轮胎轻量化设计对轮胎滚动阻力的影响

AUTO TIME103AUTO PARTS | 汽车零部件时代汽车 浅谈如何降低轮胎的滚动阻力随着全球汽车保有量的急剧增加，对石油能源的依赖程度在逐渐增加，能源问题和环境问题变得尤为显著。

随着环境保护和能源节约意识的增强，全球各个国家和地区越来越重视汽车的节能减排，制定了日益严格的油耗法规，希望敦促汽车制造厂商提升技术，达到节能减排的目的。

汽车厂商除了在车辆自重，发动机技术等方面进行改善，也对轮胎制造商提出了更严格的要求，因为轮胎滚动阻力性能对整车油耗的影响非常显著。

汽车在行驶过程中受到的主要力有行驶阻力，驱动力。

其中行驶阻力主要包括滚动阻力，空气阻力，内部摩擦力，有坡度时还需克服重力。

滚动阻力主要是因为轮胎在行驶过程中与路面接触，因承重所产生的变形会导致组成部件变热，将一部分由发动机传输来的能量损耗。

而低滚动阻力轮胎的出现，通过更低的滚动阻力减少所需驱动力，从而降低汽车的油耗。

有研究表明，滚动阻力每降低10%，乘用车的燃油经济性能可提高1%~2%。

影响滚动阻力的因素有很多，本文主要就轮胎的设计制造和消费者使用的两个角度进行探讨。

1　轮胎设计制造轮胎的设计制造，包括结构设计和配方设计两大方面。

1.1　结构设计1.1.1　轮胎子午化，无内胎化斜交胎是早期出现的一种轮胎结构，它郁镇寅同济大学　上海市　201804摘　要： 随着环境保护和能源节约意识的增强，全球各个国家和地区越来越重视汽车的节能减排，制定了日益严格的油耗法规，希望敦促汽车制造厂商提升技术，达到节能减排的目的。

本文主要就轮胎的设计制造和消费者使用的两个角度进行探讨。

关键词：轮胎；滚动阻力的优点是胎体坚固、负荷变形小、胎侧不易损伤、转向与制动性能良好等。

但同时因为结构所限，斜交胎耐磨性能较差，同时滚动阻力比较高，因此并不能满足快速发展的汽车对轮胎提出的性能要求[1]。

子午线轮胎是由法国米其林轮胎公司于1946年4月最先制造出来的，与斜交轮胎相比，子午线轮胎的结构特点是胎体帘线与轮胎径向成0o 角，相邻层的帘线不是相交而是相互平行，胎面与胎体之间有起箍紧作用的带束层。

轮胎基本知识讲解目录1. 轮胎基本知识 (2)1.1 轮胎的定义和分类 (3)1.2 轮胎的构造和组成 (4)1.3 轮胎的发展历程 (5)1.4 轮胎在汽车行业中的重要性 (6)2. 轮胎的性能参数 (7)2.1 轮胎的尺寸规格 (9)2.2 轮胎的负荷指数和速度级别 (10)2.3 轮胎的耐磨性能和抓地力 (11)2.4 轮胎的热量传递性能 (13)2.5 轮胎的老化性能和使用寿命 (13)3. 轮胎的选择和使用技巧 (14)3.1 如何选择适合自己汽车的轮胎 (15)3.2 如何正确安装和更换轮胎 (16)3.3 如何保养和延长轮胎的使用寿命 (17)3.4 如何应对不同路况下的轮胎使用问题 (18)4. 轮胎的安全问题及解决方案 (19)4.1 轮胎爆胎的原因和预防措施 (20)4.2 如何判断轮胎是否需要更换或维修 (21)4.3 如何处理轮胎漏气和异响等问题 (22)4.4 如何避免轮胎磨损不均和偏磨现象 (23)5. 未来轮胎技术的发展趋势 (24)5.1 智能化轮胎技术的发展与应用 (25)5.2 环保型轮胎的研发与推广 (26)5.3 自适应轮胎技术的创新与应用 (28)5.4 其他新型轮胎技术的研究进展 (29)1. 轮胎基本知识构成:传统的轮胎主要由外胎（外层胎体）、内衬层、胎面、胎侧和胎底等构成。

外胎负责保护轮圈和轮毂，内衬层则提供除了车辆移动之外的其他功能，如气压保持和气压调节。

分类:轮胎按照使用场合可分为公路轮胎、载重轮胎、抓地轮胎、工程轮胎等。

每种类型轮胎都有自己的特点，用于满足不同行驶环境和条件的要求。

尺寸标识:轮胎都有自己的尺寸标识，通常由以下部分组成：扁平比（英寸）、轮辋直径（英寸）、轮胎宽度（英寸）、速度等级代码和载重指数。

20555R1691V中的205表示轮胎宽度，55是扁平比，R表示子午轮胎，16是轮辋直径，91是载重指数，V是速度等级代码。

耐磨性:轮胎的耐磨性通常由其外胎的轮胎材质和轮胎花纹的深度决定。

轮胎滚动阻力系数什么是轮胎滚动阻力系数？轮胎滚动阻力系数是指轮胎在路面上滚动时所产生的阻力与轮胎受到的垂直载荷之间的比值。

它是衡量轮胎滚动能效的一个重要指标，对于车辆的燃油效率和行驶性能有着重要的影响。

在轮胎滚动阻力系数的计算中，一般使用轮胎滚动阻力系数（rolling resistance coefficient）或者称为轮胎滚动阻力系数（rolling resistance factor）来表示，通常记作RR。

轮胎滚动阻力系数的单位是N/N，也可以用百分比（%）来表示。

轮胎滚动阻力系数的影响因素轮胎滚动阻力系数受多种因素的影响，其中最主要的因素包括：1.轮胎结构：不同类型的轮胎结构会影响轮胎与路面之间的接触面积以及轮胎的变形情况，进而影响滚动阻力系数。

2.胎面材料：胎面材料的硬度、抗滑性能和耐磨性等特性会直接影响轮胎与路面之间的摩擦力，从而对滚动阻力系数产生影响。

3.胎压：适当的胎压对于降低轮胎滚动阻力系数非常重要。

过高的胎压会增大轮胎与路面之间的接触面积，增加滚动阻力；而过低的胎压会导致轮胎变形增大，同样使滚动阻力升高。

4.路面状况：不同类型的路面纹理和摩擦系数会影响轮胎与路面之间的接触情况，进而影响滚动阻力系数。

5.载荷大小：轮胎承受的载荷越大，滚动阻力也会相应增加。

轮胎滚动阻力系数的影响轮胎滚动阻力系数的大小直接影响着车辆的燃油效率和行驶性能。

较高的滚动阻力系数意味着更大的能量损耗，使车辆需要更多的能量才能保持运动。

因此，减小轮胎滚动阻力系数可以有效降低车辆的能耗和气体排放。

减小轮胎滚动阻力系数的好处不仅仅体现在燃油效率上，还会提高车辆的操控性能和舒适性。

较低的滚动阻力意味着轮胎与路面的摩擦力减小，车辆操控更加灵活，减少了转弯时的阻力，提升了行驶的稳定性和舒适性。

减小轮胎滚动阻力系数的方法降低轮胎滚动阻力系数是提高车辆燃油效率和行驶性能的关键。

以下是几种减小轮胎滚动阻力系数的方法：1.选择低阻力轮胎：在购买轮胎时，可以选择滚动阻力系数低的轮胎。

轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式
轮胎滚动阻力是指车辆在行驶过程中，轮胎与路面接触产生的阻力。

它是车辆运动中的一种能量损失形式，与车辆的燃油消耗密切相关。

轮胎滚动阻力产生的主要机理是因为轮胎与路面接触时，由于轮胎形变和路面不平整等原因，轮胎与路
面之间的摩擦力会产生一定的能量损失。

此外，轮胎的内部摩擦、轮胎变形、胎面形状等也会对轮胎滚动阻力产生影响。

轮胎滚动阻力的作用形式主要有两种，一种是滑动阻力，另一种是变形阻力。

滑动阻力是指当车辆行驶时，轮胎与路面之间的摩擦力不足以支撑车辆的重量，轮胎会出现滑动现象，从而产生能量损失。

变形阻力是指当轮胎在行驶过程中，由
于轮胎形变等原因，轮胎需要对外部施加一定的反作用力，从而产生能量损失。

为了降低轮胎滚动阻力，可以从以下几个方面进行优化。

一是选择合适的轮胎，如降低轮胎的滚动阻力系数，增加轮胎的抓地力等。

二是优化车辆的结构和设计，如减小车辆的空气阻力系数，减轻车辆的重量等。

三是采用先进的技术手段，如使用轮胎嵌入式传感器进行轮胎监测，采用智能轮胎等。

通过这些优化措施，可以有效地降低轮胎滚动阻力，提高车辆的燃油经济性和行驶效率。

21款DC水滴轮简介DC水滴轮是一种具有独特设计的水滴形状的轮胎。

它采用先进的材料和创新的轮胎胎面纹理，旨在提供更好的抓地力和舒适性。

本文将介绍21款DC水滴轮的特点、优势和适用情况，并对其性能进行评估。

特点DC水滴轮的突出特点如下：1.水滴形状：与传统的轮胎相比，DC水滴轮采用了水滴形状的设计，这种形状可以提供更大的接地面积，提高抓地力和操控性能。

2.轮胎胎面纹理：DC水滴轮采用了创新的轮胎胎面纹理，可以更好地排水，减少水滞和是否现象，提高湿地行驶的安全性。

3.先进材料：DC水滴轮采用高性能橡胶材料和增强纤维，提供更好的耐磨性和耐用性。

4.降噪设计：DC水滴轮采用了降噪设计，减少在行驶过程中产生的噪音，提供更舒适的驾驶体验。

5.适应性广泛：DC水滴轮适用于各种道路和气候条件，包括干燥、潮湿和多雨地区。

优势21款DC水滴轮的优势有：1.提升车辆性能：DC水滴轮的设计可改善车辆的加速、刹车和操控性能，提供更安全、稳定的行驶体验。

2.舒适性更佳：DC水滴轮的降噪设计和优良的阻尼特性可减少车辆在行驶过程中的颠簸感，提供更舒适的乘坐体验。

3.更长的使用寿命：采用先进材料和创新技术的DC水滴轮具有更高的耐磨性能，延长了轮胎的使用寿命。

4.更好的燃油经济性：DC水滴轮的轻量化设计和低滚动阻力可以降低燃油消耗，提高燃油经济性。

5.出色的湿地行驶性能：DC水滴轮的轮胎胎面纹理和排水设计可提供出色的湿地行驶性能，减少潮湿路面上的积水现象，增加抓地力。

适用情况21款DC水滴轮适用于以下情况：1.城市行驶：DC水滴轮在城市环境中具有良好的操控性和舒适性，适合于日常通勤和城市驾驶。

2.高速公路行驶：DC水滴轮在高速公路上具有稳定的性能和低噪音，提供安全、舒适的高速驾驶体验。

3.湿地行驶：DC水滴轮的排水设计和胎面纹理使其在湿滑路面上具有出色的抓地力和操控性能，适合多雨地区和潮湿路况。

4.长途驾驶：DC水滴轮的舒适性和耐久性使其适合长途驾驶，减少驾驶者的疲劳感，提供舒适的行驶体验。

挑战的三个途径例子全球拉响能源危机的警报，节能减排成为汽车行业刻不容缓的使命。

在这一背景下，电动化已是大势所趋。

在电池能量密度没有大范围突破的情况下，整车重量的降低能有效提升电动车续驶里程，直接促进电动车的普及度。

电动车轻量化领域，一个普遍的观点是，实现电动车轻量化有三大途径，即轻量化材料应用、结构优化设计和先进制备工艺。

电动化时代下，材料供应商承担起更重要的角色，轻量化已不仅仅是锦上添花而已，而是企业面临的前所未有的挑战。

近期，本刊记者采访到阿朗新科中国技术服务和应用开发经理冯伟军和阿朗新科中国技术经理陈民杰博士，听听他们讲述阿朗新科如何通过三大途径赋能电动车轻量化，以及公司在挑战与机遇并存的行业新常态中如何立足。

轻量化材料应用——车用橡胶的创新。

阿朗新科的优势领域在于合成橡胶，公司对于自身的立足之本理解透彻。

陈民杰指出，更轻、更环保的理念对车用橡胶材料提出了更高的要求。

目前，阿朗新科橡胶材料已多方位应用于电动汽车零部件的制造，包括轮胎和其它非轮胎汽车零部件。

除了动力电池、车身、底盘等大部件外，轻量化其实涉及到电动汽车的方方面面。

看似不起眼的车用橡胶，也起到了不容忽视的作用。

例如，传统的由硫化胶生产的汽车密封条，其密度一般在1.25g/cm3左右。

而新型的基于EPDM生产的热塑性动态硫化橡胶（TPV），也可以用来生产汽车密封条，其密度只有0.95g/cm3左右，TPV密封条减重可达20%以上。

阿朗新科还有一款生物基EPDM，采用可再生的甘蔗材料制得，可以用来生产TPV，符合环保的理念。

此外，TPV密封条的断面更小，也有利于汽车的轻量化。

另一项能够体现阿朗新科创新力的则是对汽车电线材料的活用。

汽车电线是汽车电路的网络主体，其绝缘层一般采用PVC材料。

随着汽车电气化的发展，电子控制技术的普遍应用，电气件越来越多，电线也会越来越多，线束也就变得越来越重。

PVC材料有一定的阻燃效果，但是PVC 电线在燃烧时会有浓黑的烟雾和有毒的盐酸气体，不是环保的阻燃材料。

12R22.5节油型轮胎的设计石汉臣（贵州轮胎股份有限公司，贵州贵阳　550201）摘要：介绍12R22.5节油型轮胎的设计。

结构设计：外直径　1 080 mm，断面宽　300 mm，行驶面宽度　235 mm，行驶面弧度高　8.3 mm，胎圈着合直径　570.5 mm，胎圈着合宽度　241.3 mm，断面水平轴位置（H1/H2）　1.2，胎面花纹采用等节距设计，花纹周节数　61，花纹深度　15 mm，花纹饱和度　80%。

施工设计：胎面采用低滚动阻力配方，热喂料、冷喂料双复合挤出，胎体采用3×0.24/9×0.225CCST钢丝帘线，1#，2#，3#带束层采用3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线，4#带束层采用5×0.35HI钢丝帘线。

成品轮胎性能试验结果表明，12R22.5节油型轮胎的充气外缘尺寸、强度和耐久性能达到国家标准要求，滚动阻力级别达到B级，与普通轮胎相比可使车辆油耗降低5%以上。

关键词：节油型轮胎；结构设计；施工设计；成品轮胎性能；滚动阻力级别中图分类号：U463.341；TQ336.1 文章编号：1006-8171（2023）03-0149-05文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2023.03.0149随着汽车行业国六排放标准的实施，车辆的节能减排提上日程，对轮胎也提出了低滚动阻力的要求。

随着高端技术的发展和现代汽车不断趋向高性能化，轮胎也从基本的性能时代进入功能化的新时期。

另一方面，面对燃油价格的不断上涨，客户对节油轮胎越来越青睐，都希望能够选择一款节油轮胎来实现良好的经济效益。

此外，近年来新能源汽车技术的变革和发展，进一步推动了环保型轮胎的开发和研究。

在确保轮胎不损失基本安全性能的前提下，降低轮胎滚动阻力，有效降低车辆燃油消耗，提高燃料使用效率，降低二氧化碳排放，才能实现驾驶者和环境双双受益的目的[1-2]。

路航轮胎迅龙参数
迅龙是一种令人信赖的路航轮胎品牌，其优秀的参数使得它成为许多车主的首选。

以下是迅龙路航轮胎的一些重要参数。

1. 耐磨性：迅龙路航轮胎具有出色的耐磨性能。

它们采用高质量的橡胶材料制造，确保轮胎在长期使用过程中能够保持良好的抓地力和行驶性能。

2. 抗打滑性：迅龙路航轮胎具备出色的抗打滑性能，即使在湿滑的路面上或急
刹车时，也可以提供可靠的牵引力和稳定性，提高驾驶安全性。

3. 舒适性：迅龙路航轮胎在设计上注重舒适性。

它们采用优化的胎面花纹和减
震技术，减少了行驶中的噪音和颠簸感，提供平稳和舒适的驾驶体验。

4. 排水性：迅龙路航轮胎具备良好的排水性能，可以有效抵抗水激发的潜在危险。

它们的花纹设计和特殊的排水槽可以迅速排除路面积水，减少水滞留的可能性，提供更好的湿地驾驶稳定性。

5. 燃油效率：迅龙路航轮胎致力于提高燃油效率。

它们采用先进的轮胎技术和
轻量化设计，降低了车辆的滚动阻力，使得汽车能够更加省油经济。

总之，迅龙路航轮胎以其卓越的耐磨性、抗打滑性、舒适性、排水性和燃油效
率成为了汽车用户的最佳选择。

无论在城市道路还是复杂的路况下，它们都能够提供可靠的性能和行驶安全性，为车主带来舒适和愉悦的驾驶体验。

3＋8×0.22ST与3＋9×0.22＋0.15HT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用对比王天石，王传志，杨　萌，毕德伟，刘连波，张春颖，李福香，高同舜（青岛双星轮胎工业有限公司，山东青岛　266400）摘要：对比研究3＋8×0.22ST与3＋9×0.22＋0.15HT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用性能。

结果表明：与3＋9×0.22＋0.15HT钢丝帘线相比，3＋8×0.22ST钢丝帘线的直径和线密度减小，破断力相当，渗胶性能提高；与采用3＋9×0.22＋0.15HT钢丝帘线生产的轮胎相比，采用3＋8×0.22ST钢丝帘线生产的轮胎的高速性能、耐久性能和刚度相当，滚动阻力降低，同时轮胎质量减小，生产成本降低。

关键词：钢丝帘线；全钢载重子午线轮胎；胎体；渗胶性能；滚动阻力中图分类号：TQ330.38＋9；U463.341＋.3/.6 文章编号：1006-8171（2023）08-0485-04文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2023.08.0485近年来，国家不断加大对环境污染的治理力度，对社会节能减排的要求不断提高，同时伴随全球范围内原材料价格上涨，通过对新型骨架材料轻量化的研究，降低生产能耗和原材料成本、保证轮胎产品质量，成为轮胎行业发展的必然趋势。

新型钢丝帘线的研究与应用，也成为轮胎企业提升竞争力的重要手段[1-3]。

钢丝帘线是全钢载重子午线轮胎最主要的受力材料，一直作为轮胎轻量化研究的主要对象[4-6]。

新型结构钢丝帘线及其镀层种类的不断增加，不仅提高了钢丝帘线与胶料之间的粘合性能，还减少了胶料屈挠过程中钢丝帘线之间的磨损，提高了轮胎的耐久性能；且钢丝帘线直径减小，同向捻制、无外缠丝，压延帘布厚度减小，钢丝帘线强度增大，在降低胎体钢丝帘线屈挠生热、保证轮胎安全性能的同时，更大程度地降低了轮胎生产成本[7-9]。

185R14LT低滚动阻力轻卡电动车轮胎的设计陈建国 官声欣万力轮胎股份有限公司摘 要：介绍了185R14LT低滚动阻力轻卡电动车轮胎的设计，采用有限元仿真分析与实测相结合，从轮胎花纹、轮廓参数、结构设计、配方等方面，优中国橡胶应用技术APPLIED TECHNOLOGY一、轮胎降低滚动阻力设计理论依据子午线轮胎的滚动阻力主要与3个因素有关，即各部件橡胶单位体积的应变能、橡胶配方的能量损失系数tan δ、橡胶体积，各个部件三者乘积求和，即为轮胎整体的滚阻，见式（1）。

RR ＝∑i[U i V i tan δi ]（1）式（1）中：U i —应变能；V i —体积；tan δ—能量损失系数；i —各个微小单元部分。

轮胎胎面为与地面的接触部位，滚动阻力贡献占比大，约占一半左右，其次就是胎体、胎侧部件等，因此降低滚阻主要就是降低胎面部位。

基于以上说明，降低滚阻的方法主要为：采用低滚阻胎面配方、降低轮胎重量、减少各部件橡胶体积等。

二、技术要求根据《中国轮胎轮辋气门嘴标准年鉴》（2022版），确定185R14LT 10PR 轻卡轮胎的技术参数为：标准充气外直径（D ′）652（643～661）mm ，充气断面宽（B ′）189（181～198）mm ，标准充气压力450kPa ，标准负载850/800kg ，标准轮辋宽度：5 1/2J 。

三、技术设计1.轮廓参数设计（1）外直径（D ）和断面宽（B ）对于低滚动阻力轮胎来说，适当减轻相关部位的轮胎重量可以一定程度上降低滚阻，因此，轮胎外直径（D ）和断面宽（B ），在设计时可以较常规设计偏小设计。

为保证轮胎充气后的外缘尺寸在标准范围内，本次设计D 取646mm ，B 取192mm ，外直径膨胀率（D ′/D ）为1.009，断面宽膨胀率（B ′/B ）0.984。

（2）行驶面宽度（b ）行驶面宽度b 是轮胎与地面接触的唯一部位，直接影响轮胎的接地面积、接地形状与压力分布的均匀性、滚动阻力、轮胎磨耗性能、操控稳定性能、干地与湿地制动性能等，基于性能平衡的考虑，本次设计b 值取140mm 。