CN104999863B - 一种操作稳定性高的湿地轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种操作稳定性高的湿地轮胎，在保持基本湿地轮胎性能的情况下增强在湿路面和冰路面上的驱动性能、制动性能和转弯性能，且不易磨损，使用寿命较长。所述轮胎包括胎面，所述胎面上开设有在轮胎周向上延伸的多条周向主槽以及在轮胎宽度方向上延伸的多个花纹槽，所述周向主槽和花纹槽限定出多个花纹块，其特征在于，所述花纹块形状为类似梯形，该花纹块位于所述周向主槽深度的20％和40％的等高线分别称为第一等高线和第二等高线，所述胎面上所有的花纹块的顶面面积称为轮胎的实际接地面积，所述第一等高线下的花纹块截面积与胎面的面积比S₁、第二等高线下的花纹块截面积与胎面的面积比S₂以及实际接地面积与胎面的面积比S₃具有1.07≤S₁/S₂≤1.42和1.09≤S₂/S₃≤1.56的关系。

Description

一种操作稳定性高的湿地轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎技术领域，具体涉及一种操作稳定性高的湿地轮胎。

背景技术

传统地，对于充气轮胎，广泛地采用花纹块由周向主槽和横向花纹槽限定，并通过开设刀槽来提高边缘效果，由此增强在湿路面和冰路面上的驱动性能、制动性能和转弯性能，但刀槽在轮胎的使用下会出现磨损耗尽，此时往往没有达到轮胎的正常使用寿命，更换成本高。

发明内容

本发明提供一种操作稳定性高的湿地轮胎，在保持原有湿地轮胎性能的基础上，通过优化胎面花纹块来实现增加轮胎的操作性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种操作稳定性高的湿地轮胎，包括胎面，所述胎面上开设有在轮胎周向上延伸的多条周向主槽以及在轮胎宽度方向上延伸的多个花纹槽，所述周向主槽和花纹槽限定出多个花纹块，其特征在于，所述花纹块形状为类似梯形，该花纹块位于所述周向主槽深度的20％和40％的等高线分别称为第一等高线和第二等高线，所述胎面上所有的花纹块的顶面面积称为轮胎的实际接地面积，所述第一等高线下的花纹块截面积与胎面的面积比S₁、第二等高线下的花纹块截面积与胎面的面积比S₂以及实际接地面积与胎面的面积比S₃具有1.07≤S₁/S₂≤1.42和1.09≤S₂/S₃≤1.56的关系。

优选地，所述S₁：S₂：S₃等于80:65:50，波动在±5。

进一步地，所述胎面在轮胎子午线的截面上、从轮胎赤道面与胎面轮廓的交点到胎肩部的胎面端的轮廓，其依次划分成第一段冠弧、第二段冠弧和胎肩弧，所述实际接地面积与胎面的面积比S₃对应在所述第一段冠弧、第二段冠弧和胎肩弧区域分别为S₃₁、S₃₂和S₃₃，并具有S₃₁：S₃₂：S₃₃等于91:88:85的关系。

在确保足够的槽面积的同时彼此接近的配置花纹块，可以增大花纹块的总边缘长度并且可以改变边缘方向，由此可以获得优异的边缘效果。此外，花纹块的接地面积减小，可以提高花纹块的接地性能，通过使各花纹块较小，可以减小从花纹块的中央区域到花纹块的周缘的长度，由此提高花纹块对水膜的去除效果，提高轮胎在湿地上的操作稳定性能。本发明中从第一段冠弧、第二段冠弧和胎肩弧区域的实际接地面积与胎面的面积比依次降低，在保证基本排水性能的同时，提高了轮胎的操作稳定性。

由以上技术方案可知，本发明通过设置类似梯形的花纹块，对花纹块的中间部位形状进行限定，使得花纹块之间的周向主槽形成类似V形结构，在车辆行驶过程中可提供一个向外的推动力，从而提高边缘效果，由此增强在湿路面和冰路面上的驱动性能、制动性能和转弯性能，且周向主槽较深，不易磨损，使用寿命较长。

附图说明

图1为本发明中花纹块的局部剖视图，并示出了第一等高线和第二等高线；

图2为本发明轮胎子午线方向的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

湿地轮胎的胎面上开设有多条周向主槽和多条花纹槽，所述周向主槽在轮胎周向上延伸，所述花纹槽在轮胎宽度方向上延伸，周向主槽和花纹槽将胎面划分成多个花纹块。所有花纹块的顶面面积构成了胎面的实际接地面积，其与胎面的面积比决定了花纹块的接地性能。

图1示出了花纹块的局部剖视图，在轮胎的胎面10上，所述花纹块20的形状设计成类似梯形，而花纹块之间的周向主槽30形成类似V形结构，所述花纹块位于该周向主槽深度的20％和40％的等高线分别称为第一等高线N和第二等高线M，所述胎面上所有的花纹块的顶面面积称为轮胎的实际接地面积，所述第一等高线N下的花纹块截面积与胎面的面积比S₁、第二等高线M下的花纹块截面积与胎面的面积比S₂以及实际接地面积与胎面的面积比S₃具有1.07≤S₁/S₂≤1.42和1.09≤S₂/S₃≤1.56的关系。优选地，所述S₁：S₂：S₃等于80:65:50，波动在±5。

如图2所示，所述胎面在轮胎子午线的截面上、从轮胎赤道面与胎面轮廓的交点到胎肩部的胎面端的轮廓，其依次划分成第一段冠弧A、第二段冠弧B和胎肩弧C，所述实际接地面积与胎面的面积比S₃对应在所述第一段冠弧A、第二段冠弧B和胎肩弧C区域分别为S₃₁、S₃₂和S₃₃，并具有S₃₁：S₃₂：S₃₃等于91:88:85的关系。这样设计使得花纹块的密度逐渐降低，可提高湿地轮胎的操作稳定性。

本发明通过轮胎有限元模拟分析，确定新设计轮胎接地形状和行驶中轮胎的排水能力，对比采用原设计和改善后设计的轮胎湿地排水能力和操作稳定性，其中操作稳定性包括制动性能和驱动性能。

下表，采用实施例的轮胎实验更详细的说明本发明技术效果：

[性能评价]

上述各样品轮胎在220KPa的内压(相对压力)下与尺寸为6.5J×16的轮毂组装，并且被安装到车辆。然后进行下面的实验以进行性能评价。

(1)湿地的制动性能评价试验

对于湿地的制动性能，测量在水深为5mm的湿路面上从20km/h的速度完全制动时的制动距离，并且基于测量到的距离进行评价。

(2)湿地的驱动性能评价试验

对于湿地的驱动性能，测量在水深为5mm的湿路面上完全加速时距离达到20m的时间，并且基于测量到的时间进行评价。

(3)排水性评价试验

对于排水性，测量在水深为5mm的湿路面上直线行驶时产生浮滑现象的极限速度，并且基于测量到的极限速度进行评价。

测试结果，参见下表：

在原有设计的轮胎湿路面的制动性能和驱动性能测试结果被设定为100的情况下，以指数值来表示实施例1、2和3的轮胎，较大的值表示湿路面的制动性能和驱动性能较好，本实施例的试验结果均大于原有设计，轮胎的操作稳定性能得到提升。在原有设计的轮胎排水性测试结果被设定为100的情况下，以指数值来表示实施例1、2和3的轮胎，较大的值表示排水性较好，本实施例的试验结果虽然比原有设计稍小点，但也是在可接受范围，整体影响不大。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种操作稳定性高的湿地轮胎，包括胎面，所述胎面上开设有在轮胎周向上延伸的多条周向主槽以及在轮胎宽度方向上延伸的多个花纹槽，所述周向主槽和花纹槽限定出多个花纹块，其特征在于，所述花纹块的形状为类似梯形，该花纹块位于所述周向主槽深度的20％和40％的等高线分别称为第一等高线和第二等高线，所述胎面上所有的花纹块的顶面面积称为轮胎的实际接地面积，所述第一等高线下的花纹块截面积与胎面的面积比S₁、第二等高线下的花纹块截面积与胎面的面积比S₂以及实际接地面积与胎面的面积比S₃具有1.07≤S₁/S₂≤1.42和1.09≤S₂/S₃≤1.56的关系。

2.根据权利要求1所述的湿地轮胎，其特征在于，所述胎面在轮胎子午线的截面上、从轮胎赤道面与胎面轮廓的交点到胎肩部的胎面端的轮廓，其依次划分成第一段冠弧、第二段冠弧和胎肩弧，所述实际接地面积与胎面的面积比S₃对应在所述第一段冠弧、第二段冠弧和胎肩弧区域分别为S₃₁、S₃₂和S₃₃，并具有S₃₁：S₃₂：S₃₃等于91:88:85的关系。

3.根据权利要求1所述的湿地轮胎，其特征在于，S₁：S₂：S₃等于80:65:50，波动在±5。