千里之行 始于足下——轮胎小知识（二）

上一期我们就轮胎的结构．轮胎磨损的因素和危害，以及减缓轮胎磨损的驾驶方法等作了相关的介绍。本期我们来了解轮胎的另一个重要知识——轮胎花纹。 轮胎的花纹可不仅仅是关系到轮胎外观的漂亮与否，它是轮胎的牵引．制动、转弯、排水及噪声等性能优劣的决定性因素之一。轮胎花纹主要由花纹沟、花纹块及节距等构成。轮胎发展到今天已经有了百余年的历史，轮胎花纹形状更是难以计数，但是它们大体上可以分成如下几大类：     

关于汽车轮胎出现锯齿形磨损的分析

分析了汽车轮胎产生锯齿形磨损的主要原因，并对各种花纹轮胎的磨损进行了比较。还介绍对ＢＫ６１４１和ＣＫ６４０型公共汽车车以及装用同一花纹轮胎的公共汽车和载货汽车的轮胎锯齿形磨损情况进行了分析对比。     

载荷和轮胎花纹对汽车通过性能影响的试验研究

为了寻求路面、载荷和轮胎诸因素对汽车通过性能的影响,对装用四种不同配方和花纹轮胎的EQ140型汽车进行了四种路面、两种载荷(空载和满载)的正交试验,并根据测试结果在CF-500型数据处理机上进行了处理和分析,最后得到了载荷和轮胎花纹对汽车的通过性能有显著性影响的结论。     

轮胎磨损及花纹深度测量方法浅析

车辆在行驶过程中,轮胎除了正常的均匀磨损外,还会产生不同程度的异常磨损。轮胎磨损主要有走合期轻微磨损、稳定磨损、剧烈加速磨损3个过程。定期检查轮胎花纹深度并依此及时对轮胎进行保养维护,可以减少不必要的轮胎磨损,降低事故发生率,提高车辆行驶安全性。目前,轮胎花纹磨损检测方法主要有接触式和非接触式2种,都是通过对轮胎各点的花纹深度进行检测,进而得知轮 胎磨损的具体情况。随着科技的发展,将无线传输技术和大数据应用相结合的智能化检测技术应用于轮胎磨损检测,可以将轮胎的监测、报警、预警和反馈等功能进行融合,形成高效的轮胎检测应用体系。     

基于FEA的轮胎状态与刻槽磨损相关性研究

水泥路面刻槽的磨损会降低路面的摩擦系数,而轮胎作用是导致刻槽磨损的主要原因。该文利用有限元软件建立路面-轮胎模型,分别模拟了光面和带纵向花纹的载重货车轮胎在静载、制动、驱动3种不同运动状态下对刻槽的作用,而后选定150组不同规格的刻槽尺寸路面,利用Archard磨耗理论计算刻槽磨损量。通过分析轮胎不同状态下与路面的作用力,从而判断其对路面刻槽磨损的影响程度。通过比较刻槽磨损量,分析轮胎花纹、运动状态与路面磨损的相关性。研究结果表明:带花纹轮胎对刻槽磨损的作用效果更显著;运动状态对刻槽磨损量大小有一定影响,制动状态下路面承受的作用力大于驱动及静载状态;制动状态下的总磨损量最大,其次为驱动状态;刻槽纵向和竖向磨损量较大,横向磨损量较小。     

基于接地特性对轮胎综合性能影响的研究

接地特性是影响轮胎力学特性的重要因素,文章分析了同型号轮胎在不同胎压下的花纹特征,研究了轮胎综合性能评价的典型指标,包括轮胎附着力、噪声品质等,通过整车试验对轮胎综合性能进行了主客观对比分析。     

中型载货汽车轮胎异常磨损的原因分析及解决措施

中型载货汽车轮胎常发生异常磨损现象，磨损形式是横向花纹轮胎呈锯齿状磨损，从胎冠上方向下看，胎肩处花纹块呈前高后低状，也有少部分呈前低后高状，形状似锯齿；纵向花纹轮胎一侧胎肩磨损明显大于另一侧。分析了此现象产生的原因，并提出了相应的解决措施。     

轮胎异常磨损的原因与对策

轮胎花纹中央磨损 产生原因车辆行驶中,由于轮胎充气过多,胎压过高,仅使轮胎胎面中央部分的花纹接触地面,也就是轮胎压花较少,从而导致胎面花纹的中央比两边部分磨损快.排除方法若出现轮胎花纹中央磨损时,需要检查胎压是否比规定值高,一般车辆的轮胎厂家都有规定的参数值,应调整胎压至标准范围内.     

如何排除四轮定位无法解决的跑偏故障

除四轮定位失准外．能导致跑偏的主要因素还可能有：①两侧的轮胎花纹不一样或花纹一深一浅不一样高。最好是全车都使用同一种型号的轮胎．最起码前轴及后轴的两个轮胎必须是一样的，而且花纹深度必须一一样，超过磨损极限必须更换。②两侧轮胎气压不等。     

轮胎质量改进

为了改进轮胎质量及其使用寿命，分析了影响轮胎制造质量及其使用寿命的因素，改进了轮胎结构、胶料配方、花纹设计及轮胎生产工艺等。道路试验结果表明，轮胎的各项性能均达到了性能标准。     

基于车路系统的事故现场轮胎印迹强度参数化研究

为明确事故现场可视轮胎印迹强度与车辆动力学特性、轮胎橡胶磨损特征及道路表面灰度之间的关联特性,提出基于车路耦合的事故现场轮胎印迹强度参数化研究方法。通过结合动态滑动摩擦因数模型及轮胎非线性模型,建立车辆路面9 DOF非线性系统动力学模型,运用VBOX惯性测量技术验证模型的有效性。运用胎面磨损能量模型,从车路系统角度确定车辆、轮胎和路面特性对轮胎全局摩擦力及胎面磨损特性的影响。结合印迹强度特征模型提出轮胎印迹强度参数研究方法,选取不同制动、转向角工况及3组路面、胎面特性对轮胎路面接地力学特性、胎面橡胶磨损量、可视轮胎印迹特征进行仿真分析。结果表明：印迹强度仅与全局摩擦力大小有关,与轮胎路面滑移方向无关;滑移工况下胎面橡胶磨损量随着全局摩擦力和滑移速度的增大而增大,而印迹强度变化不明显;制动力矩和道路表面灰度对产生可视轮胎印迹起决定作用,转向角主要影响不规则可视轮胎印迹的产生;前轮轮胎最先出现可视印迹,且可视印迹长度和强度均高于后轮轮胎;采取可视印迹起点作为事故车辆速度判定具有一定的误差,应根据具体情况进行具体分析;研究成果能够为基于可视轮胎印迹的交通事故重建提供理论基础。     

Tire wear estimation based on nonlinear lateral dynamic of multi-axle steering vehicle

This paper presents a novel nonlinear dynamic model of a multi-axle steering vehicle to estimate the lateral wear amount of tires. Firstly, a 3DOF nonlinear vehicle dynamic model is developed, including dynamic models of the hydropneumatic suspension, tire, steering system and toe angle. The tire lateral wear model is then built and integrated into the developed vehicle model. Based on the comparison of experimental and simulation results, the nonlinear model is proved to be better than a linear model for the tire wear calculation. In addition, the effects of different initial toe angles on tire wear are analyzed. As simulation results shown, the impact of the dynamic toe angle on the tire wear is significant. The tire wear amount will be much larger than that caused by normal wear if the initial toe angle increases to 1° - 1.5°. The results also suggest that the proposed nonlinear model is of great importance in the design and optimazation of vehicle parameters in order to reduce the tire wear.     

稳态条件下用于车辆动力学分析的轮胎模型

本文对稳态条件下可用于车辆动力学分析的轮胎理论模型和半经验模型,包括纵滑侧偏特性、纯纵滑特性和纯侧偏特性模型,进行了综合与分析,并讨论了各种模型间的相互关系。为车辆动力学分析提供了具体的轮胎模型和选用依据。     

电动助力转向系统开发平台的仿真分析

本文提出了一种基于电动伺服缸加载的电动助力转向系统实验平台,并对该实验台进行数学建模,建立了其整体仿真模型,模拟分析了车辆在实际运行中轮胎力的变化以及EPS的动态特性响应。     

Tire Lateral Force Estimation Using Kalman Filter

As for the tire analysis, lateral tire force is a fundamental factor that describes the stability of vehicle handling. Attempts to analyze the vehicle stability have been made based on various objective test methods and some specific factors such as yaw, lateral acceleration and roll angle. However, the problem to identify which axle is lack of the tire grip at a certain situation still remains. Since indoor tire force measurement system cannot represent a real road and vehicle conditions, tire force measurement through a real vehicle test is inevitable. Due to the high price of the tire force measurement device, tire force estimator can be an alternative toward cost reduction and device failure. In this paper, nonlinear planar full car model combined with tire model is proposed. Then, using discrete-time extended Kalman-Bucy filter (EKBF), individual tire lateral force are estimated with modified relaxation length model.     

Prediction procedure for wear distribution of transient rolling tire

As a research method, finite element analysis (FEA) with ABAQUS can help researchers to study throughout the whole process of abnormal tire wear. For precise tread wear simulation, this paper introduces a tire finite element model building method. Then, the model is verified by comparing its simulation results with experiment data. Based on the verified model, tire high-speed rolling procedure is presented by combining steady-state transport analysis and dynamic analysis. To predict the wear distribution, micro tread wear calculation method is described. Finally, the wear prediction procedure of tread mesh evolving is introduced and tire polygonal wear pattern is simulated by this procedure.     

基于能量流分析的纯电动汽车电耗优化研究

能量流分析研究是了解车辆能量利用情况和优化车辆经济性的有效方式,针对于某款纯电动汽车电量消耗偏大的问题,设计了纯电动汽车能量流测试方案,完成了主要部件性能对标测试分析;通过理论分析建立了影响电量消耗的数学模型和基于价值因子的优化参数选取方法;基于CRUISE电耗仿真分析模型,分别从电驱动系统效率提升、滚阻优化、提升制动能量回收率以及优化附件控制策略等方面进行了定量的电耗优化分析。实车应用测试结果表明:优化后的整车能量流效率得到明显改善,DC/DC充电效率提升到90%,制动能量回收率提升到18%以上,NEDC工况下整车电耗降低了13.78%,进一步改善了纯电动汽车能量利用的经济性。     

悬架K&C特性在底盘性能分析中的研究

归纳出影响车辆转向特性的各种因素,并用悬架K&C参数定量化;提出车辆在常用车速直线行驶时期其前束角和外倾角应尽量为零,以保证轮胎磨损尽量小,并建立了行驶时前束角及外倾角的表达式;将各向力作用下的变形统一为悬架及轮胎刚度,并分析了各种刚度的意义;通过悬架K&C特性计算出动力学参数,建立了研究操纵稳定性及底盘电控的虚拟车辆,并在Carsim和ADAMS软件中实现.     

纯电动汽车匹配及优化分析

文章以A级轿车纯电动平台进行匹配分析,基于AVLCruise和MATLAB软件进行整车匹配及优化分析。前期进行整车匹配选型工作,随着项目进行,中期试验样车进行动力性经济性试验验证,后期进行动力性问题整改,能耗的优化。文章为汽车电动车型项目开发提供一定指导参考。     

基于西安市工况的纯电动汽车仿真分析

文章基于聚类分析结果,使用比功率分布方法构建出西安市2路公交线路拥堵、比较通畅、通畅三类工况和综合行驶工况。基于Cruise搭建纯电动汽车整车模型,并基于所建综合行驶工况对纯电动汽车进行仿真分析。