CN112937225B - 一种充气轮胎和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种充气轮胎，所述充气轮胎的胎侧设置有多个引流面，多个引流面沿周向连续设置以形成一圈，沿充气轮胎的转动方向，引流面逐渐向内倾斜，引流面靠近外侧的一端与胎侧之间形成台阶面，且引流面最外侧不超过充气轮胎自身的轮廓线，在引流面的延伸方向上，由靠近充气轮胎胎面的一端向远离充气轮胎胎面的一端，引流面有向充气轮胎的转动方向一侧倾斜的趋势。本发明还公开一种车辆。本发明通过在轮胎的胎侧设置引流面，且引流面沿轮胎的径向和周向倾斜，有利于对空气流向进行引导，同时，引流面最外侧不超过充气轮胎自身的轮廓线，避免产生横截面面积，增加空气阻力，从而改善轮胎的空气动力学性能，降低滚动阻力，提高整车性能。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种充气轮胎和车辆。
背景技术
随着消费者对汽车性能的更高要求，对轮胎的性能需求也在提高，为实现减少排气量、提升燃料效率，降低轮胎的滚动阻力是必要的，当轮胎的旋转速度增加时，轮胎的空气阻力随之增加，导致燃料效率的恶化。
轮胎在与车体组装后，轮胎外侧会对空气阻力造成较大的影响，现有技术的一种充气轮胎，轮胎胎侧设置有装饰肋条，但仅起装饰作用，无法起到降低空气阻力的作用；现有技术的另一种充气轮胎，充气轮胎的轮胎外侧沿周向间隔设置有多个凸起用于降低空气阻力，多个凸起沿径向延伸，但该凸起突出于充气轮胎原本轮廓表面之外，形成了横截面面积，根据空气阻力公式可知，增加横截面面积，空气阻力反而将增加。
因此，如何提供一种充气轮胎以降低轮胎转动时的空气阻力，进而提升燃料效率，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种充气轮胎，降低轮胎转动时的空气阻力，进而提升燃料效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种充气轮胎，所述充气轮胎的胎侧设置有多个引流面，多个所述引流面沿周向连续设置以形成一圈，沿所述充气轮胎的转动方向，所述引流面逐渐向内倾斜，所述引流面靠近外侧的一端与所述胎侧之间形成台阶面，且所述引流面最外侧不超过所述充气轮胎自身的轮廓线，在所述引流面的延伸方向上，由靠近所述充气轮胎胎面的一端向远离所述充气轮胎胎面的一端，所述引流面有向所述充气轮胎的转动方向一侧倾斜的趋势。
本发明充气轮胎，通过在轮胎的胎侧设置引流面，且引流面根据空气流向沿轮胎的径向和周向倾斜，有利于对空气流向进行引导，同时，引流面最外侧不超过充气轮胎自身的轮廓线，能够避免产生超出充气轮胎自身轮廓线的横截面面积，增加空气阻力，从而改善轮胎的空气动力学性能，降低滚动阻力，提高整车性能。
可选地，所述引流面为S形延伸的曲面。
可选地，所述引流面在延伸方向上的两端部之间的连线与所述充气轮胎的径向之间的夹角为α，所述α的取值范围为30°～60°。
可选地，所述α的取值范围为30°～45°。
可选地，沿所述充气轮胎的转动方向，所述引流面向内倾斜的角度为β，所述β的取值范围为3°～10°。
可选地，所述β的取值范围为4°～7°。
可选地，所述引流面沿所述充气轮胎周向的宽度为W1，所述W1的范围为0.15mm～10mm。
可选地，所述W1的范围为2～8mm。
可选地，在所述充气轮胎的断高方向，所述充气轮胎的断面高度为SH，所述充气轮胎上端与所述引流面上端之间的高度为H1,所述引流面下端与所述充气轮胎最大断宽处之间的高度为H2，所述H1的取值范围为0.2SH～0.3SH，所述H2的取值范围为0.1SH～0.2SH。
可选地，在所述充气轮胎的宽度方向上，由所述充气轮胎的侧部向中部的方向，所述台阶面向远离所述引流面的一侧倾斜，所述台阶面与所述充气轮胎断宽方向之间的夹角为γ，所述γ的取值范围为0°～10°。
可选地，所述γ的取值范围为0°～3°。
可选地，所述引流面设置有多个沿所述引流面的曲率线方向延伸的肋条，且在所述肋条的延伸方向上，自靠近所述台阶面的一端向远离所述台阶面的一端，所述台阶面的厚度逐渐减小，所述肋条的外表面不超过所述充气轮胎自身的轮廓线。
可选地，沿所述充气轮胎的宽度方向，所述引流面最大厚度为H3，所述肋条的最大厚度为H4，H4＝1/2H3。
可选地，所述肋条的外表面、所述引流面和所述充气轮胎的轮廓面三者相互不平行。
本发明还提供一种车辆，包括车体和安装于所述车体的充气轮胎，充气轮胎为前述充气轮胎，且所述充气轮胎安装于所述车体时，所述台阶面背向所述车辆的行驶方向。
由于上述的充气轮胎已经具备如上的技术效果，那么，具有该充气轮胎的车辆亦当具备相类似的技术效果，故在此不作赘述。
附图说明
图1为本发明所提供充气轮胎一种具体实施方式的结构示意图；
图2图1充气轮胎胎侧引流曲面的局部示意图；
图3为图2充气轮胎C-C面的截面图；
图4为引流面在第一宽度时的空气流向；
图5为引流面在第二宽度时的空气流向；
图6为引流面在第三宽度时的空气流向；
图7为图1充气轮胎的断高方向的示意图；
图8为图1充气轮胎设置肋条时的局部示意图；
图9为图8肋条的局部放大图；
图10为图9D-D面的结构示意图；
其中，图1至图10的附图标记说明如下：
01-充气轮胎；1-引流面；2-台阶面；3-肋条。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本文中，在充气轮胎01的宽度方向上，靠近充气轮胎01中部的方向为“内”，靠近充气轮胎01侧部的方向为“外”。
本文中，充气轮胎01设置花纹，与地面接触的部位定义为“胎面”。
请参考图1至图3，图1为本发明所提供充气轮胎一种具体实施方式的结构示意图；图2图1充气轮胎胎侧引流曲面的局部示意图；图3为图2充气轮胎C-C面的截面图。
本发明提供一种充气轮胎01，充气轮胎01的胎侧设置有多个引流面1，多个引流面1沿周向连续设置以形成一圈，沿充气轮胎01的转动方向，引流面1逐渐向内倾斜，引流面1靠近外侧的一端与胎侧之间形成台阶面2，且引流面1最外侧不超过充气轮胎01自身的轮廓线，在引流面1的延伸方向上，由靠近充气轮胎01胎面的一端向远离充气轮胎01胎面的一端，引流面1有向充气轮胎01的转动方向一侧倾斜的趋势。
本发明充气轮胎01，通过在轮胎的胎侧设置引流面1，且引流面1根据空气流向在轮胎的径向和周向上倾斜设置，有利于对空气流向进行引导，降低空气阻力；同时，引流面1最外侧不超过充气轮胎01自身的轮廓线，能够避免产生超出充气轮胎01自身轮廓线的横截面面积，增加空气阻力，从而改善轮胎的空气动力学性能，降低滚动阻力，提高整车性能。
请继续参考图2，本实施例中，引流面1为S形延伸的曲面。
该设置，使得引流面1形成三维的引流曲面，更有利于引导空气流向，降低空气阻力的效果更好。当然，引流面1在延伸方向上的具体形状并不作限制，如也可以为弧面、平面等。
进一步地，定义引流面1在延伸方向上的两端部之间的连线与充气轮胎01的径向之间的夹角为α，α的取值范围为30°～60°，优选为30°～45°。
进一步地，定义沿充气轮胎01的转动方向，引流面1的外表面向内倾斜的角度为β，β的取值范围为3°～10°，优选为4°～7°。
该设置，通过对引流面1在径向和周向的倾斜角度进行限定，在充气轮胎01的胎侧构成三维引流曲面，更有利于引导空气流向，改善空气的动力学性能。
请参考图4至图6，图4为引流面在第一宽度时的空气流向；图5为引流面在第二宽度时的空气流向；图6为引流面在第三宽度时的空气流向。
定义引流面1周向宽度为W1，如图4至图6所示，W1越大，即单个引流曲面面积越大，空气流向越平缓，引流效果越好，降低空气阻力性能越佳；W1值越小，即单个引流曲面面积越小，空气流向越激烈，引流效果越差，降低空气阻力性能越差。
本实施例中，W1取值为0.15mm～10mm，优选为2mm～8mm。
经试验验证，在上述取值范围内，引流面1的引流效果最佳。同时，在同一充气轮胎01中，各个引流面1的宽度可以均相等，也可以不均相等。
请参考图7，图7为图1充气轮胎的断高方向的示意图。
在充气轮胎01的断高方向，定义充气轮胎01的断面高度为SH，充气轮胎01上端与引流面1上端之间的高度为H1，引流面1下端与所述充气轮胎01最大断宽处之间的高度为H2，H1的取值范围为0.2SH～0.3SH，H2的取值范围为0.1SH～0.2SH。
该设置，能够保证引流面1不超过轮胎自身的轮廓线，避免产生横截面，更大程度地降低空气阻力。
请参考图8至图10，图8为图1充气轮胎设置肋条时的局部示意图；图9为图8肋条的局部放大图；图10为图9D-D面的结构示意图。
本实施例中，引流面1还设置有多个沿引流面1的曲率线方向延伸的肋条3，且在肋条3的延伸方向上，自靠近台阶面2的一端向远离台阶面2的一端，肋条3的厚度逐渐减小，肋条3的外表面不超过充气轮胎01自身的轮廓线。
该设置，当高速气流通过引流面1时，肋条3会增加胎侧的散热面积，使得由于饶曲变形导致发热的胎侧得到更好的冷却，进而降低滚动阻力；同时，又不会形成超出充气轮胎01自身轮廓线的横截面面积，额外增加空气阻力。
进一步地，沿充气轮胎01的宽度方向，引流面1最大厚度为H3，肋条3的最大厚度为H4，H4＝1/2H3。
请继续参考图10，本实施例中，在充气轮胎01的宽度方向上，由充气轮胎01的侧部向中部的方向，台阶面2向远离引流面1的一侧倾斜，台阶面2与充气轮胎01断宽方向之间的夹角为γ，γ的取值范围为0°～10°，优选为0°～3°。
该设置，一方面，便于加工；另一方面，避免台阶面2的两端分别与对应引流面1，以及胎侧之间的夹角为锐角，造成应力集中，降低充气轮胎01的使用寿命。
此外，肋条3的外表面、引流面1和充气轮胎01的轮廓面三者相互不平行，该设置能够提高胎侧的可视性。
本发明还提供一种车辆，包括车体和前述充气轮胎01。
由于上述的充气轮胎01已经具备如上的技术效果，那么，具有该的亦当具备相类似的技术效果，故在此不作赘述。
以上对本发明所提供的一种充气轮胎和车辆进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (15)
1.一种充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎(01)的胎侧设置有多个引流面(1)，多个所述引流面(1)沿周向连续设置以形成一圈，沿所述充气轮胎(01)的转动方向，所述引流面(1)逐渐向内倾斜，所述引流面(1)靠近外侧的一端与所述胎侧之间形成台阶面(2)，且所述引流面(1)最外侧不超过所述充气轮胎(01)自身的轮廓线，在所述引流面(1)的延伸方向上，由靠近所述充气轮胎(01)胎面的一端向远离所述充气轮胎(01)胎面的一端，所述引流面(1)有向所述充气轮胎(01)的转动方向一侧倾斜的趋势。
2.根据权利要求1所述充气轮胎，其特征在于，所述引流面(1)为S形延伸的曲面。
3.根据权利要求2所述充气轮胎，其特征在于，所述引流面(1)在延伸方向上的两端部之间的连线与所述充气轮胎(01)的径向之间的夹角为α，所述α的取值范围为30°～60°。
4.根据权利要求3所述充气轮胎，其特征在于，所述α的取值范围为30°～45°。
5.根据权利要求1-4任一项所述充气轮胎，其特征在于，沿所述充气轮胎(01)的转动方向，所述引流面(1)向内倾斜的角度为β，所述β的取值范围为3°～10°。
6.根据权利要求5所述充气轮胎，其特征在于，所述β的取值范围为4°～7°。
7.根据权利要求1-4任一项所述充气轮胎，其特征在于，所述引流面(1)沿所述充气轮胎(01)周向的宽度为W1，所述W1的范围为0.15mm～10mm。
8.根据权利要求7所述充气轮胎，其特征在于，所述W1的范围为2～8mm。
9.根据权利要求1-4任一项所述充气轮胎，其特征在于，在所述充气轮胎(01)的断高方向，所述充气轮胎(01)的断面高度为SH，所述充气轮胎(01)上端与所述引流面(1)上端之间的高度为H1，所述引流面(1)下端与所述充气轮胎(01)最大断宽处之间的高度为H2，所述H1的取值范围为0.2SH～0.3SH，所述H2的取值范围为0.1SH～0.2SH。
10.根据权利要求1-4任一项所述充气轮胎，其特征在于，在所述充气轮胎(01)的宽度方向上，由所述充气轮胎(01)的侧部向中部的方向，所述台阶面(2)向远离所述引流面(1)的一侧倾斜，所述台阶面(2)与所述充气轮胎(01)断宽方向之间的夹角为γ，所述γ的取值范围为0°～10°。
11.根据权利要求10所述充气轮胎，其特征在于，所述γ的取值范围为0°～3°。
12.根据权利要求1-4任一项所述充气轮胎，其特征在于，所述引流面(1)还设置有多个沿所述引流面(1)的曲率线方向延伸的肋条(3)，且在所述肋条(3)的延伸方向上，自靠近所述台阶面(2)的一端向远离所述台阶面(2)的一端，所述肋条(3)的厚度逐渐减小，所述肋条(3)的外表面不超过所述充气轮胎(01)自身的轮廓线。
13.根据权利要求12所述充气轮胎，其特征在于，沿所述充气轮胎(01)的宽度方向，所述引流面(1)最大厚度为H3，所述肋条(3)的最大厚度为H4，H4＝1/2H3。
14.根据权利要求12所述充气轮胎，其特征在于，所述肋条(3)的外表面、所述引流面(1)和所述充气轮胎(01)的轮廓面三者相互不平行。
15.一种车辆，包括车体和安装于所述车体的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为权利要求1-14任一项所述充气轮胎(01)。
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