解來(lái)卿 何建清 高樹(shù)新 石秉良
摘 要:簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外軍用車輛配套輪胎發(fā)展現(xiàn)狀,分析了軍用車輛對(duì)輪胎的特殊技術(shù)要求,根據(jù)輪胎與整車性能的相關(guān)性分析,運(yùn)用系統(tǒng)分析和邏輯推理的方法,分別從單胎和整車兩個(gè)角度構(gòu)建了軍車輪胎的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,為軍車的輪胎選型、設(shè)計(jì)和試驗(yàn)評(píng)價(jià)提供了借鑒。
關(guān)鍵詞:軍用車輛;輪胎;評(píng)價(jià)指標(biāo)
中圖分類號(hào):U463.341 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1005-2550(2014)02-0042-06
輪胎作為車輛的關(guān)鍵部件之一,對(duì)車輛的動(dòng)力性、通過(guò)性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性以及行駛平順性都有直接的影響。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,車輛對(duì)輪胎的質(zhì)量及性能要求越來(lái)越高,這也促使了輪胎技術(shù)的發(fā)展和輪胎試驗(yàn)評(píng)價(jià)手段的提高。然而,在軍車領(lǐng)域,我國(guó)尚缺乏針對(duì)軍車輪胎的評(píng)價(jià)方法,在一定程度上制約了先進(jìn)輪胎在軍車上的配套和應(yīng)用。為此,本文根據(jù)軍車對(duì)輪胎的技術(shù)要求及輪胎與整車性能的相關(guān)性分析,研究建立輪胎的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,為軍車輪胎的試驗(yàn)評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。
1 軍用車輛輪胎發(fā)展簡(jiǎn)述
1.1 國(guó)外軍用車輛輪胎發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)外,特別是美國(guó),在軍用車輛輪胎領(lǐng)域研究起步較早。早在1959年,美軍的多家研究機(jī)構(gòu)就對(duì)子午線與斜交結(jié)構(gòu)輪胎的越野性能進(jìn)行了深入研究,并于1965年開(kāi)始在戰(zhàn)術(shù)輪式車輛上采用子午線輪胎。發(fā)展至今,美國(guó)軍用車輛輪胎具有規(guī)格系列齊全,子午化程度高,寬斷面、大直徑特征明顯,綜合性能較高等特點(diǎn);目前已形成了一套比較完善的軍用車輛輪胎規(guī)格系列、評(píng)價(jià)指標(biāo)、試驗(yàn)方法和使用要求的標(biāo)準(zhǔn)體系,具體包括《美國(guó)輪胎輪輞協(xié)會(huì)(TRA)軍用輪胎標(biāo)準(zhǔn)》、SAE J 2013《軍用輪胎術(shù)語(yǔ)》、SAE J 2014《軍用戰(zhàn)術(shù)輪式車輛用充氣輪胎》、《輪胎管理員手冊(cè)》以及SAE J 1992《軍用車輛車輪/輪輞性能要求和試驗(yàn)規(guī)程》等,這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軍用車輛輪胎的單胎綜合性能、輪胎牽引力、脫圈性能、駕駛操縱穩(wěn)定性、機(jī)械可靠性及胎面耐磨性等進(jìn)行了詳細(xì)要求,后又在新車型研制中對(duì)內(nèi)支撐體充氣輪胎的泄氣可行駛能力進(jìn)行了規(guī)定,這些指標(biāo)要求共同構(gòu)成了美軍戰(zhàn)術(shù)輪式車輛輪胎完整的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
1.2 國(guó)內(nèi)軍用車輛輪胎發(fā)展現(xiàn)狀
受我國(guó)輪胎行業(yè)發(fā)展起步晚、進(jìn)程慢的影響,我軍目前車輛裝備的輪胎存在著規(guī)格系列不全、綜合性能不高、適用性不強(qiáng)等問(wèn)題,主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:一是子午線輪胎的比例仍然比較低,特別是重型車輛使用的大規(guī)格輪胎,仍較多采用斜交結(jié)構(gòu),制約了車輛機(jī)動(dòng)能力的提高;二是輪胎調(diào)壓能力較弱,一般不具有多用途能力,多以硬路面通行能力為主,冰雪、沙地等特殊路面的行駛性能較差;三是以有內(nèi)胎輪胎為主,可靠性較低,維修保障性較差,使用壽命較短;四是大多輪胎不具備泄氣可行駛能力,車輛戰(zhàn)場(chǎng)生存能力較弱。
同時(shí),我國(guó)軍用車輛輪胎在試驗(yàn)評(píng)價(jià)方面存在著評(píng)價(jià)指標(biāo)體系不完整、試驗(yàn)方法不完善和標(biāo)準(zhǔn)制訂滯后等問(wèn)題?,F(xiàn)行的GJB 1261A-2004《軍用越野汽車輪胎通用規(guī)范》只對(duì)軍車輪胎的基本通用性能進(jìn)行了規(guī)定,還沒(méi)有針對(duì)可調(diào)壓的子午線輪胎以及泄氣可行駛輪胎的一些特殊性要求進(jìn)行規(guī)定,且規(guī)定的試驗(yàn)評(píng)價(jià)項(xiàng)目均為考核單個(gè)輪胎的指標(biāo)和室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn),缺少面向整車的評(píng)價(jià)指標(biāo)和道路試驗(yàn)方法。這一現(xiàn)狀也制約了先進(jìn)輪胎在軍車上的配套和應(yīng)用,因此迫切需要研究提出專門(mén)針對(duì)軍用車輛輪胎的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,為軍車的輪胎選型和試驗(yàn)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。
2 軍用車輛對(duì)輪胎的技術(shù)要求
軍用車輛由于使用環(huán)境、行駛地域以及整車戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的特殊性,對(duì)輪胎有特殊的技術(shù)要求。主要表現(xiàn)在以下方面:
a. 在良好鋪裝路面及鄉(xiāng)村土(沙石)路面上快速行駛時(shí),能適應(yīng)路面變化而可靠地發(fā)揮驅(qū)動(dòng)性和制動(dòng)性,同時(shí)具有良好的操縱穩(wěn)定性和較強(qiáng)的耐扎破和耐撕裂損傷性能,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作后滾動(dòng)阻力小、發(fā)熱小、噪聲小。
b. 在翻耕地、稻田地、沙(灘)地、灌木叢林地、泥濘地、坑洼地等軟地面行駛時(shí),應(yīng)具有良好的自潔性,能有效傳遞牽引力,應(yīng)具有包容諸如圓石、樹(shù)干及樹(shù)樁等的通過(guò)性能,應(yīng)能在降低滾動(dòng)阻力的同時(shí)增加有效牽引力,且不打滑、不陷車,具有足夠的地面承載能力以保證可靠通過(guò)。
c. 在冰雪地(路)面上行駛時(shí),應(yīng)具有綜合最佳的制動(dòng)性能和操縱穩(wěn)定性能,起步和加速時(shí)應(yīng)盡可能地防止車輪空轉(zhuǎn)引起的接地面內(nèi)水膜的發(fā)生以改善附著性能,轉(zhuǎn)向行駛時(shí)應(yīng)防止超出側(cè)向附著極限,保證良好的操縱穩(wěn)定性能,在濕滑地(路)面上行駛時(shí)應(yīng)具有良好的抗滑能力。
d. 能適應(yīng)我國(guó)寒冷、炎熱、高原和沿海等地區(qū),要求輪胎散熱性能良好,防止高溫時(shí)橡膠的扯斷強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率及硬度降低、橡膠與鋼絲間的附著強(qiáng)度下降以及橡膠老化等,進(jìn)而防止爆胎發(fā)生,輪胎橡膠特性隨溫度變化應(yīng)具有如下性能:低溫條件下具有良好的柔軟性,使輪胎與冰雪路面間保持直接、密切接觸,從而增大牽引力,高溫條件下具有一定的彈性。
e. 能按照環(huán)境溫度、地面類型等確定最佳氣壓,調(diào)壓范圍應(yīng)覆蓋各種路(地)面情況。如在良好鋪裝路面上行駛時(shí),應(yīng)調(diào)高輪胎氣壓,以減小輪胎變形和滾動(dòng)阻力;在坑洼不平的硬路面上應(yīng)以較低的氣壓行駛,以減輕車身和相關(guān)部件受到的沖擊和振動(dòng),改善平順性,延長(zhǎng)使用壽命;在沙漠、沼澤、泥濘等松軟地面上行駛時(shí),應(yīng)將輪胎氣壓降至更低,以提高通過(guò)性能。
f. 與懸架系統(tǒng)配合保證乘坐舒適性,以降低駕駛員的疲勞,應(yīng)具有良好的吸震和包絡(luò)能力;與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和懸架系統(tǒng)配合,使車輛具有良好的轉(zhuǎn)向和操縱穩(wěn)定性能;在車輛行駛速度范圍內(nèi),能支承整車重量,并安全使用。
g. 能適應(yīng)惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,具有較高的行駛可靠性和耐久性,防止行駛中發(fā)生泄氣,泄氣后仍能以一定的速度持續(xù)行駛一定距離。
綜上所述,軍用車輛對(duì)輪胎的總體技術(shù)要求是:較強(qiáng)的軟、硬地面通行能力,較高的良好道路行駛速度,較強(qiáng)的調(diào)壓和低壓行駛能力,良好的減振性能和抗沖擊能力,較強(qiáng)的泄氣可行駛能力,良好的抗老化和耐久性能以及較高的可靠性和良好的維修性。endprint
3 輪胎與整車性能指標(biāo)相關(guān)性分析
3.1 與整車結(jié)構(gòu)參數(shù)相關(guān)的輪胎指標(biāo)
輪胎作為整車的一部分,其重量構(gòu)成整車整備質(zhì)量的一部分,輪胎的外直徑也直接影響到整車高度,同時(shí)輪胎的斷面寬度對(duì)車輛寬度及總體布置設(shè)計(jì)也有影響。另外,輪胎作為支撐整車重量的關(guān)鍵部件,整車最大總質(zhì)量也直接受輪胎的負(fù)荷能力的限制。因此,與整車結(jié)構(gòu)技術(shù)特性參數(shù)相關(guān)的輪胎指標(biāo)主要有:輪胎質(zhì)量、尺寸和負(fù)荷能力。其中,輪胎尺寸一般用新胎充氣外緣尺寸來(lái)表示。輪胎在靜止?fàn)顟B(tài)下,垂直負(fù)荷與輪胎變形的關(guān)系稱為輪胎的靜負(fù)荷性能。靜負(fù)荷性能一般用下沉率和硬度系數(shù)來(lái)表示,它是與車輛承載能力相關(guān)的輪胎指標(biāo)。
自由半徑反映輪胎裝車前的尺寸;輪胎裝車后,靜力半徑?jīng)Q定著整車的高度,影響最小離地間隙的大??;滾動(dòng)半徑影響著車輛的行駛速度。因此,這三個(gè)參數(shù)是從整車角度評(píng)價(jià)輪胎尺寸的重要指標(biāo)。輪胎一旦裝車后,輪胎的符合能力基本決定了整車的軸荷。
3.2 與整車機(jī)動(dòng)性相關(guān)的輪胎指標(biāo)
軍車機(jī)動(dòng)性包括公路機(jī)動(dòng)性和越野機(jī)動(dòng)性,前者的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有車輛加速性能、最高速度等,后者的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有地形通過(guò)性和地面通過(guò)性。車輛的加速性能主要取決于車輛的驅(qū)動(dòng)力 Ft,而驅(qū)動(dòng)力大小除了與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩及傳動(dòng)系傳動(dòng)比有關(guān)外,還須滿足下列附著條件:
(1)
式中:Fφ為地面對(duì)車輪的附著力,在車輪與地面的法向作用力Z一定得情況下,其大小與附著系數(shù)φ成正比,而φ主要由路面和輪胎決定。
因此,輪胎與路面的附著系數(shù)是影響車輛公路機(jī)動(dòng)性的輪胎指標(biāo)。從整車角度講,車輛牽引性能很大程度上取決于輪胎與地面的附著情況,所以可以用整車牽引性能來(lái)間接評(píng)價(jià)輪胎的附著性能。
影響車輛最高速度的輪胎指標(biāo)主要有:輪胎的臨界速度和輪胎的高速性能。從整車角度講,可以用整車最高車速來(lái)間接衡量輪胎的高速性能。另外,輪胎的滾動(dòng)阻力為車輛行駛阻力的重要組成部分,輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)是與整車公路機(jī)動(dòng)性相關(guān)的輪胎指標(biāo)。
在整車布置確定的情況下,選用大直徑輪胎可明顯提高車輛的各種通過(guò)角及離地間隙,進(jìn)而提高車輛的地形機(jī)動(dòng)性。因此,輪胎外直徑是與車輛地形通過(guò)性相關(guān)的輪胎指標(biāo)。輪胎的單位面積平均壓力,直接決定了車輛在軟地面上的車轍深度進(jìn)而影響車輛行駛阻力。選用寬斷面和低壓的輪胎可明顯增大輪胎接地面積,減小輪胎接地壓力,提高車輛軟地面通過(guò)性。因此用于反映車輛越野機(jī)動(dòng)能力的輪胎指標(biāo)主要有:輪胎尺寸、平均接地壓力、接地系數(shù)、單位面積平均壓力和軟地面通過(guò)性。
3.3 與整車安全性相關(guān)的輪胎指標(biāo)
與車輛安全性相關(guān)的輪胎指標(biāo)包括輪胎本身的安全性能和輪胎裝車后使用安全性能。前者主要包括輪胎強(qiáng)度、抗切割性、輪胎脫圈性能和輪胎氣密性,這些指標(biāo)所均一定程度反映出輪胎是否容易產(chǎn)生諸如爆胎、泄/漏氣等安全問(wèn)題;后者主要包括車輛制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性,主要與輪胎的制動(dòng)附著性和力學(xué)特性有關(guān)。
脫圈性能一般用脫圈阻力來(lái)評(píng)價(jià),而軍用車輛選用的大型輪胎可以通過(guò)裝車后低氣壓轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的安全行駛速度來(lái)表征。
制動(dòng)距離是反映整車制動(dòng)性的綜合參數(shù),其主要影響因素除制動(dòng)器制動(dòng)力外,與輪胎和路面的制動(dòng)附著性、滾動(dòng)阻力和滑動(dòng)摩擦系數(shù)均有關(guān)。因此,一定初速度下的制動(dòng)距離可以作為輔助評(píng)價(jià)輪胎制動(dòng)附著性的指標(biāo)。
車輛的操縱穩(wěn)定性取決于輪胎的力學(xué)特性,包括輪胎徑向、側(cè)偏、側(cè)傾和回正等特性。其中,輪胎側(cè)偏剛度是決定操縱穩(wěn)定性的重要的指標(biāo)。從整車角度來(lái)講,一般通過(guò)車輛的穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)性、轉(zhuǎn)向回正性和轉(zhuǎn)向輕便性等方面來(lái)評(píng)價(jià)輪胎的力學(xué)特性及其與車輛的匹配情況。
3.4 與整車生存性相關(guān)的輪胎指標(biāo)
軍用車輛生存性是指車輛在戰(zhàn)場(chǎng)上的生存能力,它包括車輛的隱蔽性和防護(hù)性等。
車輛隱蔽性主要有噪聲和偽裝性能,與輪胎有關(guān)的是輪胎行駛時(shí)的車外噪聲。車輛行駛時(shí),輪胎噪聲過(guò)大將會(huì)影響車輛的隱蔽性。
為提高防護(hù)性,軍用車輛戰(zhàn)時(shí)一般要求選裝防彈或泄氣可行駛輪胎,即在輪胎遭到槍擊或堅(jiān)硬物刺扎泄氣后,仍能保證車輛以一定的速度安全行駛一定的戰(zhàn)術(shù)距離,迅速脫離危險(xiǎn)區(qū)域。因此,輪胎的泄氣可行駛能力是影響車輛防護(hù)性的重要指標(biāo)。
3.5 與整車適應(yīng)性相關(guān)的輪胎指標(biāo)
輪胎的環(huán)境適應(yīng)性是決定車輛整車適應(yīng)性的重要因素之一。輪胎為橡膠制品,在高低溫環(huán)境下,其膠料配方和骨架材料的物理性能會(huì)發(fā)生變化,進(jìn)而影響輪胎的性能和壽命。因此,輪胎裝車使用中的高低溫環(huán)境適應(yīng)性是反映輪胎的環(huán)境適應(yīng)性的重要指標(biāo)。從輪胎的行駛條件考慮,輪胎本身的適應(yīng)性還應(yīng)包括輪胎道路適應(yīng)性。輪胎道路適應(yīng)性是從整車角度反映輪胎適應(yīng)各種道路行駛能力的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。它主要包括鋪裝道路適應(yīng)性、越野道路適應(yīng)性和軟地面適應(yīng)性,分別評(píng)價(jià)輪胎鋪裝道路上的高速行駛能力、越野道路上的持續(xù)行駛能力和軟地面低氣壓行駛能力。
3.6 與整車行駛平順性相關(guān)的輪胎指標(biāo)
輪胎是車輛的彈性和阻尼元件之一,它和車輛懸架共同來(lái)衰減車輛行駛時(shí)所受到的沖擊,以保證車輛具有良好的行駛平順性。研究表明,降低輪胎剛度能使車輪部分的固有頻率下降,減小車輪部分高頻共振時(shí)加速度, 是提高汽車平順性的有效方法,降低輪胎氣壓, 能減小輪胎剛性, 增加汽車的平順性。
輪胎的均勻性也是影響車輛行駛平順性的主要因素之一,輪胎不均勻,導(dǎo)致整車的振動(dòng)特別厲害。輪胎的均勻性也體現(xiàn)為輪胎的平衡性。輪胎的平衡性包括輪胎靜不平衡和輪胎動(dòng)不平衡。靜不平衡會(huì)引起輪胎胎面磨耗不均、振動(dòng)大、舒適性差等,而且會(huì)加快汽車零件的損壞。動(dòng)不平衡性會(huì)影響車輛駕駛的操縱性能,并會(huì)引起輪胎擺動(dòng)及影響輪胎的轉(zhuǎn)向。
3.7 與整車行駛可靠性相關(guān)的輪胎指標(biāo)
輪胎是車輛的關(guān)鍵部件,它直接與地面接觸,是車輛中容易出現(xiàn)各種故障的易損部件之一,其耐久性直接影響整車的可靠性。輪胎的耐久性可以通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)來(lái)考核,也可以通過(guò)裝車后的輪胎壽命里程來(lái)反映。隨著輪胎胎體所用材料性能的不斷改善以及輪胎制造技術(shù)的提高,有80%以上輪胎是因胎面花紋磨光而報(bào)廢,所以胎面耐磨性能在一定程度上表明輪胎的使用壽命。通常以輪胎每行駛1 000 km所磨去的花紋深度來(lái)衡量輪胎的耐磨性能,并可以此估算輪胎的壽命里程。endprint
從輪胎和輪輞一體化角度考慮,車輪的耐疲勞性也是影響整車可靠性的一個(gè)因素。評(píng)價(jià)車輪的耐疲勞性可以通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn),用動(dòng)態(tài)彎曲疲勞性能和動(dòng)態(tài)徑向疲勞性能兩個(gè)指標(biāo)來(lái)考核。
4 軍用車輛評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建
4.1 構(gòu)建原則與方法
a. 突出軍車對(duì)輪胎的特殊技術(shù)要求
軍用車輛與民用汽車相比,既有共性,更有特殊性,因此軍用車輛對(duì)輪胎的指標(biāo)要求也有別于普通汽車。針對(duì)軍用車輛輪胎提出的評(píng)價(jià)指標(biāo)既要反映出輪胎的共性,更要突出軍車在越野機(jī)動(dòng)性、環(huán)境適應(yīng)性、戰(zhàn)場(chǎng)生存性及行駛可靠性等方面的特殊要求。
b. 從單胎和整車兩個(gè)角度分別提出指標(biāo)
輪胎現(xiàn)有的各種技術(shù)規(guī)范和理論研究中,多是從單個(gè)輪胎的角度提出評(píng)價(jià)指標(biāo),包括輪胎的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、力學(xué)特性等。然而,對(duì)于整車設(shè)計(jì)而言,單純討論輪胎的某項(xiàng)性能意義并不大,輪胎的評(píng)價(jià)和選型應(yīng)結(jié)合輪胎與車輛性能的匹配。因此,本文構(gòu)建的軍車輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括單個(gè)輪胎(臺(tái)架試驗(yàn))的評(píng)價(jià)指標(biāo)和輪胎裝車后(道路試驗(yàn))所反映出來(lái)的性能指標(biāo)。
4.2 軍車輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
為方便從整車角度來(lái)理解和評(píng)價(jià)輪胎,按結(jié)構(gòu)及技術(shù)特性參數(shù)、機(jī)動(dòng)性、安全性、生存性、可靠性、平順性和適應(yīng)性等七大類對(duì)輪胎的指標(biāo)進(jìn)行了分類,構(gòu)建軍用車輛輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。
4.3 與民用汽車輪胎指標(biāo)的對(duì)比
與民用汽車相比,軍用車輛在越野機(jī)動(dòng)性、戰(zhàn)場(chǎng)生存性和環(huán)境適應(yīng)性等方面有更為嚴(yán)格的要求,所建立的軍車輪胎指標(biāo)體系突出了評(píng)價(jià)這些方面的性能。主要表現(xiàn)在:
a. 越野機(jī)動(dòng)性是軍用車輛與民用汽車最明顯的區(qū)別之一。因此指標(biāo)體系重點(diǎn)提出了反映車輛越野機(jī)動(dòng)性的輪胎指標(biāo),主要有:輪胎尺寸、平均接地壓力、接地系數(shù)、單位面積平均壓力和軟地面通過(guò)性等。
b.輪胎的泄氣可行駛能力是軍車對(duì)輪胎的特殊要求,指標(biāo)體系中提出了輪胎泄氣后可行駛的距離和平均速度兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。
c.適應(yīng)性是軍車適應(yīng)高低溫環(huán)境和道路的性能,其中道路適應(yīng)性包括鋪裝道路、越野道路和軟地面行駛適應(yīng)性,綜合反映了輪胎適應(yīng)各種道路行駛的能力,這是民用汽車所不具有的。
5 結(jié)論
我國(guó)現(xiàn)行汽車輪胎技術(shù)規(guī)范和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中,缺少面向軍車整車的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本文通過(guò)分析輪胎與軍車整車性能指標(biāo)的相關(guān)性,提出了輪胎單胎評(píng)價(jià)指標(biāo)和輪胎裝車后的整車評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)建了軍車輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,為軍車輪胎的選型和試驗(yàn)評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ),為輪胎與車輛性能的匹配分析提供了有益參考。
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[6]解來(lái)卿,等.軍用車輛安全輪胎防護(hù)性試驗(yàn)評(píng)價(jià)[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào),2008(2):46-49.endprint
從輪胎和輪輞一體化角度考慮,車輪的耐疲勞性也是影響整車可靠性的一個(gè)因素。評(píng)價(jià)車輪的耐疲勞性可以通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn),用動(dòng)態(tài)彎曲疲勞性能和動(dòng)態(tài)徑向疲勞性能兩個(gè)指標(biāo)來(lái)考核。
4 軍用車輛評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建
4.1 構(gòu)建原則與方法
a. 突出軍車對(duì)輪胎的特殊技術(shù)要求
軍用車輛與民用汽車相比,既有共性,更有特殊性,因此軍用車輛對(duì)輪胎的指標(biāo)要求也有別于普通汽車。針對(duì)軍用車輛輪胎提出的評(píng)價(jià)指標(biāo)既要反映出輪胎的共性,更要突出軍車在越野機(jī)動(dòng)性、環(huán)境適應(yīng)性、戰(zhàn)場(chǎng)生存性及行駛可靠性等方面的特殊要求。
b. 從單胎和整車兩個(gè)角度分別提出指標(biāo)
輪胎現(xiàn)有的各種技術(shù)規(guī)范和理論研究中,多是從單個(gè)輪胎的角度提出評(píng)價(jià)指標(biāo),包括輪胎的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、力學(xué)特性等。然而,對(duì)于整車設(shè)計(jì)而言,單純討論輪胎的某項(xiàng)性能意義并不大,輪胎的評(píng)價(jià)和選型應(yīng)結(jié)合輪胎與車輛性能的匹配。因此,本文構(gòu)建的軍車輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括單個(gè)輪胎(臺(tái)架試驗(yàn))的評(píng)價(jià)指標(biāo)和輪胎裝車后(道路試驗(yàn))所反映出來(lái)的性能指標(biāo)。
4.2 軍車輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
為方便從整車角度來(lái)理解和評(píng)價(jià)輪胎,按結(jié)構(gòu)及技術(shù)特性參數(shù)、機(jī)動(dòng)性、安全性、生存性、可靠性、平順性和適應(yīng)性等七大類對(duì)輪胎的指標(biāo)進(jìn)行了分類,構(gòu)建軍用車輛輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。
4.3 與民用汽車輪胎指標(biāo)的對(duì)比
與民用汽車相比,軍用車輛在越野機(jī)動(dòng)性、戰(zhàn)場(chǎng)生存性和環(huán)境適應(yīng)性等方面有更為嚴(yán)格的要求,所建立的軍車輪胎指標(biāo)體系突出了評(píng)價(jià)這些方面的性能。主要表現(xiàn)在:
a. 越野機(jī)動(dòng)性是軍用車輛與民用汽車最明顯的區(qū)別之一。因此指標(biāo)體系重點(diǎn)提出了反映車輛越野機(jī)動(dòng)性的輪胎指標(biāo),主要有:輪胎尺寸、平均接地壓力、接地系數(shù)、單位面積平均壓力和軟地面通過(guò)性等。
b.輪胎的泄氣可行駛能力是軍車對(duì)輪胎的特殊要求,指標(biāo)體系中提出了輪胎泄氣后可行駛的距離和平均速度兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。
c.適應(yīng)性是軍車適應(yīng)高低溫環(huán)境和道路的性能,其中道路適應(yīng)性包括鋪裝道路、越野道路和軟地面行駛適應(yīng)性,綜合反映了輪胎適應(yīng)各種道路行駛的能力,這是民用汽車所不具有的。
5 結(jié)論
我國(guó)現(xiàn)行汽車輪胎技術(shù)規(guī)范和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中,缺少面向軍車整車的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本文通過(guò)分析輪胎與軍車整車性能指標(biāo)的相關(guān)性,提出了輪胎單胎評(píng)價(jià)指標(biāo)和輪胎裝車后的整車評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)建了軍車輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,為軍車輪胎的選型和試驗(yàn)評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ),為輪胎與車輛性能的匹配分析提供了有益參考。
參考文獻(xiàn)
[1]吳桂忠,等.汽車輪胎試驗(yàn)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].輪胎工業(yè).2006(10):579-585.
[2]何建清,等.外軍車輛輪胎現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及啟示[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào),2011(4):85-89.
[3]王傳鑄,等.輪胎與汽車的性能匹配分析[J].輪胎工業(yè),2006(10):643-648.
[4]吳荻,等.輪胎標(biāo)準(zhǔn).輪胎研究與開(kāi)發(fā),1999(1):59-71.
[5]SAE J 2014 - 2001 Pneumatic Tire for Military Tactical W heeled Vehicle [S].
[6]解來(lái)卿,等.軍用車輛安全輪胎防護(hù)性試驗(yàn)評(píng)價(jià)[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào),2008(2):46-49.endprint
從輪胎和輪輞一體化角度考慮,車輪的耐疲勞性也是影響整車可靠性的一個(gè)因素。評(píng)價(jià)車輪的耐疲勞性可以通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn),用動(dòng)態(tài)彎曲疲勞性能和動(dòng)態(tài)徑向疲勞性能兩個(gè)指標(biāo)來(lái)考核。
4 軍用車輛評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建
4.1 構(gòu)建原則與方法
a. 突出軍車對(duì)輪胎的特殊技術(shù)要求
軍用車輛與民用汽車相比,既有共性,更有特殊性,因此軍用車輛對(duì)輪胎的指標(biāo)要求也有別于普通汽車。針對(duì)軍用車輛輪胎提出的評(píng)價(jià)指標(biāo)既要反映出輪胎的共性,更要突出軍車在越野機(jī)動(dòng)性、環(huán)境適應(yīng)性、戰(zhàn)場(chǎng)生存性及行駛可靠性等方面的特殊要求。
b. 從單胎和整車兩個(gè)角度分別提出指標(biāo)
輪胎現(xiàn)有的各種技術(shù)規(guī)范和理論研究中,多是從單個(gè)輪胎的角度提出評(píng)價(jià)指標(biāo),包括輪胎的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、力學(xué)特性等。然而,對(duì)于整車設(shè)計(jì)而言,單純討論輪胎的某項(xiàng)性能意義并不大,輪胎的評(píng)價(jià)和選型應(yīng)結(jié)合輪胎與車輛性能的匹配。因此,本文構(gòu)建的軍車輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括單個(gè)輪胎(臺(tái)架試驗(yàn))的評(píng)價(jià)指標(biāo)和輪胎裝車后(道路試驗(yàn))所反映出來(lái)的性能指標(biāo)。
4.2 軍車輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
為方便從整車角度來(lái)理解和評(píng)價(jià)輪胎,按結(jié)構(gòu)及技術(shù)特性參數(shù)、機(jī)動(dòng)性、安全性、生存性、可靠性、平順性和適應(yīng)性等七大類對(duì)輪胎的指標(biāo)進(jìn)行了分類,構(gòu)建軍用車輛輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。
4.3 與民用汽車輪胎指標(biāo)的對(duì)比
與民用汽車相比,軍用車輛在越野機(jī)動(dòng)性、戰(zhàn)場(chǎng)生存性和環(huán)境適應(yīng)性等方面有更為嚴(yán)格的要求,所建立的軍車輪胎指標(biāo)體系突出了評(píng)價(jià)這些方面的性能。主要表現(xiàn)在:
a. 越野機(jī)動(dòng)性是軍用車輛與民用汽車最明顯的區(qū)別之一。因此指標(biāo)體系重點(diǎn)提出了反映車輛越野機(jī)動(dòng)性的輪胎指標(biāo),主要有:輪胎尺寸、平均接地壓力、接地系數(shù)、單位面積平均壓力和軟地面通過(guò)性等。
b.輪胎的泄氣可行駛能力是軍車對(duì)輪胎的特殊要求,指標(biāo)體系中提出了輪胎泄氣后可行駛的距離和平均速度兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。
c.適應(yīng)性是軍車適應(yīng)高低溫環(huán)境和道路的性能,其中道路適應(yīng)性包括鋪裝道路、越野道路和軟地面行駛適應(yīng)性,綜合反映了輪胎適應(yīng)各種道路行駛的能力,這是民用汽車所不具有的。
5 結(jié)論
我國(guó)現(xiàn)行汽車輪胎技術(shù)規(guī)范和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中,缺少面向軍車整車的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本文通過(guò)分析輪胎與軍車整車性能指標(biāo)的相關(guān)性,提出了輪胎單胎評(píng)價(jià)指標(biāo)和輪胎裝車后的整車評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)建了軍車輪胎評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,為軍車輪胎的選型和試驗(yàn)評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ),為輪胎與車輛性能的匹配分析提供了有益參考。
參考文獻(xiàn)
[1]吳桂忠,等.汽車輪胎試驗(yàn)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].輪胎工業(yè).2006(10):579-585.
[2]何建清,等.外軍車輛輪胎現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及啟示[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào),2011(4):85-89.
[3]王傳鑄,等.輪胎與汽車的性能匹配分析[J].輪胎工業(yè),2006(10):643-648.
[4]吳荻,等.輪胎標(biāo)準(zhǔn).輪胎研究與開(kāi)發(fā),1999(1):59-71.
[5]SAE J 2014 - 2001 Pneumatic Tire for Military Tactical W heeled Vehicle [S].
[6]解來(lái)卿,等.軍用車輛安全輪胎防護(hù)性試驗(yàn)評(píng)價(jià)[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào),2008(2):46-49.endprint