CN109397980A - 车辆耐久路试用车轮组件及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆的路试设备技术领域，旨在解决现有车辆进行耐久路试的费用高、试验不方便的问题。为此，本发明提供了一种车辆耐久路试用车轮组件及车辆，该车轮组件包括车轮本体，车轮本体的周向具有加载部，使用状态下加载部与路面接触，加载部的形状设置成使得安装有车轮组件的车辆在普通路面行驶时也能模拟行驶在路试试验场的一种或多种试验路面上的状态。本发明提供的车辆耐久路试用车轮组件，通过改变现有技术中的轮胎的表面结构，形成加载部，能大幅提高路试试验的便利性，降低费用消耗，缩短路试时间，降低整车开发的成本。

Description

车辆耐久路试用车轮组件及车辆

技术领域

本发明涉及车辆的路试设备技术领域，具体涉及一种车辆耐久路试用车轮组件及车辆。

背景技术

新车型量产前，需要对样车各项性能、技术参数进行全面了解，因此需要在不同环境及道路状况下进行路试试验。目前，主流的整车底盘车身强化耐久路试的方法主要有两种：试验场内的耐久路试和多自由度振动台上的耐久路试。

在试验室进行的耐久性试验一般称为道路模拟试验，利用多自由度振动台实现。多自由度振动台的优点是试验效率高，但是无法模拟自然界气候变化的多样性，并且建造成本较高，车辆无法在实际运行环境中得到考核。

为提高耐久路试数据的可靠性和试验路面的多样性，许多汽车制造商选择在试验场内进行耐久路试。在一个典型的汽车耐久试验场中有一系列专门修建的试验道路，例如高速跑道、扭曲路、石块路、卵石路、鱼鳞坑、搓板路、砂石路等，每一种道路都使车辆受到独特的载荷输入。虽然在汽车试验场的耐久路试结果更接近车辆的实际运行环境，但是，由于具备试验资质的试验场的数量有限，使得租用试验场地的费用非常高昂，且试验前，需要耗费大量人力物力将待试验车辆运输至试验场地，使得试验成本占据了新车型开发成本的很大一部分比例。

相应地，本领域需要一种新的车辆耐久路试用车轮组件来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有车辆进行耐久路试的费用高、试验不方便的问题，本发明提供了一种车辆耐久路试用车轮组件，该车轮组件包括车轮本体，所述车轮本体的周向具有加载部，使用状态下所述加载部与路面接触，所述加载部的形状设置成使得安装有所述车轮组件的所述车辆在普通路面行驶时也能模拟行驶在路试试验场的一种或多种试验路面上的状态。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述加载部包括形成在所述车轮本体的外周上的平直面。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述加载部还包括形成在所述车轮本体的外周上的弧形面。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述弧形面和所述平直面间隔设置。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述弧形面与所述平直面的交线形成在同一个圆柱面上。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述车轮本体包括多个具有共同的轴心且能串接在一起的片状构件，多个所述片状构件的外周面组合构造出所述加载部。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述片状构件的外周面包括平直面。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述片状构件的外周面还包括用于连接相邻的两个平直面的弧形过渡面或平直过渡面。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述片状构件的横截面的外缘大致为正多边形。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，至少两个所述片状构件所包括的所述平直面的数量彼此不同。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，至少一个所述片状构件能够绕所述轴心转动并固接到相邻的所述片状构件上。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述加载部包括设置或形成在所述车轮本体外缘的若干凸起和/或凹陷，以便通过所述凸起和/或所述凹陷使所述车轮组件能够向安装有所述车轮组件的所述车辆施加设定的载荷。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述车轮组件包括轮辋，所述凸起和/或凹陷形成在所述轮辋的外缘。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述车轮组件包括轮辋和安装在所述轮辋上的轮胎，所述凸起和/或凹陷形成在所述轮胎的外缘。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述试验路面包括石块路面、卵石路面、鱼鳞坑路面、搓板路面、条石路面中的一种或任意几种的组合。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述试验路面包括石块路面、卵石路面、鱼鳞坑路面、搓板路面、条石路面中的一种或任意几种的组合。

在上述车辆耐久路试用车轮组件的优选技术方案中，所述加载部的形状基于获取到的所述试验路面的路谱数据进行设置。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过将车轮本体的外周面设置为特定形状，以形成能够使地面施加至车轮的作用力为特定规律的作用力的加载部，例如将车轮本体的外周面形成的加载部设置成包括平直面和弧形面，这样，车轮本体的外周面具备了与传统技术中的轮胎圆周面完全不同的表面结构，当配置有该车轮组件的车辆行驶在普通路面时，例如行驶在柏油马路上，由于加载部特有的形状，使得普通路面通过加载部施加至车轮的作用力与试验场上专用的试验路面施加至车轮的作用力相同或近似，当车辆需要进行路试试验时，无需进入专用的路试试验场，仅需要在测试车辆上配置加载部与所需试验路面的路谱相匹配的车轮组件，即可使测试车辆能够模拟行驶在专用的路试试验场的试验路面上；当车辆需要在不同类型的试验路面上进行测试时，仅需要更换相应的车轮组件即可。这样，通过应用本申请的车轮组件，使车辆既能在真实的大气环境中进行不同车速、载荷的路试试验，又不会受到试验场地的限制，当需要获取不同类型的试验路面上的测试数据时，仅需要更换相应的车轮组件即可，其操作方便可靠，车轮组件可循环利用在不同车型的测试中，从而在提高试验数据准确性的同时，能大幅提高路试试验的便利性，降低费用消耗，缩短路试时间，降低整车开发的成本。

进一步地，通过将车轮本体的外周面设置成包括弧形面和平直面，以形成加载部，使得车辆行驶在普通路面时，普通路面与车轮组件的接触面不断地由弧形面切换到平直面，从而使车轮组件受到规律呈现的冲击载荷，当弧形面与平直面的组合设置成使得车轮组件受到的作用力与试验路面施加至普通轮胎的作用力的规律一致时，即可使配置有本发明的车轮组件的车辆模拟行驶在试验路面上，例如能使车辆模拟行驶在石块路面、搓板路面或条石路面等表面凸起较规律的路面上，使得行驶在普通路面的车辆与行驶在试验路面车辆的受力状态一致，从而使车辆行驶在普通路面上也能模拟实现行驶在试验路面上，进而解除了路试试验场对路试试验的限制，有效节约了路试试验成本。

更进一步地，通过将弧形面和平直面间隔设置，能使配置有该车辆组件的车辆模拟行驶在搓板路面、条石路面或石块路面上。。

又进一步地，车轮本体的横截面的外缘包括弧形段和直线段，通过将弧形段经补充所构造出的圆设置成与直线段构造出的外接圆重合，相当于将普通轮胎的部分圆周面削平形成弧形面与平直面间隔设置的加载部，此种加载部能使配置有该车轮组件的车辆模拟行驶在间隔基本一致的条石路面上或比利时石块路面上。

进一步地，通过将车轮本体设置为多个具有共同轴心且能串接在一起的片状构件，并将各片状构件设置成能够绕轴心转动并固接到相邻的片状构件上，使得车轮本体可以通过调整片状构件之间的相对位置并构造出不同轮廓的加载部，以使车辆能模拟行驶在不同的试验路面上，这样，通过不同片状构件的组合，形成能够对应不同试验路面的车轮组件，使得行驶在普通路面上的车辆能够模拟行驶在不同的试验路面上，提高了路试试验的便捷性，当需要获取不同类型的试验路面上的测试数据时，仅需要依据试验路面的类型调整各片状构件之间的相对位置，构造出相应的加载部，从而使一组车轮组件能够构造出对应不同试验路面的加载部，进而能够进一步降低路试试验的成本，提高路试试验的便利性。

进一步地，通过将片状构件的外周面设置为多个平直面，以使片状构件的横截面形成边数相同或不同的多边形，通过调整各片状构件的相对位置，利用相邻的平直面交汇形成的凸缘在车轮本体的外周面构造出若干凸起，通过调整各片状构件的相对位置能改变凸起的位置，从而使配置有该车轮组件的车辆在普通路面上行驶时也能模拟行驶在砂石路面、卵石路面或者具有若干凹坑的路面上，仅需要通过调整平直面的个数、相邻的平直面的角度、平直面的相对面积等等参数。

更进一步地，通过在相邻的平直面的交汇处设置弧形过渡面或平直过渡面，有助于降低车辆本体的磨损，使普通地面通过加载部施加至车轮组件的作用力能够更接近实际试验路面施加至普通轮胎的作用力。

又进一步地，通过将片状构件的横截面的外缘设置成大致为正多边形的形状，当各片状构件的平直面的数量相同且整齐组合的情况下，能用于模拟实现车辆行驶在台阶路面、搓板路面、石块路面、条石路面上的情况；当各片状构件的平直面的数量相同，但各片状构件错位组合的情况下，能用于模拟实现车辆行驶在砂石路面、卵石路面、凹坑路面上的情况，从而使一组车轮组件实现多种情景模拟，更增强了路试试验的便捷性，提高路试试验的效率；当至少两个片状构件的平直面的数量彼此不同时，可实现加载部中的轮缘凸起的无规律分布，从而在用于模拟石子路面或卵石路面时，使模拟结果更接近实际情况。

进一步地，通过在车轮本体外缘设置若干凸起和/或凹陷，使得车轮本体的外缘形状能模拟路面形状，从而可以根据待模拟的路面有针对性地制成车轮本体，相当于将道路表面的形状复制到车轮表面上，这样能提高车辆本体对路面形状的模拟度，从而提高车辆路试模拟与实际路试过程之间的契合度，有助于提高路试数据的准确度，且车轮本体的安装程序简单易操作。

更进一步地，通过将凸起和/或凹陷形成在轮辋的外缘，在生产加工轮辋的过程中即可根据待模拟路面实现加载部的加工，加工可一次成型，能降低加工成本，进而降低路试成本。

更进一步地，通过将凸起和/或凹陷形成在轮胎的外缘，使得路试模拟结果更接近实际的路试结果。

通过预先获取试验路面的路谱数据，再根据路谱数据设置车轮组件的加载部形状，这样能使配置有该车轮组件的车辆在普通路面行驶时，受到的作用力与路试试验场中的路面施加至车辆的作用力一致，从而实现路试试验路面的模拟。

本发明的另一方面还提供一种车辆，该车辆包括上述任一项技术方案中的耐久路试用车轮组件。

可以理解的是，上述车辆具有前述耐久路试用车轮组件的所有技术效果，在此不再赘述。

方案1、一种车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述车轮组件包括车轮本体，所述车轮本体的周向具有加载部，使用状态下所述加载部与路面接触，所述加载部的形状设置成使得安装有所述车轮组件的所述车辆在普通路面行驶时也能模拟行驶在路试试验场的一种或多种试验路面上的状态。

方案2、根据方案1所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述加载部包括形成在所述车轮本体的外周上的平直面。

方案3、根据方案2所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述加载部还包括形成在所述车轮本体的外周上的弧形面。

方案4、根据方案3所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述弧形面和所述平直面间隔设置。

方案5、根据方案4所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述弧形面与所述平直面的交线形成在同一个圆柱面上。

方案6、根据方案1所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述车轮本体包括多个具有共同的轴心且能串接在一起的片状构件，多个所述片状构件的外周面组合构造出所述加载部。

方案7、根据方案6所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述片状构件的外周面包括平直面。

方案8、根据方案7所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述片状构件的外周面还包括用于连接相邻的两个平直面的弧形过渡面或平直过渡面。

方案9、根据方案8所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述片状构件的横截面的外缘大致为正多边形。

方案10、根据方案9所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，至少两个所述片状构件所包括的所述平直面的数量彼此不同。

方案11、根据方案6-10中任一项所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，至少一个所述片状构件能够绕所述轴心转动并固接到相邻的所述片状构件上。

方案12、根据方案1所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述加载部包括设置或形成在所述车轮本体外缘的若干凸起和/或凹陷，以便通过所述凸起和/或所述凹陷使所述车轮组件能够向安装有所述车轮组件的所述车辆施加设定的载荷。

方案13、根据方案12所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述车轮组件包括轮辋，所述凸起和/或凹陷形成在所述轮辋的外缘。

方案14、根据方案12所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述车轮组件包括轮辋和安装在所述轮辋上的轮胎，所述凸起和/或凹陷形成在所述轮胎的外缘。

方案15、根据方案1-10、12-14中任一项所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述试验路面包括石块路面、卵石路面、鱼鳞坑路面、搓板路面、条石路面中的一种或任意几种的组合。

方案16、根据方案11所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述试验路面包括石块路面、卵石路面、鱼鳞坑路面、搓板路面、条石路面中的一种或任意几种的组合。

方案17、根据方案15所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述加载部的形状基于获取到的所述试验路面的路谱数据进行设置。

方案18、一种车辆，其特征在于，所述车辆包括方案1-17中任一项所述的耐久路试用车轮组件。

附图说明

下面参照附图并结合汽车来描述本发明的优选实施方式。附图中：

图1为本发明的车轮组件的第一种实施方式；

图2为行驶在石块路面上的普通轮胎的状态示意图；

图3为行驶在普通路面上的本发明的第一种车轮组件的状态示意图；

图4为本发明的车轮组件的第二种实施方式；

图5为行驶在搓板路面上的普通轮胎的状态示意图；

图6为行驶在普通路面上的本发明的第二种车轮组件的状态示意图；

图7为本发明的车轮组件的第三种实施方式；

图8为图7中的各片状构件相对扭转后的结构示意图；

图9为图8的正视示意图；

图10为图7中的片状构件的结构示意图；

图11为本发明的车轮组件的第四种实施方式；

图12为本发明的车轮组件的第五种实施方式；

附图标记列表：

1(1’)、车轮本体；10(10’)、加载部；100(100’)、平直面；101(101’)、弧形面；102、弧形过渡面；11、第一片状构件；110、第一外周面；1100、平直面；1101、弧形过渡面；111、轮轴孔；112、轮辐；12、第二片状构件；120、第二外周面；13、第三片状构件；130、第三外周面；14、第四片状构件；140、第四外周面；15、第五片状构件；150、第五外周面；16、轮辋；160、轮辐；161、螺栓孔；17、橡胶胎；170、加载部；1700、轮胎表面；1701、凸起；

2、石块路面；20、第一石块；21、间隙；22、第二石块；

3、普通路面；

4(4’)、普通轮胎；40(40’)、轮胎表面；

5、搓板路面；50、第一凸棱；51、凹槽；52、第二凸棱。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然下述的实施方式是结合汽车用车轮组件来解释说明的，但是，这并不是限制性的，本发明的技术方案同样适用于其他车型的耐久路试试验，例如卡车、大巴车、公交车等，这种应用对象的改变并不偏离本发明的原理和范围。

另外，为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的车轮中的轮辐的结构、作用，以及车轮上用于与车轴装配的轮轴孔、车轮上的螺栓孔、螺栓等未作详细描述，，以便于凸显本发明的主旨。

基于背景技术指出的现有车辆进行耐久路试的费用高、试验不方便的问题，本发明提供了一种车辆耐久路试用车轮组件，旨在降低车辆耐久路试费用，解除试验场地对车辆耐久路试造成的限制，使车辆在普通路面上也能实现试验路面的路试效果。

参照图1-图12，图1为本发明的车轮组件的第一种实施方式；图2为行驶在石块路面上的普通轮胎的状态示意图；图3为行驶在普通路面上的本发明的第一种车轮组件的状态示意图；图4为本发明的车轮组件的第二种实施方式；图5为行驶在搓板路面上的普通轮胎的状态示意图；图6为行驶在普通路面上的本发明的第二种车轮组件的状态示意图；图7为本发明的车轮组件的第三种实施方式；图8为图7中的各片状构件相对扭转后的结构示意图；图9为图8的正视示意图；图10为图7中的片状构件的结构示意图；图11为本发明的车轮组件的第四种实施方式；图12为本发明的车轮组件的第五种实施方式。

本发明实施例提供了一种车辆耐久路试用车轮组件，以汽车的路试试验为例。用于汽车路试的车轮组件包括车轮本体，车轮本体的周向具有加载部，使用状态下加载部与路面接触。本实施例中的使用状态即配置有该车轮组件的汽车行驶在普通路面时，例如行驶在柏油马路上，车轮本体的外周面与柏油马路的路面接触。车轮本体的外周面形成的加载部的形状设置成使得安装有该车轮组件的车辆在普通路面行驶时也能模拟行驶在路试试验场的一种或多种试验路面上的状态。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过将车轮本体的外周面设置为特定形状，以形成能够使地面施加至车轮的作用力为特定规律的作用力的加载部，例如将车轮本体的外周面形成的加载部设置成包括平直面和弧形面，这样，车轮本体的外周面具备了与传统技术中的轮胎圆周面完全不同的表面结构，当配置有该车轮组件的车辆行驶在普通路面时，例如行驶在柏油马路上，由于加载部特有的形状，使得普通路面通过加载部施加至车轮的作用力与试验场上专用的试验路面施加至车轮的作用力相同或近似，当车辆需要进行路试试验时，无需进入专用的路试试验场，仅需要在测试车辆上配置加载部与所需试验路面的路谱相匹配的车轮组件，即可使测试车辆能够模拟行驶在专用的路试试验场的试验路面上；当车辆需要在不同类型的试验路面上进行测试时，仅需要更换相应的车轮组件即可。这样，通过应用本申请的车轮组件，使车辆既能在真实的大气环境中进行不同车速、载荷的路试试验，又不会受到试验场地的限制，当需要获取不同类型的试验路面上的测试数据时，仅需要更换相应的车轮组件即可，其操作方便可靠，车轮组件可循环利用在不同车型的测试中，从而在提高试验数据准确性的同时，能大幅提高路试试验的便利性，降低费用消耗，缩短路试时间，降低整车开发的成本。

实施例1

具体地，参照图1，本实施例中的车轮组件包括车轮本体1，车轮本体1的外周面包括间隔设置的平直面100和弧形面101，平直面100和弧形面101共同构成该车轮本体1的加载部10。本实施例中示出了5个平直面100和5个弧形面101，弧形面101与平直面100间隔设置，并因此形成交线，交线形成在同一个圆柱面上。这样，相当于将现有轮胎的外周间隔一段距离削平，形成平直面100，外周面剩余的部分即构成加载部中的弧形面101。

需要说明的是，本实施例中的弧形面101与平直面100仅仅是示意性的，并不会对本发明的保护范围构成限制。弧形面101与平直面100的大小、数量、间隔距离等与需要模拟行驶的试验路面的路面情况相关，需要根据试验路面的路谱图进行相应设计。例如，配置有该车轮组件的汽车需要模拟行驶在石块路面上的状态，石块布置的间隙、石块的大小均会对平直面100和弧形面101造成影响。在各石块的间隙较小、石块的宽度较大的情况下，弧形面101的宽度就会比平直面100的宽度大，且平直面100与平直面100之间的间隔也会大；在各石块的间隙较大、石块的宽度较小的情况下，与前述车轮组件相比，弧形面101的范围会相对减小，平直面100的范围会相对变大。

该车轮本体1可以仅通过刚性材料制成为一体结构，工作过程中该车轮本体1的加载部，即车轮本体1的外周面直接与路面接触；也可以在该一体结构的外周包覆一层橡胶胎，形成与现有技术中的车轮类似的结构。本实施例以一体结构的车轮本体1为例进行说明。

现有技术中的汽车在石块路面上进行耐久路试的状态参照图2。汽车从左向右行驶在石块路面2上，图中左侧的普通轮胎4为滚动前的轮胎，右侧的普通轮胎4’为滚动后的轮胎。石块路由若干石块砌成，石块与石块之间留有间隙21，图2中示出了两块石块，从石块路面2的侧面看，第一石块20与第二石块22之间留有间隙21。普通轮胎4的轮胎表面40仅与第一石块20的表面接触时，轮胎重心的高度为H，从第一石块20表面滚动至间隙21上方的过程中，轮胎重心下降至最低位置H₁，此时部分轮胎陷入间隙21中，轮胎表面40’仅在第一石块20的右边线与第二石块22的左边线处受力，所受合力竖直向上。

参照图3，将图2中的普通轮胎4更换为本发明的车轮组件，将配置有该车轮组件的汽车放置在平直的普通路面3上进行试验。为方便示意，将图中右侧的车轮组件的位置向右进行了平移，图3中显示的为平移后的状态。继续参照图3，车轮本体1向前滚动的过程中，弧形面101与普通路面3的接触线(未标示)不断前移，当接触线移动至弧形面101与平直面100的交线处时，车轮本体1继续向前，接触线位置不动，车轮本体1的重心逐渐超过接触线的位置，当车轮本体滚动至平直面100’与普通路面3接触时，车轮本体重心的高度从h下降至h₁，车轮本体1’通过平直面100’受到路面施加的竖直向上的作用力，此时加载部10’中的弧形面101’与路面脱离接触，整个运动过程中车轮组件1的受力状态与图2中普通轮胎4在石块路面2上滚动的受力状态一致，从而使得配置有该车轮组件的汽车在普通路面3行驶时也能模拟行驶在石块路面2上。

需要说明的是，弧形面101与平直面100并不一定要间隔设置，例如车轮本体1的外周面由一个弧形面101与两个平直面100构成，平直面100交汇形成交线，则可以模拟汽车行驶在较宽的台阶面上的情况。当车轮本体1的外周面由两个弧形面101与两个平直面100间隔设置形成，其中一个弧形面101的弧长要远大于另一个弧形面101的弧长，则配置有该车轮组件的汽车在普通路面3行驶时，可以模拟实现行驶在鱼鳞坑路面上。

实施例2

本实施例中的车轮本体1主要由平直面100构成。对图1中的车轮本体1取横截面，则横截面的外轮廓由平直段和弧形段构成，弧形段与图1中的弧形面101对应，平直段与图1中的平直面100对应。当平直面100的面积逐渐增大，弧形面101的面积逐渐减小，使平直段的长度远大于弧形段的长度，则车轮本体1的横截面形成类似多边形的形状，车轮本体1的结构如图4所示。此时的弧形面101仅用于消除两个平直面100交汇处的尖角，起倒角的作用，图1中的弧形面101演变为图4中的弧形过渡面102，则加载部10由平直面100和弧形过渡面102构成。

可以理解的是，图4中的弧形过渡面102也可以为平直过渡面，只要能消除因平直面100交汇形成的尖角即可。

具体地，本实施例的车轮组件的工作原理如下。

参照图5，以汽车右前轮胎为例。图中示出了在路试试验场中的搓板路面5上滚动的普通轮胎的状态，图中左侧的普通轮胎4为滚动前的轮胎，右侧的普通轮胎4’为滚动后的轮胎。普通轮胎4从左向右滚动，滚动前的轮胎表面40与搓板路面5的接触线(未标示)仅为一条棱线，随着轮胎的继续滚动，普通轮胎的重心逐渐超过接触线，当轮胎表面40’与搓板路面5的接触线变为两条，分别为第一凸棱50的棱线和第二凸棱52的棱线时，此时的普通轮胎4’位于凹槽51的正上方，轮胎表面40’在接触线处的受力如图5中所示，两个作用力的合力竖直向上。在普通轮胎滚动的过程中，其重心高度由L降低至L₁。

参照图6，将图5中的普通轮胎更换为本实施例提供的第二种车轮组件，将配置有该车轮组件的汽车放置在平直的普通路面3上进行试验。为方便示意，将图中右侧的车轮组件的位置向右进行了平移，图6显示的为平移后的状态。继续参照图6，车轮组件向前滚动的过程中，车轮本体1与普通路面3的接触线的位置不动，随着车轮本体1继续向前滚动，其重心逐渐超过接触线的位置，随后平直面100’与普通路面3接触，车轮本体1’的重心高度从l下降至l₁，车轮本体1’通过平直面100’受到路面施加的竖直向上的作用力，整个运动过程中车轮组件的受力状态与图5中普通轮胎在搓板路面5上滚动的受力状态一致，从而使得配置有该车轮组件的汽车在普通路面3行驶时也能模拟行驶在搓板路面5上的状态。

实施例3,

本实施例提供的车轮本体与实施例2中的车轮本体具有相同的横截面外轮廓，不同的是，本实施例中的车轮本体由多个具有共同的轴心且能串接在一起的片状构件组合而成，多个片状构件的外周面组合构造出加载部。

具体地，参照图7和图10，本实施例的车轮本体包括组合在一起的第一片状构件11、第二片状构件12、第三片状构件13、第四片状构件14和第五片状构件15。通过磁吸附、销钉销孔、卡接等多种方式可实现各片状构件之间的相互固定。各片状构件的轮轴孔111同心设置。本实施例中，各片状构件的结构相同。以图10中的第一片状构件11为例，该片状构件的外周形成有8个平直面1100，相邻的平直面1100的交汇处通过弧形过渡面1101连接，当然也可以通过平直过渡面连接。平直面1100和弧形过渡面1101构成第一片状构件11的第一外周面110。各平直面1100的面积相当，以使该片状构件的横截面的外缘近似为正八边形。

本实施例中的车轮组件主要有两种使用方式。如图7所示，五个片状构件组合形成与实施例2中的车轮本体相似的八棱柱结构，从而可以使配置有该车轮组件的汽车模拟行驶在搓板路面5、减速带路面、台阶路面上，原理在实施例2中已有阐述，在此不再赘述。

另一种使用方式如图8和图9中所示，将各片状构件相对转动后固定，使单个片状构件的弧形过渡面1101形成在车轮本体1的外周面的不同位置，从而使加载部10形成有如图9所示的若干轮缘凸起(未标示)。配置有该车轮组件的汽车行驶在普通路面3上时，随着车轮组件的不断滚动，不同的轮缘凸起与地面接触，使汽车相当于行驶在石子路面或有若干凹坑的路面上。当需要改变路面施加至车轮的激励时，仅需要改变各片状构件的相对位置即可。此外，通过调整各片状构件的平直面1100的个数、每个弧形过渡面的弧度、各片状构件之间的相对角度等参数，可使汽车模拟行驶在不同的试验路面上。

实施例4

本实施例中的车轮本体1，与实施例3中的结构大体相同，均由多个片状构件组合而成。不同的是，本实施例中的五个片状构件的平直面1100数量彼此不同。参照图11，第一片状构件11形成的第一外周面110由4个平直面1100以及较大的弧形过渡面构成；第二片状构件12形成的第二外周面120由6个平直面1100以及较小的弧形过渡面构成；第三片状构件13形成的第三外周面130由7个平直面1100以及较小的弧形过渡面构成，第四片状构件14形成的第四外周面140和第五片状构件15形成的第五外周面150不再列举，五个不同的外周面构成车轮本体1的加载部10。不同的平直面1100数量使得每个片状构件形成不同数量的轮缘凸起，轮缘凸起的位置即过渡面的位置，从而能使加载部表面的轮缘凸起的位置布置更灵活。

本实施例中的车轮组件，可使配置有该车轮组件的汽车模拟行驶在石子路面、卵石路面、凹坑路面等多种试验路面上。

需要说明的是，前述4个实施例中的车轮本体1，均设置有轮辐112，中部设置有轮轴孔111，用于将车轮组件连接到车轴上，具体细节在此不进行详述，以突显本发明的主旨。

本领域技术人员可以理解的是，前述施例中的片状构件的数量、平直面1100的数量、片状构件的横截面的外缘形状等仅仅是示例性的，并不对本发明的保护范围构成限制。此外，弧形过渡段、平直过渡段的设置也并不是必须的。加载部可参照试验路面的路谱图进行具体设置。

实施例5

参照图12，本实施例提供的车轮组件，通过在普通轮胎表面设置凸起1701的方式来构造加载部170，该加载部170包括轮胎表面1700和形成在轮胎表面1700上的若干凸起1701。该车轮组件包括轮辋16，轮辋16内圈通过轮辐160支撑，轮辐160上设有螺栓孔161，可通过螺栓可将该轮辋16连接到车轴上。轮辋16的外周套设有轮胎，即橡胶胎17。在橡胶胎17的轮胎表面1700设置有若干凸起1701，这些凸起的大小、凸起高度不一，各凸起1701可呈均匀分布状态，也可呈非均匀分布状态，从而根据实际需要使普通路面施加至车轮组件的作用力为预先设定的作用力。预先设定的作用力与试验路面施加至普通轮胎的作用力一致。加工前，通过调整凸起1701的高度、表面积、位置等，可实现轮胎受力点和受力大小的调整。配置有该车轮组件的汽车在普通路面行驶时，位于轮胎表面1700不同位置的凸起1701循环地与路面接触，相当于在普通轮胎的轮胎表面与普通路面之间铺设了若干石子，因此，使配置有该车轮组件的汽车可以模拟行驶在石子铺设的路面上。凸起1701的设置密度可参照石子路面上石子的铺设密度。

替代性的，可直接在轮辋16的外缘上设置凸起，即直接将凸起设置在轮辋16的外周面上。当然，轮辋16的外周面、直径需要根据需求进行调整，只要能构造出所需的加载部170即可。

替代性地，还可通过在橡胶胎17或轮辋16的外周面上设置凹陷(未图示)，以构造加载部。

进一步地，为了提高模拟行驶的准确性，首先选定待模拟的试验路面的类型，然后通过测量获得该试验路面的路谱图，根据路谱图仿真获得车轮组件的外包络线，再根据外包络线的形状设计出加载部的形状，即可获得车轮本体的外周面形状；或者再进一步地，通过将仿真获得的外周面的形状特征分解至不同的片状构件，通过不同的片状构件的组合获得所需的加载部表面。

需要说明的是，本发明中的车轮组件，通过设置了独特的加载部，通过该加载部，使得普通路面对车轮组件施加的作用力为变化的作用力，该变化的作用力通过车轴传递至车身底盘，直接作用在底盘系统上，从而实现汽车的路试模拟。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述车轮组件包括车轮本体，所述车轮本体的周向具有加载部，使用状态下所述加载部与路面接触，所述加载部的形状设置成使得安装有所述车轮组件的所述车辆在普通路面行驶时也能模拟行驶在路试试验场的一种或多种试验路面上的状态。

2.根据权利要求1所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述加载部包括形成在所述车轮本体的外周上的平直面。

3.根据权利要求2所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述加载部还包括形成在所述车轮本体的外周上的弧形面。

4.根据权利要求3所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述弧形面和所述平直面间隔设置。

5.根据权利要求4所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述弧形面与所述平直面的交线形成在同一个圆柱面上。

6.根据权利要求1所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述车轮本体包括多个具有共同的轴心且能串接在一起的片状构件，多个所述片状构件的外周面组合构造出所述加载部。

7.根据权利要求6所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述片状构件的外周面包括平直面。

8.根据权利要求7所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述片状构件的外周面还包括用于连接相邻的两个平直面的弧形过渡面或平直过渡面。

9.根据权利要求8所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，所述片状构件的横截面的外缘大致为正多边形。

10.根据权利要求9所述的车辆耐久路试用车轮组件，其特征在于，至少两个所述片状构件所包括的所述平直面的数量彼此不同。