席 巖，劉晶晶，張凱凱，王龍慶，張艷梅，褚京京

（青島森麒麟輪胎股份有限公司，山東 青島 266229）

北歐主要包括瑞典、挪威、芬蘭、丹麥和冰島5個(gè)國(guó)家，由于其位于北溫帶向北寒帶交界處的中高緯度地區(qū)，大部分地區(qū)全年氣溫較低，冬季漫長(zhǎng)、天氣嚴(yán)寒、積雪覆蓋。普通夏季輪胎及全天候輪胎在冰雪路面上的抓著性能會(huì)大幅下降，為保證汽車(chē)冬季行駛安全，在低溫冰雪環(huán)境下使用冬季輪胎是必要的。目前市場(chǎng)上的冬季輪胎主要有高性能全季輪胎、鑲釘輪胎和非鑲釘雪/冰地輪胎等[1-2]。鑲釘輪胎由于在胎面鑲?cè)胗埠辖鸱阑敚啾确氰傖數(shù)亩据喬ツ軌蛱峁└涌煽康谋┞访孀ブ阅?。但是，鑲釘輪胎在提高輪胎牽引性能的同時(shí)，其胎面凸出的防滑釘會(huì)損壞積雪較少的路面，且行駛噪聲和揚(yáng)塵等問(wèn)題無(wú)法避免。針對(duì)此問(wèn)題，歐洲交通運(yùn)輸局自2003年起頒布并不斷修訂相關(guān)的法規(guī)條例，旨在進(jìn)一步減輕鑲釘輪胎對(duì)路面造成的損傷[3-4]。本文主要介紹歐洲最新鑲釘輪胎法規(guī)，并解讀北歐地區(qū)現(xiàn)階段鑲釘輪胎的相關(guān)技術(shù)與認(rèn)證要求。

1 歐洲最新鑲釘輪胎法規(guī)

最新《歐洲輪胎輪輞技術(shù)組織設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（ETRTOEDI）》對(duì)鑲釘輪胎的實(shí)施國(guó)家、使用時(shí)間和防滑釘數(shù)量等技術(shù)要求進(jìn)行了明確規(guī)定。

1.1 鑲釘輪胎使用地區(qū)及時(shí)間

歐洲鑲釘輪胎法規(guī)中對(duì)于不同地區(qū)使用鑲釘輪胎的規(guī)定是有區(qū)別的。中歐以南的部分國(guó)家全面禁止使用鑲釘輪胎，目前禁用鑲釘輪胎的主要國(guó)家有：保加利亞、德國(guó)、匈牙利、荷蘭、捷克、葡萄牙、波蘭。英國(guó)目前對(duì)于使用鑲釘輪胎無(wú)限制，但是需要考慮輪胎必須適合機(jī)動(dòng)車(chē)輛的用途，因此鑲釘輪胎不適合在干燥的柏油路面上使用。而允許使用鑲釘輪胎的國(guó)家，并不是任意時(shí)間段均可使用，對(duì)其全年可安裝鑲釘輪胎的時(shí)間段有詳細(xì)的規(guī)定，如表1所示。

表1 歐洲鑲釘輪胎使用規(guī)定

1.2 防滑釘安裝要求

鑲釘輪胎的表面鑲有硬合金防滑釘，其釘體大部分埋入輪胎，僅留出釘芯端凸出于輪胎表面一定高度，并直接接觸路面，在輪胎行駛時(shí)釘芯嵌入低摩擦因數(shù)的積雪或冰面，從而提高輪胎抓地特性。不同材質(zhì)的防滑釘質(zhì)量有所差異，目前防滑釘種類(lèi)豐富，隨著鑲釘輪胎技術(shù)的發(fā)展以及路面的嚴(yán)苛要求，防滑釘?shù)男螤?、質(zhì)量正逐漸向小型、輕質(zhì)方向發(fā)展。釘芯材質(zhì)與釘體不同，其硬度更大，極易損壞路面，歐洲法規(guī)對(duì)防滑釘凸出高度和安裝數(shù)量有相應(yīng)的技術(shù)要求，如表2所示。

表2 歐洲鑲釘輪胎防滑釘規(guī)定

1.3 其他限制條件

除對(duì)鑲釘輪胎限制使用地區(qū)、使用時(shí)間及防滑釘?shù)南嚓P(guān)規(guī)定外，最新法規(guī)修訂了對(duì)鑲釘輪胎的使用車(chē)輛及質(zhì)量等附加要求。歐洲不同國(guó)家鑲釘輪胎使用的具體附加規(guī)定如表3所示。

表3 歐洲鑲釘輪胎使用的附加規(guī)定

2 北歐鑲釘輪胎技術(shù)要求與認(rèn)證

由于北歐地區(qū)地理位置、氣候等因素，北歐對(duì)鑲釘輪胎的需求量大，是我國(guó)鑲釘輪胎重點(diǎn)出口區(qū)域。我國(guó)鑲釘輪胎的設(shè)計(jì)應(yīng)符合北歐的法規(guī)。芬蘭交通與通訊部于2021年2月10日正式發(fā)布關(guān)于車(chē)輛用鑲釘輪胎的技術(shù)要求和認(rèn)證法規(guī)，新法規(guī)明確了關(guān)于道路交通中允許使用的防滑釘和鑲釘輪胎的技術(shù)要求以及用于證明防滑釘符合性技術(shù)方法的規(guī)定。該法規(guī)對(duì)北歐地區(qū)其他國(guó)家（如瑞典、挪威等）具有同等法律約束力。新法規(guī)于2021年7月1日正式實(shí)施。

2.1 適用范圍

新法規(guī)適用于M類(lèi)和N類(lèi)車(chē)輛及其拖車(chē)輪胎用防滑釘以及鑲釘輪胎的認(rèn)證。法規(guī)中最新修訂的通用條例適用于所有擬在道路上使用的輪胎，除非此類(lèi)防滑釘或鑲釘輪胎有額外認(rèn)證。新法規(guī)并不適用于最大行駛速度為40 km·h-1的拖拉機(jī)或其拖車(chē)用的鑲釘輪胎。獲得認(rèn)證的條件：申請(qǐng)人須提供由檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的測(cè)試報(bào)告，對(duì)于C3類(lèi)輪胎，僅批準(zhǔn)防滑釘認(rèn)證。

2.2 通用條例

如不要求進(jìn)行防滑釘或鑲釘輪胎的認(rèn)證，則需滿(mǎn)足以下規(guī)定：

（1）輪胎每米滾動(dòng)周長(zhǎng)最多不超過(guò)50個(gè)防滑釘（輪胎滾動(dòng)周長(zhǎng)依據(jù)ECE R117法規(guī)中的定義）；

（2）用于L類(lèi)車(chē)輛、自行車(chē)、輕型電動(dòng)車(chē)及其拖車(chē)的輪胎，輪胎每米滾動(dòng)周長(zhǎng)最多不超過(guò)100個(gè)防滑釘；

（3）用于最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量為3 500 kg或以下車(chē)輛的輪胎防滑釘質(zhì)量不超過(guò)3.0 g，釘芯平均凸出高度不超過(guò)2.0 mm；用于最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量超過(guò)3 500 kg車(chē)輛的輪胎防滑釘質(zhì)量不超過(guò)5.0 g，釘芯平均凸出高度不超過(guò)2.5 mm。

2.3 鑲釘輪胎及防滑釘?shù)恼J(rèn)證

2.3.1 鑲釘輪胎認(rèn)證

其中D1=a,D2=a2-bc,D3=a3-2abc+dc2.特別地，若d=0,則Dn為三對(duì)角行列式,滿(mǎn)足Dn=aDn-1-bcDn-2.

C1和C2類(lèi)輪胎的鑲釘輪胎認(rèn)證依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SFS 7503：2018EN中道路磨損試驗(yàn)或歐洲認(rèn)可的相關(guān)測(cè)量方法進(jìn)行。

最新鑲釘輪胎法規(guī)實(shí)施不同階段的道路磨損試驗(yàn)限值如表4所示，其中I為輪胎負(fù)荷指數(shù)。認(rèn)證條件：最終道路磨損試驗(yàn)結(jié)果必須比表4中規(guī)定的限值至少低10%，并且連續(xù)兩次試驗(yàn)結(jié)果須不超過(guò)限值。

表4 鑲釘輪胎道路磨損試驗(yàn)限值

2.3.2 防滑釘認(rèn)證

防滑釘認(rèn)證主要包括兩部分：一部分與上述通用條例中對(duì)防滑釘數(shù)量的要求一致，輪胎每米滾動(dòng)周長(zhǎng)最多不超過(guò)50個(gè)防滑釘；另一部分主要依據(jù)具備認(rèn)可資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)防滑釘主要控制參數(shù)的測(cè)量結(jié)果而進(jìn)行，主要控制參數(shù)包括釘芯凸出量、靜態(tài)螺釘力和防滑釘質(zhì)量。根據(jù)法規(guī)說(shuō)明文件，釘芯凸出量定義為釘頭尖端與輪胎表面之間的距離，由專(zhuān)用測(cè)量裝置平行于釘體主軸測(cè)得。用于防滑釘認(rèn)證的測(cè)試輪胎類(lèi)別、測(cè)試條件等由檢測(cè)機(jī)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)化條件下執(zhí)行并體現(xiàn)在檢測(cè)報(bào)告中。表5所示為最新鑲釘輪胎法規(guī)實(shí)施不同階段道路試驗(yàn)對(duì)靜態(tài)螺釘力和防滑釘質(zhì)量的相關(guān)要求。

表5 防滑釘控制參數(shù)規(guī)定

2.3.3 其他認(rèn)證要求

經(jīng)認(rèn)證的鑲釘輪胎或防滑釘在投入市場(chǎng)前，需在輪胎胎面或胎側(cè)部位安裝符合規(guī)范要求的標(biāo)簽，且標(biāo)簽上必須體現(xiàn)認(rèn)證許可標(biāo)志，禁止使用具有誤導(dǎo)性或未經(jīng)認(rèn)證的標(biāo)志；確保經(jīng)認(rèn)證的鑲釘輪胎或防滑釘符合生產(chǎn)一致性程序要求。

2.4 過(guò)渡期要求

采用更加嚴(yán)苛的規(guī)定前，考慮到輪胎設(shè)計(jì)周期以及制造商的成本影響，5～8年的過(guò)渡期是相對(duì)合理的。針對(duì)認(rèn)證法規(guī)實(shí)施A和A＋階段對(duì)道路磨損限值和防滑釘控制參數(shù)的不同要求，分別對(duì)過(guò)渡期輪胎生產(chǎn)、新類(lèi)型申請(qǐng)認(rèn)證和標(biāo)簽等適用日期進(jìn)行明確劃分。

相比于C1類(lèi)輪胎，C2和C3類(lèi)輪胎相對(duì)嚴(yán)格的限制延至2027年1月1日起實(shí)行，包括2027年1月1日以后的新認(rèn)證申請(qǐng)，以及2029年1月1日以后制造的輪胎。

在新法規(guī)生效前已認(rèn)證的鑲釘輪胎或防滑釘允許在2027年1月1日前繼續(xù)投入市場(chǎng)。在2022年1月1日前生產(chǎn)并且符合輪胎制造時(shí)或之后的相關(guān)法規(guī)要求的鑲釘輪胎或防滑釘同樣允許繼續(xù)投入市場(chǎng)。自2025年1月1日起生產(chǎn)并投放到芬蘭市場(chǎng)的輪胎需安裝標(biāo)簽，并且應(yīng)符合生產(chǎn)一致性程序要求。如認(rèn)證中未體現(xiàn)符合生產(chǎn)一致性程序，則只有2027年1月1日前生產(chǎn)的輪胎可投放市場(chǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

歐洲鑲釘輪胎法規(guī)的實(shí)施是減少交通道路損壞、噪聲及揚(yáng)塵問(wèn)題的基本可控措施，在法規(guī)監(jiān)管下歐洲的交通運(yùn)輸將得到極大改善，根據(jù)芬蘭交通與通訊部的輪胎測(cè)試結(jié)果，更嚴(yán)格的道路磨損要求可能有助于減少約15%的道路磨損。法規(guī)趨向嚴(yán)苛也是對(duì)輪胎設(shè)計(jì)的考驗(yàn)，未來(lái)的鑲釘輪胎設(shè)計(jì)在保證符合相關(guān)法規(guī)要求的前提下，保證冰面抓著特性和防滑釘標(biāo)準(zhǔn)化必不可少。