韓 鵬

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司 技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

2021年，我國商用車產(chǎn)銷量分別為 467.4萬輛和479.3萬輛。其中牽引車全國銷量為67.7萬輛，占總銷量的14.04%，可見牽引車在商用車領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的地位。同時(shí)隨著市場競爭日趨激烈，車輛油耗已成為客戶購車時(shí)的主要考慮因素之一，而國家標(biāo)準(zhǔn)對油耗的要求也越來越高，《重型商用車輛燃料消耗量限值》（GB 30510）已發(fā)布征求意見稿，預(yù)計(jì)2023年即將實(shí)施，屆時(shí)燃油消耗量限值將在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上降低 15%左右[1]。

為了達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)要求，近年來不同原理的節(jié)油技術(shù)推陳出新，如優(yōu)化冷卻系統(tǒng)提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率[2]，基于分析軟件開展動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的精確匹配[3]、降低車輛行駛中空氣阻力的新造型設(shè)計(jì)[4]、改進(jìn)駕駛員操作習(xí)慣的換擋提示裝置[5]等。其中，超寬輪胎也是眾多節(jié)油技術(shù)中的一項(xiàng)。

文中將首先解釋超寬輪胎節(jié)油的原理，再通過實(shí)車測試，分析該技術(shù)對牽引車油耗影響。

1 原理分析

超寬輪胎是指高寬比為0.65及以下的輪胎，主要特征是扁平化、無內(nèi)胎化和寬輪輞?，F(xiàn)將單個(gè)超寬輪胎425/65R22.5替代常規(guī)12R22.5并裝雙胎，匹配至某江淮牽引車上，安裝示意圖如圖1、圖2所示。

圖1 超寬輪胎安裝圖

圖2 并裝雙胎安裝圖

1.1 輪胎質(zhì)量輕

單個(gè)超寬輪胎代替并裝雙胎，無需內(nèi)胎和墊帶等配件，輪胎質(zhì)量減少31.54%、輪輞質(zhì)量減少36.96%，總體質(zhì)量減少33.78%，如表1所示。一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸可降低 150 kg，6×4半掛牽引車可降低300 kg，更重要的是輪胎質(zhì)量為簧下質(zhì)量，帶來的節(jié)油效益要遠(yuǎn)大于簧上質(zhì)量。

表1 單個(gè)超寬輪胎與并裝雙胎質(zhì)量分析

1.2 輪胎滾阻低

在相同的垂直載荷下，超寬輪胎增大輪輞直徑和寬度，可以有效提高胎側(cè)剛性，降低與地面接觸的印痕面積，如表2所示，從而減少輪胎變形，達(dá)到降低滾動(dòng)阻力的目的。

表2 單個(gè)超寬輪胎與并裝雙胎印痕分析

2 試驗(yàn)與結(jié)果

2.1 試驗(yàn)過程

為了驗(yàn)證超寬輪胎對半掛牽引車及鉸接列車油耗的影響，在某江淮半掛牽引車及對應(yīng)鉸接列車上（車輛配置如表3所示）分別匹配超寬輪胎和并裝雙胎，開展滑行試驗(yàn)和底盤測功機(jī)經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)。

表3 某半掛牽引車車輛參數(shù)

2.2 試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 半掛牽引車道路滑行試驗(yàn)

將半掛牽引車驅(qū)動(dòng)軸上輪胎更換為超寬輪胎，并與并裝雙胎在整備質(zhì)量下開展道路滑行試驗(yàn)，質(zhì)量參數(shù)如表4所示。

表4 質(zhì)量參數(shù) 單位：kg

表5—表7為匹配并裝雙胎試驗(yàn)結(jié)果，即滑行試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)，同時(shí)通過二次擬合方式得到各車速點(diǎn)的滑行阻力，重點(diǎn)闡述對比整備質(zhì)量和最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量下并裝雙胎和超寬輪胎平均道路滑行阻力。

表5 并裝雙胎道路滑行試驗(yàn)

表6 并裝雙胎道路滑行試驗(yàn)擬合系數(shù)

表7 并裝雙胎道路滑行試驗(yàn)結(jié)果

匹配超寬輪胎的試驗(yàn)結(jié)果如表8—表10所示。

表8 超寬輪胎道路滑行試驗(yàn)

表9 超寬輪胎道路滑行試驗(yàn)擬合系數(shù)

表10 超寬輪胎道路滑行試驗(yàn)結(jié)果

通過上述數(shù)據(jù)可以得出，相比于匹配常規(guī)并裝雙胎，半掛牽引車匹配超寬輪胎時(shí)，整車整備質(zhì)量可下降 300 kg，平均道路滑行阻力可下降3.67%，此時(shí)道路滑行阻力的降幅并不明顯。

2.2.2 鉸接列車道路滑行試驗(yàn)

將鉸接列車除轉(zhuǎn)向軸外的其他 5根軸上輪胎均更換為超寬輪胎，并與常規(guī)并裝雙胎均在最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量下開展道路滑行試驗(yàn)，質(zhì)量參數(shù)如表11所示。

匹配并裝雙胎試驗(yàn)結(jié)果如表12—表14所示。

表12 并裝雙胎道路滑行試驗(yàn)

表13 并裝雙胎道路滑行試驗(yàn)擬合系數(shù)

表14 并裝雙胎道路滑行試驗(yàn)結(jié)果

匹配超寬輪胎的試驗(yàn)結(jié)果如表15—表16所示。

表15 超寬輪胎道路滑行試驗(yàn)

表16 超寬輪胎道路滑行試驗(yàn)擬合系數(shù)

通過上述數(shù)據(jù)可以得出，相比于匹配常規(guī)并裝雙胎，鉸接列車除轉(zhuǎn)向軸外全車匹配超寬輪胎時(shí)，在最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量49 000 kg下，平均道路滑行阻力可下降12.95%，此時(shí)道路滑行阻力的降幅非常明顯。

2.3 底盤測功機(jī)試驗(yàn)

在底盤測功機(jī)上分別測試兩種道路滑行阻力下的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)，結(jié)果對比如表17所示。

表17 動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)結(jié)果對比

通過上述數(shù)據(jù)可以得出，相比于并裝雙胎，使用超寬輪胎測量道路滑行阻力時(shí)，經(jīng)濟(jì)性中等速油耗、交通部綜合油耗和C-WTVC綜合油耗降幅均超過 10%，同時(shí)動(dòng)力性中最大車速略有提高（3.9%），加速性能略微降低（2%～3%），但總體動(dòng)力性基本相當(dāng)。

3 結(jié)論

若半掛牽引車僅使用超寬輪胎時(shí)，道路滑行阻力與傳統(tǒng)并裝雙胎基本相同，故可推測超寬輪胎在無掛車狀態(tài)時(shí)，對半掛牽引車油耗將無明顯優(yōu)化。但是將鉸接列車上除轉(zhuǎn)向軸外的其他所有軸上輪胎均更換為超寬輪胎時(shí)，在最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量下，超寬輪胎將顯著降低車輛道路滑行阻力及油耗，同時(shí)車輛動(dòng)力性能基本相當(dāng)。