的安全性能引起人们的重视。
比如汽车轮胎，汽车行驶全靠四条轮胎与路面接触，而每条轮胎的实际触地面积大约只有一 张明信片大小。如果车子以 150 甚至 200 公里的时速狂奔，全靠这么大的轮胎触地面积来保障安 全，那么轮胎和路面质量的好坏就非常重要。轮胎就是时刻支撑着车的全部重量，向路面传递发 动机输出的动力并立刻向驾驶员反馈路面信息而且能尽快让车停下的媒介。从安全角度说，轮胎 是汽车最重要的部件，它关系到汽车行驶，特别是高速行驶时的安全。因此研究汽车高速行驶时 的轮胎性能就显得尤为必要，这就需要有专门对此进行检测的设备，于是，汽车高速轮胎试验机 的研制就提到议事日程，且己纳入我国“863”科技发展计划。
一个关键问题。本文将从多个角度探讨和分析汽车轮胎滚动阻力以及测试技术。
此外，由于石油价格的持续上涨汽车工业设计生产了双燃料动力、太阳能动力和电动汽车。 为了减小轮胎行驶时产生的滚动阻力、降低能耗,轮胎设计者必将更深入地研究影响轮胎滚动阻
力的因素。从 2006 年 7 月 1 日起,国内对出厂的机动车进行了“乘用车燃料消耗限制”,这对
国际上也在不断涌现许多新型的高性能、多功能的轮胎试验机。1999 年，德国 Besibsardl 公司开发了一种称作 MTT100 微型轮胎试验机的新型轮月合试验装置，该装置的工作方式是在轮 胎充满气时对其每个断面成一次像，然后将气压降至预定的水平，再成一次像。用软件对所得信 息进行对比和解释，以图像显示结果，轮惘和轮胎都不用取下便可完成分析，而且可以看到割伤、 撕裂和机械损伤等轮胎内部缺陷。2001 年 4 月，世界著名的轮胎制造商荷兰 VMI 公司生产出通 用轮胎试验机，该仪器可用于乘用车胎和载重车胎，可进行负荷变形试验、胎圈离位试验、压穿 试验和接地印痕试验四种轮胎性能测试。附加测试包括胎面接地面比例(利用 CCD 镜头扫描图 像)和负荷下胎面花纹动态性能测试等。由于一台设备可进行多种试验，从而极大地节省了空间 和经费。另外该公司还可根据用户要求为其提供最先进的试验技术。2003 年 2 月，日本普利斯 通公司在其东京的技术中心安装了一台世界上最大的汽车轮胎试验机，目的是为了提高一级方程 式赛车轮胎的性能。这台试验机名为 MTS 模拟平路动态系统，它在涉及速度、垂直输入、侧向力 和扭矩等方面的测试指标均胜过其他汽车轮胎试验机，并且还能评价轮胎在拐弯、刹车时的特性 以及高速和大负载下的加速度。
低滚动阻力载重子午线轮胎配方的开发
第 2 期周宏斌等．低滚动阻力载重子午线轮胎配方的开发99低滚动阻力载重子午线轮胎配方的开发周宏斌，王宝金，张元洪，丁元强，杨 旭（怡维怡橡胶研究院有限公司，山东青岛 266500）摘要：通过调整配方组分开发低滚动阻力载重子午线轮胎胎面胶、胎肩垫胶和胎侧胶配方。
结果表明：与相应参比配方相比，试验配方胎面胶耐磨性能提高，生热降低；胎肩垫胶弹性提高，生热降低；胎侧胶拉伸强度和拉断伸长率降低，耐屈挠龟裂性能提高，其他性能变化不大；与参比轮胎相比，试验轮胎滚动阻力系数降低了9.3%，达到美国环保署SmartWay认证要求，耐久性能较优，实际路试中耐磨性能略优。
关键词：载重子午线轮胎；滚动阻力；配方设计中图分类号：U463.341＋.3/.6 文献标志码：A 文章编号：1000-890X（2017）02-0099-05随着我国经济的快速发展，城乡居民生活水平的提高以及城镇化、工业化进程的加快，人们对汽车的需求越来越大，同时对环境保护和能源节约也越来越重视。
汽车的使用必然要消耗大量能源，同时又排放大量二氧化碳，降低汽车行驶滚动阻力是节油的有效手段，而轮胎作为汽车的重要配件，对降低汽车滚动阻力起着重要作用。
一般认为轮胎滚动阻力油耗占整车油耗的14％～17%，轮胎滚动阻力每减低10%，通常可以使燃料消耗降低1%～2%[1]。
一般轮胎滚动阻力中胎冠贡献70%，胎侧贡献15%，胎圈贡献15%[2]。
胶料在动态往复变形过程中会产生滞后损失，消耗的能量同时转化为热量，导致轮胎产生滚动阻力，通常用50～80 ℃下胶料的损耗因子（tanδ）值来表征轮胎的滚动阻力，因而降低胶料的tanδ值可以降低轮胎的滚动阻力。
配方中影响胶料tanδ的主要材料是橡胶和填料，载重轮胎配方中橡胶主要采用天然橡胶（NR）。
在设计低滚动阻力配方时对橡胶的选择余地较小，主要通过选取填料和调整各组分配比实现。
目前通用填料一般选择炭黑和白炭黑，而炭黑作为补强填料与橡胶之间的作用较强，同时炭黑粒子之间作用也较强，容易形成填料网络，导致滞后损失增大；白炭黑由于其表面极性与非极性橡胶之间作用小，填料之间作用很强，很容易形成填料网络并且很难分散，加入硅烷偶联剂一方面可以与白炭黑反应降低其表面能，减少白炭黑网络聚集，另一方面可以与橡胶反应，使白炭黑与橡胶之间通过化学键相互作用，从而达到降低tanδ（50～80 ℃）值、降低滚动阻力的目的。
低滚动阻力轿车轮胎胎面胶配方的优化
40轮胎工业2019年第39卷低滚动阻力轿车轮胎胎面胶配方的优化张海盟，丁全勇，刘鹏，焦文秀(-角轮胎股份有限公司，山东威海264200)摘要：对低滚动阻力轿乍轮胎胎面胶配方进行优化结果表明，通过调整牛•胶体系(采用天然橡胶/顺丁橡胶/溶聚丁苯橡胶并用胶)，减小环保芳姪油RAE用吐，胶料的门尼粘度减小，门尼焦烧时间延长，硫化速度加快，硫化胶的物理性能和耐老化性能提高.匚艺性能良好，成品轮胎的耐久性能和高速性能达到国家标准要求，滚动阻力降低关键词：轿乍轮胎；胎面胶；滚动阻力中图分类号:U463.341'.4文献标志码：A近年来，由于汽车日益普及，造成二氧化碳排放量越来越大。
二氧化碳的增加导致全球气候变暖，并且世界石油资源日益匮乏，因此一场降低油耗的汽车工业革命直接引发了汽车制造商要求降低轮胎的滚动阻力“叫为满足欧盟标签法以及国内整车厂要求，前几年我公司开发了低滚动阻力轿车轮胎胎面胶配方，但该配方胎面挤出时表面不光滑，通过冷却系统后胎面不易吹干，卷取存有水分不易挥发，导致成型工序需要安排专人进行擦拭，既影响产量，又给轮胎质量带来隐患。
针对以上问题，本工作对该胎面胶配方进行优化。
1实验1.1主要原材料天然橡胶(NR),SMR20,马来西亚产品；溶聚丁苯橡胶(SSBR),牌号2466,台橡股份有限公司产品;顺丁橡胶(BR),牌号9000.中国石化北京燕山石化公司产品；高分散性白炭黑.牌号7000Gr,赢创德固赛(中国)投资有限公司产品；硅烷偶联剂TESPT.山东文兴科技有限公司产品；氧化锌，潍坊龙达锌业有限公司产品；环保芳炷油RAE,牌号P70,道达尔公司产品；抗湿滑树脂TL100,德国吕特格公司产品；防老剂4020.荣成化工总厂冇限公司产作者简介：张海盟(1983—),女.陕两咸阳人，〔角轮胎股份有限公司工程师，学士，主要从事轿车轮胎材料配方的研发工作E mail:shs_823@ 文章编号：1006-8171(2019)01-0040-05DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2019.01.0040品；促进剂CZ,山东圣奥化工股份有限公司产品。
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一、背景
2009年7月13日，欧洲联盟发布了第661号法规，法规中规定汽车轮胎 滚动阻力系数的限值要求分两个阶段实施。
第一阶段
2012.11.01 认证C1、C2和C3轮胎（及车辆）的第一阶段认证 2013.11.01 认证相应车辆的第一阶段认证 2014.11.01 销售满足第一阶段要求的C1和C2轮胎（及车辆）的销售 2016.11.01 销售满足第一阶段要求的C3轮胎（及车辆）的销售
因为试验速度、充气压力等测试 条件不一致，测量同一轮胎的滚 阻值相差较大，偏差可能达20%， 所以很难得到较准确的轮胎滚阻 测试数据，无法准确地用于轮胎 滚阻的限值及分级。
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三、滚动阻力试验
轮胎滚动阻力的测试标准
国际：ISO 28580： 2009（E） 测量轿车、 载重汽车和客车轮胎滚 动阻力的方法——单点 试验和测量结果相关性
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二、滚动阻力试验机
用户在界面提示的引导下，点选需要的语句，以填表格的方式设计自己的滚动
阻力试验程序。使用编程调试界面调试、试运行和存储用户自己个性化的滚动 阻力试验程序
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二、滚动阻力试验机
试验数据的管理
������ 自动生成轮胎样品 滚动阻力试验报告； ������ 存储标识每个轮胎 样品的全部试验数据和 管理数据； ������ 数据库支持试验轮 胎历史数据的静态分析 和样品试验记录的增删 查改。
转鼓（直径2m） 驱动皮带
测试轮胎
13
二、滚动阻力试验机
测试工位：
工位的主要组成部分 有滑台总成、直线导 轨、液压油缸、负荷 传感器、二分力传感 器及试验轮胎/轮辋 总成等。主要功能为 装载轮胎，给定轮胎 驱动负荷并通过传感 器测定数据。
14
二分力传感器 工位轴
测试工位
二、滚动阻力试验机
液压站：通过加载油缸将装 有轮胎/轮辋总成的滑台推 向转鼓，并产生一定的作用 力，从而对其进行滚动阻力 试验。
3、因为轮胎接地形变引起的能量损耗 （滚动阻力）：80-95 %！
轮胎胶料弯曲变形、挤压和剪切
4
一、背景
车辆能量损耗产生的主要因素
α
在汽车行驶中，能量会被各种阻力所消耗，其 中约20%的汽油被轮胎滚动阻力所消耗。 。
车辆惯性-加减速 重力-克服重力做功 轮胎滚动阻力 内部摩擦损耗 风阻 发动机空转损耗 空调系统 电气控制系统 其他能量损耗
温度测量位置距离轮 胎胎侧0.15m-1m内。
27
三、滚动阻力试验
4、升温时间：LI>121时升温时间为180分钟。
28
三、滚动阻力试验
实验步骤轮胎的测试过程包括：热平衡、调整气压、升温、测量与记录。 1、热平衡 将充气轮胎置于试验场所的环境温度下停放至少
6 小时，轿车轮胎为3 h。
2、调整充气压力 经过热平衡后，将轮胎充气压力调整到 试验充气压力并于调整后10 min进行校核。
3、升温、 根据升温时间条件表， 负荷指数大于121时，轮胎正转时
升温时间为180min。
29
三、滚动阻力试验
4.测量和记录
在试验中应测量和记录的数据有: a) 试验速度、b) 垂直于鼓面的轮胎负荷, c)初始试验气压, d) 滚动阻力系数Cr, e) 在稳定状态下,轮胎轴线至轮鼓外表面的距离, f)环境温度t。 g)转鼓半径R、 h)所选的试验方法; i)试验轮辋(型号和材质): j) 轮胎型号
第二阶段
2016.11.01 认证C1、C2和C3轮胎（及车辆）的第二阶段认证 2017.11.01 认证相应车辆的第二阶段认证 2018.11.01 销售满足第二阶段要求的C1和C2轮胎（及车辆）的销售 2020.11.01 销售满足第二阶段要求的C3轮胎（及车辆）的销售
C1、C2、C3类轮胎基本上对应中国国家标准中的轿车轮胎、轻型载重汽车轮胎和载重汽车 轮胎
7
一、背景
我国轮胎企业出口到欧盟国家的轮胎占很大比例，面对2012年 11月1日开始实施的新型轮胎滚动阻力的型式认证，最终于2020 年之前全面达到其限值要求。
我公司予以高度重视，组织技术人员在技术方面采取措施，使 轮胎滚动阻力性能尽早达到各种法规要求，确保轮胎继续顺利 销售到欧洲联盟和其它国际市场。
控制胎监控设备的稳定性要求：
参比设备实验室控制胎监控的最大期限为一个月。在这个月 期间某时，监控必须包括最少3次单独的测量，评估在指定
一个月期间得到三次测量平均值与另一个月的漂移。
实验室确保一条胎至少三次测量时，设备应保持标准偏差： σ <= 0.075N/KN. 对于轿车和小轿车和客车轮胎（LI<=121) σ <=0.060N/KN, 对于大载重汽车和客车轮胎（LI>121）
33
三、滚动阻力试验
验设备间结果校正比对 试验设备间测量结果校正 是指以确定的基准设备为 准，其它参比设备测量结 果校正为基准设备测量结 果。使用2条符合要求的校 正轮胎分别在基准设备和 参比设备上进行试验。通 过测量结果Cr与在一个基 准设备得到的Cr比较。然 后得到一个校正公式，用 于把参比设备得到的结果 转换成校正结果。
30
三、滚动阻力试验
5、测量附加损失（分离法测量） 轮胎的测试过程会存在一些附加损失，包括了轮胎轴的摩擦力、 轮胎轮辋组合体的空气动力学损失、转鼓轴承摩擦力以及转鼓的 空气动力学损失这四项。采用分离法，按照400N 的径向加载力 测量附加损失值。
6、反转测量
按照标准检测一条轮胎即获
反转测量的时间为50min。 得一组数据至少需要 4小时
5
一、背景
轮胎对环境的主要影响是发生在轮胎使用阶段，其 中轮胎滚动阻力对环境的影响占了非常大的份额。
轮胎滚动阻力直接影响轮胎的使用性能，如胎面磨 耗、胎体生热、高速耐久及动力性能等，同时关系 到汽车的燃油消耗和环境污染。
随着人们环保意识的加强和受世界能源危机的影响， 轮胎滚动阻力由于直接影响汽车燃油经济性和汽车 尾气排放，在轮胎工业和汽车行业中受到越来越广 泛的重视。
轮胎滚动阻力测试方法：
1)测力法。测量或转换成轮胎轴上的反作用力。
转鼓
(2)扭矩法。测量转鼓的输入扭矩。
(3)功率法。测量输入转鼓的能量。
(4)减速度法。测量转鼓和轮胎轮辋组合体的减速度。
液压缸
测试轮胎
10
二、滚动阻力试验机
工作原理
测力法测量轮胎主轴处的反作用力Ft , 从而计 算轮胎的滚动阻力Fr。计算公式如下:
7、数据计算整理
测量完成后，需要对数据进行修正、计算整理，存储、打印报表 等处理。
31
三、滚动阻力试验
按照标准，需要对3条轮胎做1X3重复性实验，以验证实验设备的
稳定性。对于大载重汽车和客车轮胎（LI>121）应保持滚动阻力
系数标准偏差<=0.060。
标准偏差<0.06.达到标准
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三、滚动阻力试验
Fr=Ft(1+r/R)一Fp
式中 F r—— 轮胎滚动阻力; F t ——轮胎主轴力;
r1——稳态条件下, 从轮胎轴到转鼓表面的 距离;
R ——转鼓半径。 Fp ——测量附加损失
滚动阻力Fr：单位距离的能量损失或 能耗。 滚动阻力系数Cr：滚动阻力与轮胎负 荷的比值。Cr= F r/Lm
11
二、滚动阻力试验机
另一方面：限制性法规也将大大推动我国轮胎行业 的技术革新，有利于节能减排目标的实现，有利于 我国轮胎行业的产业结构调整，提高产品的附加值。
长远来看是好事。
9
二、滚动阻力试验机
工作原理; 直流调速装置拖动直流电机，带动转鼓旋转。转鼓右侧设有 试验工位，在液压油缸作用下，轮胎压靠在转鼓表面上，进行轿车轮胎 滚动阻力值的检测。
1、试验速度为单一速度，充气压力 为封闭气压，基本保证测量同一轮胎 的滚阻值相差较小，偏差应在5%以内；
2、首次确立设备重复性精度要求， 并提出建立不同实验室设备轮胎滚动 阻力的相关性方法；
3、被欧盟立法确认用于轮胎滚阻的 限值及分级的标准测试方法。
24
三、滚动阻力试验
滚阻试验条件
1、速度条件：根据ISO28580.轮胎试验速度条件如图 示：一般试验速度为80Km/h；
轮胎滚动阻力试验机介绍
子午胎 公司
一、背景
轮胎滚动阻力的定义： 轮胎在水平道路上滚过单位距离机械能转化为热 能的能量，即指轮胎在水平路面上滚过单位距离 所消耗的能量。
轮胎滚动阻力内容： 主要包括轮胎滚动时变形中克服橡胶粘弹性应变滞后所消耗的 内摩擦功、轮胎与地面接触消耗的外摩擦功、轮胎滚动时搅动 空气引起的流体阻力消耗的功、以及轮胎花纹块拍击地面发声 消耗的功等。
液压站
15
二、滚动阻力试验机
气动系统：主要用于轮胎 恒压试验，由两部分组成， 一部分为气源处理装置。 另一部分为控制及执行机 构，用于轮胎试验过程中 的充气和放气（保证轮胎 在恒压状态下试验）。恒 压实验时要求气压大于 1.2Mpa。
空压机
16
二、滚动阻力试验机
控制柜及调速柜：
PAC 控制柜：搭载控制系统及信号调理器。实现整个轮 胎滚动阻力试验过程的自动或手动控制、试验条件的建 立、数据测量、数据处理和数据记录。 IPC 控制柜：搭载研华IPC 触摸屏工业级平板电脑，实 现人机交互、静态数据处理和信息显示、设备调试工具 以及各种数据的输入输出。 调速柜：内装西门子6RA7075 全数字调速系统对转鼓的 试验速度进行调控。
2
一、背景
影响轮胎滚动阻力因素： 轮胎滚动阻力与轮胎结构设计、配 方设计、加工工艺以及轮胎的使用 条件如气压、负荷、行驶速度、路 面状况等有密切关系。
3
一、背景
与轮胎相关的三个主要能量损耗因素和比例:
1、轮胎转动前进所受风阻：0-15 %；
一、背景
2009年7月13日，欧洲联盟发布了第661号法规，法规中规定汽车轮胎 滚动阻力系数的限值要求分两个阶段实施。
第一阶段
2012.11.01 认证C1、C2和C3轮胎（及车辆）的第一阶段认证 2013.11.01 认证相应车辆的第一阶段认证 2014.11.01 销售满足第一阶段要求的C1和C2轮胎（及车辆）的销售 2016.11.01 销售满足第一阶段要求的C3轮胎（及车辆）的销售
因为试验速度、充气压力等测试 条件不一致，测量同一轮胎的滚 阻值相差较大，偏差可能达20%， 所以很难得到较准确的轮胎滚阻 测试数据，无法准确地用于轮胎 滚阻的限值及分级。
23
三、滚动阻力试验
轮胎滚动阻力的测试标准
国际：ISO 28580： 2009（E） 测量轿车、 载重汽车和客车轮胎滚 动阻力的方法——单点 试验和测量结果相关性
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二、滚动阻力试验机
用户在界面提示的引导下，点选需要的语句，以填表格的方式设计自己的滚动
阻力试验程序。使用编程调试界面调试、试运行和存储用户自己个性化的滚动 阻力试验程序
21
二、滚动阻力试验机
试验数据的管理
������ 自动生成轮胎样品 滚动阻力试验报告； ������ 存储标识每个轮胎 样品的全部试验数据和 管理数据； ������ 数据库支持试验轮 胎历史数据的静态分析 和样品试验记录的增删 查改。
转鼓（直径2m） 驱动皮带
测试轮胎
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二、滚动阻力试验机
测试工位：
工位的主要组成部分 有滑台总成、直线导 轨、液压油缸、负荷 传感器、二分力传感 器及试验轮胎/轮辋 总成等。主要功能为 装载轮胎，给定轮胎 驱动负荷并通过传感 器测定数据。
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二分力传感器 工位轴
测试工位
二、滚动阻力试验机
液压站：通过加载油缸将装 有轮胎/轮辋总成的滑台推 向转鼓，并产生一定的作用 力，从而对其进行滚动阻力 试验。
3、因为轮胎接地形变引起的能量损耗 （滚动阻力）：80-95 %！
轮胎胶料弯曲变形、挤压和剪切
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一、背景
车辆能量损耗产生的主要因素
α
在汽车行驶中，能量会被各种阻力所消耗，其 中约20%的汽油被轮胎滚动阻力所消耗。 。
车辆惯性-加减速 重力-克服重力做功 轮胎滚动阻力 内部摩擦损耗 风阻 发动机空转损耗 空调系统 电气控制系统 其他能量损耗
温度测量位置距离轮 胎胎侧0.15m-1m内。
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三、滚动阻力试验
4、升温时间：LI>121时升温时间为180分钟。
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三、滚动阻力试验
实验步骤轮胎的测试过程包括：热平衡、调整气压、升温、测量与记录。 1、热平衡 将充气轮胎置于试验场所的环境温度下停放至少
6 小时，轿车轮胎为3 h。
2、调整充气压力 经过热平衡后，将轮胎充气压力调整到 试验充气压力并于调整后10 min进行校核。
3、升温、 根据升温时间条件表， 负荷指数大于121时，轮胎正转时
升温时间为180min。
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三、滚动阻力试验
4.测量和记录
在试验中应测量和记录的数据有: a) 试验速度、b) 垂直于鼓面的轮胎负荷, c)初始试验气压, d) 滚动阻力系数Cr, e) 在稳定状态下,轮胎轴线至轮鼓外表面的距离, f)环境温度t。 g)转鼓半径R、 h)所选的试验方法; i)试验轮辋(型号和材质): j) 轮胎型号
第二阶段
2016.11.01 认证C1、C2和C3轮胎（及车辆）的第二阶段认证 2017.11.01 认证相应车辆的第二阶段认证 2018.11.01 销售满足第二阶段要求的C1和C2轮胎（及车辆）的销售 2020.11.01 销售满足第二阶段要求的C3轮胎（及车辆）的销售
C1、C2、C3类轮胎基本上对应中国国家标准中的轿车轮胎、轻型载重汽车轮胎和载重汽车 轮胎
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一、背景
我国轮胎企业出口到欧盟国家的轮胎占很大比例，面对2012年 11月1日开始实施的新型轮胎滚动阻力的型式认证，最终于2020 年之前全面达到其限值要求。
我公司予以高度重视，组织技术人员在技术方面采取措施，使 轮胎滚动阻力性能尽早达到各种法规要求，确保轮胎继续顺利 销售到欧洲联盟和其它国际市场。
控制胎监控设备的稳定性要求：
参比设备实验室控制胎监控的最大期限为一个月。在这个月 期间某时，监控必须包括最少3次单独的测量，评估在指定
一个月期间得到三次测量平均值与另一个月的漂移。
实验室确保一条胎至少三次测量时，设备应保持标准偏差： σ <= 0.075N/KN. 对于轿车和小轿车和客车轮胎（LI<=121) σ <=0.060N/KN, 对于大载重汽车和客车轮胎（LI>121）
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三、滚动阻力试验
验设备间结果校正比对 试验设备间测量结果校正 是指以确定的基准设备为 准，其它参比设备测量结 果校正为基准设备测量结 果。使用2条符合要求的校 正轮胎分别在基准设备和 参比设备上进行试验。通 过测量结果Cr与在一个基 准设备得到的Cr比较。然 后得到一个校正公式，用 于把参比设备得到的结果 转换成校正结果。
30
三、滚动阻力试验
5、测量附加损失（分离法测量） 轮胎的测试过程会存在一些附加损失，包括了轮胎轴的摩擦力、 轮胎轮辋组合体的空气动力学损失、转鼓轴承摩擦力以及转鼓的 空气动力学损失这四项。采用分离法，按照400N 的径向加载力 测量附加损失值。
6、反转测量
按照标准检测一条轮胎即获
反转测量的时间为50min。 得一组数据至少需要 4小时
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一、背景
轮胎对环境的主要影响是发生在轮胎使用阶段，其 中轮胎滚动阻力对环境的影响占了非常大的份额。
轮胎滚动阻力直接影响轮胎的使用性能，如胎面磨 耗、胎体生热、高速耐久及动力性能等，同时关系 到汽车的燃油消耗和环境污染。
随着人们环保意识的加强和受世界能源危机的影响， 轮胎滚动阻力由于直接影响汽车燃油经济性和汽车 尾气排放，在轮胎工业和汽车行业中受到越来越广 泛的重视。
轮胎滚动阻力测试方法：
1)测力法。测量或转换成轮胎轴上的反作用力。
转鼓
(2)扭矩法。测量转鼓的输入扭矩。
(3)功率法。测量输入转鼓的能量。
(4)减速度法。测量转鼓和轮胎轮辋组合体的减速度。
液压缸
测试轮胎
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二、滚动阻力试验机
工作原理
测力法测量轮胎主轴处的反作用力Ft , 从而计 算轮胎的滚动阻力Fr。计算公式如下:
7、数据计算整理
测量完成后，需要对数据进行修正、计算整理，存储、打印报表 等处理。
31
三、滚动阻力试验
按照标准，需要对3条轮胎做1X3重复性实验，以验证实验设备的
稳定性。对于大载重汽车和客车轮胎（LI>121）应保持滚动阻力
系数标准偏差<=0.060。
标准偏差<0.06.达到标准
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三、滚动阻力试验
Fr=Ft(1+r/R)一Fp
式中 F r—— 轮胎滚动阻力; F t ——轮胎主轴力;
r1——稳态条件下, 从轮胎轴到转鼓表面的 距离;
R ——转鼓半径。 Fp ——测量附加损失
滚动阻力Fr：单位距离的能量损失或 能耗。 滚动阻力系数Cr：滚动阻力与轮胎负 荷的比值。Cr= F r/Lm
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二、滚动阻力试验机
另一方面：限制性法规也将大大推动我国轮胎行业 的技术革新，有利于节能减排目标的实现，有利于 我国轮胎行业的产业结构调整，提高产品的附加值。
长远来看是好事。
9
二、滚动阻力试验机
工作原理; 直流调速装置拖动直流电机，带动转鼓旋转。转鼓右侧设有 试验工位，在液压油缸作用下，轮胎压靠在转鼓表面上，进行轿车轮胎 滚动阻力值的检测。
1、试验速度为单一速度，充气压力 为封闭气压，基本保证测量同一轮胎 的滚阻值相差较小，偏差应在5%以内；
2、首次确立设备重复性精度要求， 并提出建立不同实验室设备轮胎滚动 阻力的相关性方法；
3、被欧盟立法确认用于轮胎滚阻的 限值及分级的标准测试方法。
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三、滚动阻力试验
滚阻试验条件
1、速度条件：根据ISO28580.轮胎试验速度条件如图 示：一般试验速度为80Km/h；
轮胎滚动阻力试验机介绍
子午胎 公司
一、背景
轮胎滚动阻力的定义： 轮胎在水平道路上滚过单位距离机械能转化为热 能的能量，即指轮胎在水平路面上滚过单位距离 所消耗的能量。
轮胎滚动阻力内容： 主要包括轮胎滚动时变形中克服橡胶粘弹性应变滞后所消耗的 内摩擦功、轮胎与地面接触消耗的外摩擦功、轮胎滚动时搅动 空气引起的流体阻力消耗的功、以及轮胎花纹块拍击地面发声 消耗的功等。
液压站
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二、滚动阻力试验机
气动系统：主要用于轮胎 恒压试验，由两部分组成， 一部分为气源处理装置。 另一部分为控制及执行机 构，用于轮胎试验过程中 的充气和放气（保证轮胎 在恒压状态下试验）。恒 压实验时要求气压大于 1.2Mpa。
空压机
16
二、滚动阻力试验机
控制柜及调速柜：
PAC 控制柜：搭载控制系统及信号调理器。实现整个轮 胎滚动阻力试验过程的自动或手动控制、试验条件的建 立、数据测量、数据处理和数据记录。 IPC 控制柜：搭载研华IPC 触摸屏工业级平板电脑，实 现人机交互、静态数据处理和信息显示、设备调试工具 以及各种数据的输入输出。 调速柜：内装西门子6RA7075 全数字调速系统对转鼓的 试验速度进行调控。
2
一、背景
影响轮胎滚动阻力因素： 轮胎滚动阻力与轮胎结构设计、配 方设计、加工工艺以及轮胎的使用 条件如气压、负荷、行驶速度、路 面状况等有密切关系。
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一、背景
与轮胎相关的三个主要能量损耗因素和比例:
1、轮胎转动前进所受风阻：0-15 %；