CN105946468B - 一种轮胎性能测试参照物的标准轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种标准轮胎，尤其涉及一种具有轮胎性能测试参照物作用的标准轮胎。一种作为轮胎性能测试参照物的标准轮胎，该标准轮胎采用全钢丝子午线结构，包含胎面、胎侧、带束层、胎体、内衬层、钢丝圈和三角胶；所述的胎面为纵向条型花纹设计，花纹块条数为5条，轮胎具有4个圆周花纹沟槽，花纹沟槽面积占整个胎面花纹面积的23%‑25%，胎面花纹采用等节距设计，节数为80~90；该标准轮胎围绕轮胎设计及测试标准，通过对其结构和花纹的一系列优化，使其具备了相当成熟稳定、符合试验实情的外观、性能特征。

Description

一种轮胎性能测试参照物的标准轮胎
技术领域
本发明涉及一种标准轮胎，尤其涉及一种具有轮胎性能测试参照物作用的标准轮胎。
背景技术
根据ISO和国际计量学词汇对“标准物质（参考物质）”给予的定义——“具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性，用以校准测量装置、评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质”，标准轮胎是属于轮胎业中的标准物质，其主要服务于轮胎性能测试及分级标准的实施和应用，是保证测量结果的一致性和可比性的必要条件。
轮胎作为机动车承重及传递动力的重要组成部分，具有很多可以量化的性能，如耐久性能、高速性能、变形刚性、滚动阻力、湿路面抓着性能、雪地抓着性能等。大部分性能都可通过专用的试验机在特定的室内环境中进行测试，而湿路面抓着性能、雪地抓着性能国际通用的测试方法是标准轮胎对比法，即以一组性能稳定、符合规范的标准轮胎作为参考标准，其他轮胎同标准轮胎在标准化的路面上进行同条件下的对比测试。其性能指数为测试轮胎与标准轮胎测试数据的比值。
目前，国际上的老牌轮胎企业为了强调品牌意识，保护市场份额，推出一系列的法规，如欧盟的ECE R117、EC1222等，要求对轮胎按照性能指标进行量化分级，通过统一的标签明确标识。我国轮胎为进入国际市场，不得不花费大量的人力物力去应对这种准入制度，对轮胎进行大量性能测试、认证。而轮胎湿路面抓着性能、雪地抓着性能的测试采用标准轮胎对比法，目前只有米其林公司承担这些标准轮胎的生产。按照统一的ASTM标准，米其林指定的工厂生产出标准轮胎提供给各轮胎测试公司。由此带来的问题是采购周期长、价格高昂，严重制约了中国产轮胎测试及认证的进度。
中国作为轮胎大国，为了更好地应对技术壁垒，提高国产轮胎的安全性能，促进我国轮胎企业的技术进步，我国决定自主研制标准轮胎填补该领域空白。
标准轮胎涉及C1、C2和C3三类轮胎，其中C3类有2个规格245/70R19.5和315/70R22.5。评估或测试名义断面宽小于285mm的C3轮胎时，使用245/70R19.5标准轮胎；评估或测试名义断面宽大于或等于285mm的C3轮胎时，使用315/70R22.5标准轮胎。本发明涉及的标准轮胎规格为315/70R22.5。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎性能测试参照物的标准轮胎，其独特的轮廓参数设定、内部结构及花纹式样设计使其具有科学有效的湿地抓着性能、雪地抓着性能评估的作用，也可以用于其他评估，如磨耗性能、滚阻性能、路面摩擦特性、噪声等。
本发明是通过以下技术方案实现的，具体特征如下：
一种轮胎性能测试参照物的标准轮胎，该标准轮胎采用全钢丝子午线结构，包含胎面、胎侧、带束层、胎体、内衬层、钢丝圈和三角胶；所述的胎面为纵向条型花纹设计，花纹块条数为5条，轮胎具有4个圆周花纹沟槽，花纹沟槽面积占整个胎面花纹面积的23%-25%，胎面花纹采用等节距设计，节数为80~90；5条花纹块左至右分别为第一花纹条、第二花纹条、第三花纹条、第四花纹条和第五花纹条，第一花纹条和第五花纹条的花纹相同或呈中心对称，宽度均为行驶面宽度b的0.15~0.2，在一个节距块上，第一花纹条的右侧边缘向左侧斜设置有锯齿状斜槽花纹，锯齿状斜槽花纹由第一三棱锥斜槽的顶部和第二三棱锥斜槽的底部重叠构成；第二花纹条、第三花纹条和第四花纹条的宽度均为行驶面宽度b的0.10~0.15，第二花纹条和第四花纹条的花纹相同或呈中心对称，第三花纹条的花纹与第二花纹条的花纹相差半个节距；在一个节距块上，第二花纹条的左侧花纹与右侧花纹呈中心对称，节距块的中心位置设置有S型钢片沟，左侧沿沟槽设置有一个锯齿状凹槽花纹，锯齿状凹槽花纹由第一三棱柱槽的顶部和第二三棱柱槽的底部重叠构成；在锯齿状凹槽花纹的上部设置有斜朝向节距块中心线的直沟槽，直沟槽的宽度为节距块宽度的0.10~0.20，所述的锯齿状斜槽花纹与锯齿状凹槽花纹相差半个节距；标准轮胎滚动阻力系数4.50~5.50，湿滑指数都为1.00~1.03，雪地抓着性能指数分别为1.00~1.03。
作为优选，所述的轮胎在每个花纹沟槽底部均有10个磨耗指示标志，并均匀分布于整个圆周，且高度不小于1.6mm。
作为优选，所述的节数为84。
作为优选，所述的在标准气压下的轮胎断面中，行驶面宽度b为259mm，断面宽B为316mm，外直径D为1009mm；轮胎的冠部轮廓包括中心轮廓和限定肩部区域的肩部轮廓：中心轮廓为中心在轮胎内侧并且曲率半径R1为1500±100mm的弧线；肩部轮廓为中心在轮胎内侧并且曲率半径R2为350±50mm的弧线。
作为优选，所述的胎侧为黑色，胎侧模刻有“STANDARD REFERENCE TEST TIRE”的字样，表示该轮胎为标准轮胎。
作为优选，所述的带束层由配置在轮胎圆周方向的第一带束层、第二带束层、第三带束层和第四带束层构成，四层钢丝帘布层的依次叠合设置，在宽度上依次为第二带束层、第一带束层、第三带束层和第四带束层；第一带束层钢丝帘线角度为65±4°，第二带束层、第三带束层和第四带束层的钢丝帘线角度为18±4°；所述的胎体由相对于轮胎圆周方向呈90±8°角度，从一侧胎圈延伸至另一侧胎圈呈直线配置的一层强有力的钢丝帘线构成。
作为优选，所述的钢丝圈设置在胎圈部位，钢丝排列9-10-11-12-11-10-9，缠绕72圈。
本发明具有的有益效果是：
该标准轮胎围绕轮胎设计及测试标准，通过对其结构和花纹的一系列优化，使其具备了相当成熟稳定、符合试验实情的外观、性能特征。目前国内评估轮胎湿地抓着性能、雪地抓着性能的标准轮胎均采用米其林产品，本发明公开的标准轮胎，为国内首个具有对其他轮胎湿地抓着性能、雪地抓着性能进行评估作用的标准轮胎，可以大大降低测试、评估成本，同时提高国产轮胎竞争力。
附图说明
图1为本发明轮胎的正视图。
图2为图1的局部放大图。
图3为第一花纹条、第二花纹条之间的结构示意图。
图4为第二花纹条、第三花纹条之间的结构示意图。
图5本发明轮胎的断面示意图。
具体实施方式
现结合附图阐述本发明的具体实施方式：
图1、图2显示根据本发明实施方式的轮胎正视图，轮胎包括花纹块和花纹沟。为了减小轮胎的滚动阻力，轮胎为纵向条型花纹设计。所述的胎面为纵向条型花纹设计，花纹块条数为5条，轮胎具有4个圆周花纹沟槽26，花纹沟槽26面积占整个胎面花纹面积的23%-25%，胎面花纹采用等节距设计，节数为4；5条花纹块左至右分别为第一花纹条21、第二花纹条22、第三花纹条23、第四花纹条24和第五花纹条25，第一花纹条21和第五花纹条25的花纹相同或呈中心对称，宽度均为行驶面宽度b的0.15~0.2。如图3所示，在一个节距块上，第一花纹条21的右侧边缘向左侧斜设置有锯齿状斜槽花纹28，锯齿状斜槽花纹28由第一三棱锥斜槽的顶部和第二三棱锥斜槽的底部重叠构成；第二花纹条22、第三花纹条23和第四花纹条24的宽度均为行驶面宽度b的0.10~0.15，第二花纹条22和第四花纹条24的花纹相同或呈中心对称，第三花纹条23的花纹与第二花纹条22的花纹相差半个节距；如图4所示，在一个节距块上，第二花纹条22的左侧花纹与右侧花纹呈中心对称，节距块的中心位置设置有S型钢片沟27，左侧沿沟槽设置有一个锯齿状凹槽花纹29，锯齿状凹槽花纹29由第一三棱柱槽的顶部和第二三棱柱槽的底部重叠构成；在锯齿状凹槽花纹29的上部设置有斜朝向节距块中心线的直沟槽30，直沟槽30的宽度为节距块宽度的0.10~0.20，所述的锯齿状斜槽花纹28与锯齿状凹槽花纹29相差半个节距。轮胎在每个花纹沟底部均设置10个磨耗指示标志，均匀分布于整个圆周，且高度不小于1.6mm。
本发明实施方式的轮胎侧视图，胎侧为黑色，且模刻有“STANDARD REFERENCETEST TIRE”的字样，表示标准轮胎。
图5显示根据本发明实施方式的在标准状态下的轮胎断面，标准状态是指轮胎被安装在测量轮辋上，被充气至标准气压，但没有加载轮胎负荷。测量轮辋为9.00×22.5，标准气压为900kPa。行驶面宽度b为259mm，断面宽B为316mm，外直径D为1009mm。轮胎的冠部轮廓包括中心轮廓和限定肩部区域的肩部轮廓：中心轮廓为中心在轮胎内侧并且曲率半径R1为1500±100mm的弧线；肩部轮廓为中心在轮胎内侧并且曲率半径R2为350±50mm的弧线。
如图5所示，根据本发明实施方式的轮胎具有子午线结构，包含：胎面1、一对胎侧2、第一带束层3、第二带束层4、第三带束层5、第四带束层6、胎体7、一对垫胶8、内衬层9、一对钢丝圈10、一对钢丝包布11、一对三角胶（包括上三角12和下三角13）。
胎面1是轮胎直接与地面接触的部分。根据标准轮胎的使用特性，在结构的设计上采用纵向条纹型式，在材料的选择上采用干、湿路面上附着性良好的配方，确保标准轮胎的操纵性、稳定性。
胎侧2设置在轮胎外侧，防止外部损伤触及钢丝帘布。
带束层3/4/5/6是配置在轮胎圆周方向持有特定角度的四层钢丝帘布层的叠合，提高轮胎圆周方向的刚性。带束层3的钢丝帘线角度为65±4°，带束层4/5/6的的钢丝帘线角度为18±4°。
胎体7由相对于轮胎圆周方向呈90±8°角度，从一侧胎圈延伸至另一侧胎圈呈直线配置的一层强有力的钢丝帘线构成。
垫胶8填补带束层3/4与胎体7之间的三角形空间，吸收、缓冲带束层及胎体的拉伸或压缩形变。
内衬层9是配置在胎体7内侧发挥密封作用的橡胶层，防止空气中的水分、氧气泄露进轮胎造成胎体钢丝生锈、氧化。
钢丝圈10支撑胎圈部位因内压产生的胎体张力，钢丝排列9-10-11-12-11-10-9，缠绕72圈，提供充分的强度。
钢丝包布11紧贴在子口位置胎体外侧，保护胎圈周围的胎体、加强胎圈强度。
三角胶填补因胎体反包而产生的空隙，上三角胶12吸收胎体反包变形的能量，下三角胶13固定胎圈和胎体，提高胎圈整体刚性。
根据本发明实施方式的轮胎被制造并被测试。试验方法及测试结果如下。
滚动阻力试验：
依据ISO28580，测量方法为测力法，附加损失值测量为分离法。环境温度25℃下，试验轮胎安装在9.00×22.5轮辋上，被充气至标准气压900kPa，检测负荷为31.2375kN，检测速度为80km/h。试验轮胎的滚动阻力系数4.62。
湿地抓着性能试验：
按照实车试验的方法，进行湿地抓着性能测试，数据如表1所示。三组轮胎的湿地抓着性能指数都为1.01，说明轮胎性能稳定，且湿地抓着性能略优于米其林标准轮胎，该标准轮胎具有对其他轮胎的湿地抓着性能进行评估的作用。
雪地抓着性能试验：
按照实车试验的方法，进行雪地抓着性能测试，数据如表2所示。三组轮胎的雪地抓着性能指数分别为1.01、1.00、1.03，该标准轮胎具有对其他轮胎的雪地抓着性能进行评估的作用。
根据以上测试结果，本发明实施方式的轮胎作为标准轮胎，可以很好地发挥其作用。
表1 湿地抓着性能试验数据表
表2 雪地抓着性能试验数据表

Claims (7)

1.一种作为轮胎性能测试参照物的标准轮胎，该标准轮胎采用全钢丝子午线结构，包含胎面(1)、胎侧(2)、带束层、胎体(7)、内衬层(9)、钢丝圈(10)和三角胶；其特征在于：所述的胎面为纵向条型花纹设计，花纹块条数为5条，轮胎具有4个圆周花纹沟槽(26)，花纹沟槽(26)面积占整个胎面花纹面积的23％-25％，胎面花纹采用等节距设计，节数为80～90；5条花纹块左至右分别为第一花纹条(21)、第二花纹条(22)、第三花纹条(23)、第四花纹条(24)和第五花纹条(25)，第一花纹条(21)和第五花纹条(25)的花纹相同或呈中心对称，宽度均为行驶面宽度b的0.15～0.2，在一个节距块上，第一花纹条(21)的右侧边缘向左侧斜设置有锯齿状斜槽花纹(28)，锯齿状斜槽花纹(28)由第一三棱锥斜槽的顶部和第二三棱锥斜槽的底部重叠构成；第二花纹条(22)、第三花纹条(23)和第四花纹条(24)的宽度均为行驶面宽度b的0.10～0.15，第二花纹条(22)和第四花纹条(24)的花纹相同或呈中心对称，第三花纹条(23)的花纹与第二花纹条(22)的花纹相差半个节距；在一个节距块上，第二花纹条(22)的左侧花纹与右侧花纹呈中心对称，节距块的中心位置设置有S型钢片沟，左侧沿沟槽设置有一个锯齿状凹槽花纹(29)，锯齿状凹槽花纹(29)由第一三棱柱槽的顶部和第二三棱柱槽的底部重叠构成；在锯齿状凹槽花纹(29)的上部设置有斜朝向节距块中心线的直沟槽(30)，直沟槽(30)的宽度为节距块宽度的0.10～0.20，所述的锯齿状斜槽花纹(28)与锯齿状凹槽花纹(29)相差半个节距；标准轮胎滚动阻力系数为4.50～5.50，湿滑指数为1.00～1.03，雪地抓着性能指数为1.00～1.03。
2.根据权利要求1所述的一种作为轮胎性能测试参照物的标准轮胎，其特征在于：轮胎在每个花纹沟槽(26)底部均有10个磨耗指示标志(31)，并均匀分布于整个圆周，且高度不小于1.6mm。
3.根据权利要求1所述的一种作为轮胎性能测试参照物的标准轮胎，其特征在于：节数为84。
4.根据权利要求1所述的一种作为轮胎性能测试参照物的标准轮胎，其特征在于：所述的在标准气压下的轮胎断面中，行驶面宽度b为259mm，断面宽B为316mm，外直径D为1009mm；轮胎的冠部轮廓包括中心轮廓和限定肩部区域的肩部轮廓：中心轮廓为中心在轮胎内侧并且曲率半径R1为1500±100mm的弧线；肩部轮廓为中心在轮胎内侧并且曲率半径R2为350±50mm的弧线。
5.根据权利要求1所述的一种作为轮胎性能测试参照物的标准轮胎，其特征在于：所述的胎侧为黑色，胎侧模刻有“STANDARD REFERENCE TEST TIRE”的字样，表示该轮胎为标准轮胎。
6.根据权利要求1所述的一种作为轮胎性能测试参照物的标准轮胎，其特征在于：所述的带束层由配置在轮胎圆周方向的第一带束层(3)、第二带束层(4)、第三带束层(5)和第四带束层(6)构成，四层钢丝帘布层依次叠合设置，在宽度上依次为第二带束层(4)、第一带束层(3)、第三带束层(5)和第四带束层(6)；第一带束层(3)钢丝帘线角度为65±4°，第二带束层(4)、第三带束层(5)和第四带束层(6)的钢丝帘线角度为18±4°；所述的胎体由相对于轮胎圆周方向呈90±8°角度，从一侧胎圈延伸至另一侧胎圈呈直线配置的一层强有力的钢丝帘线构成。
7.根据权利要求1所述的一种作为轮胎性能测试参照物的标准轮胎，其特征在于：所述的钢丝圈(10)设置在胎圈部位，钢丝排列9-10-11-12-11-10-9，缠绕72圈。
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