【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 更取決于輪胎與汽車的匹配,因此當(dāng)前對(duì)輪胎性能的評(píng)價(jià)也就從對(duì)輪胎性能本身的評(píng)價(jià)逐步轉(zhuǎn)移到對(duì)輪胎匹配的汽車行駛性能的評(píng)價(jià)。目前,對(duì)輪胎與汽車的性能匹配要求日益提高。(一)輪胎與汽車生產(chǎn)的相關(guān)性單純討論輪胎的某項(xiàng)性能意義不大,輪胎性能的研究應(yīng)結(jié)合輪胎匹配的汽車性能,更確切地說(shuō)是汽車懸架系統(tǒng)(如圖1所示)性能來(lái)進(jìn)行。輪胎與汽車懸架系統(tǒng)匹配所構(gòu)成的集成系統(tǒng)的剛度、柔度及動(dòng)力學(xué)性能是影響汽車行駛性能的主要因素。同一條輪胎匹配于不同汽車表現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能可能會(huì)有較大差異,即一條輪胎與某一汽車匹配可能表現(xiàn)出良好的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,而與另一汽車匹配則可能表現(xiàn)出個(gè)別動(dòng)態(tài)力學(xué)性能極差。在國(guó)外,為達(dá)到輪胎與汽車性能匹配,在進(jìn)行汽車設(shè)計(jì)時(shí),輪胎生產(chǎn)商一般會(huì)與汽車生產(chǎn)商密切合作,由汽車生產(chǎn)商提出輪胎與汽車匹配的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能要求或由輪胎生產(chǎn)商為汽車生產(chǎn)商提供輪胎的動(dòng)態(tài)力學(xué)模型,以便汽車生產(chǎn)廠家進(jìn)行懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)和整車性能模擬仿真計(jì)算。這就要求輪胎生產(chǎn)商不僅能夠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出滿足汽車性能要求的輪胎,同時(shí)也能夠提供用于懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)或整車性能模擬仿真計(jì)算的輪胎動(dòng)態(tài)力學(xué)模型。國(guó)內(nèi)輪胎生產(chǎn)企業(yè)必須深入了解并逐漸適應(yīng)高檔轎車原配市場(chǎng)在這方面苛刻的要求。 圖1 輪胎與汽車懸架系統(tǒng)示意（二）輪胎在汽車中的作用輪輞和輪胎是汽車行駛系中重要的部件,其作用是:支撐整車質(zhì)量。緩沖由路面?zhèn)鱽?lái)的振動(dòng)和沖擊。通過輪胎與地面的附著力(輪胎抓著力)來(lái)傳遞驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力。產(chǎn)生橫向力和回正力矩來(lái)平衡汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的離心力。保證汽車正常轉(zhuǎn)向后車輪直線行駛。翻越障礙,提高通過性。輪胎安裝在輪輞上,直接與路面接觸,其基本功能如下:（1）承受汽車負(fù)荷。（2）為傳遞驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力提供足夠的附著力。（3）為改變和保持汽車行駛方向提供足夠的轉(zhuǎn)向操縱性能和方向穩(wěn)定性能。（4）與汽車懸架系統(tǒng)共同緩沖來(lái)自路面的沖擊,并衰減由沖擊產(chǎn)生的振動(dòng),以保證汽車良好的行駛平順性和乘坐舒適性。（三）汽車主要行駛性能汽車的行駛性能是指汽車適應(yīng)各種行駛條件并發(fā)揮最大工作效率的能力,主要包括以下幾個(gè)方面。動(dòng)力性能是汽車首要的行駛性能。汽車必須通過輪胎與路面的接觸來(lái)獲得足夠的牽引力才能克服各種行駛阻力,必須達(dá)到一定的速度才能正常行駛,而汽車克服行駛阻力和保持正常行駛的能力取決于汽車的動(dòng)力性能。汽車的動(dòng)力性能可從三方面評(píng)價(jià)。(1)最高速度最高速度是指汽車滿載時(shí)在良好水平路面上行駛所能達(dá)到的最高速度。(2)加速能力加速能力是指汽車在各種條件下行駛速度迅速提高的能力。加速時(shí)間和加速距離越短的汽車加速性能越好。(3)上坡能力上坡能力用汽車滿載時(shí)以最低擋位在堅(jiān)硬路面上等速行駛所能越過的最大坡度來(lái)表示,還稱為最大爬坡度,它表征汽車的最大牽引力。不同類型的汽車對(duì)上述三項(xiàng)指標(biāo)的要求不同。轎車和客車偏重于最高速度和加速能力,載重汽車和越野汽車對(duì)上坡能力的要求較高,但在公路上正常行駛的汽車都須具備一定的加速能力。為降低汽車的運(yùn)輸成本,要求汽車以盡可能小的燃料消耗量完成盡可能大的運(yùn)輸量。汽車以最小燃料消耗量完成單位運(yùn)輸工作量的能力稱為燃料經(jīng)濟(jì)性,評(píng)價(jià)指標(biāo)為每行駛100 km消耗的燃料量。汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性與發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和輪胎的滾動(dòng)阻力密切相關(guān)。良好的制動(dòng)性能不僅是汽車安全行駛的保證,而且是汽車動(dòng)力性能得以良好發(fā)揮的前提。汽車的制動(dòng)性能通過三方面來(lái)衡量。(1)制動(dòng)效能制動(dòng)效能是汽車迅速減速直至停止的能力,常用制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離來(lái)評(píng)價(jià)。汽車的制動(dòng)效能除與汽車的技術(shù)狀況有關(guān)外,還與汽車制動(dòng)時(shí)的速度及輪胎與路面的接觸狀況有關(guān)。(2)制動(dòng)效能的恒定性汽車在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)制動(dòng),制動(dòng)器溫度升高導(dǎo)致的制動(dòng)效能下降稱為制動(dòng)器的熱衰退。汽車連續(xù)制動(dòng)后制動(dòng)效能的穩(wěn)定程度稱為制動(dòng)效能的恒定性。(3)制動(dòng)時(shí)方向的穩(wěn)定性汽車制動(dòng)時(shí)方向的穩(wěn)定性是指汽車在制動(dòng)過程中不發(fā)生跑偏、側(cè)滑和失去轉(zhuǎn)向的能力。左右側(cè)制動(dòng)動(dòng)力不一樣時(shí),汽車易跑偏。當(dāng)車輪“抱死”時(shí),汽車易發(fā)生側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力?，F(xiàn)代汽車設(shè)有電子防抱死裝置,以防止緊急制動(dòng)時(shí)車輪“抱死”而發(fā)生危險(xiǎn)。操縱性是指汽車對(duì)駕駛員轉(zhuǎn)向指令的響應(yīng)能力,直接影響行車安全。輪胎的氣壓和彈性、懸掛裝置的剛度以及汽車重心的位置都是該性能重要的影響因素。汽車裝載超高、超載、偏載,轉(zhuǎn)彎時(shí)車速過快,在橫向坡道角度過大的路面上行駛及受其它側(cè)向力時(shí)容易發(fā)生側(cè)滑或者側(cè)翻。汽車的操縱穩(wěn)定性是汽車受外界擾動(dòng)后恢復(fù)原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力及抵御發(fā)生傾覆和側(cè)滑的能力。側(cè)向操縱穩(wěn)定性對(duì)汽車來(lái)說(shuō)尤其重要。合適的前輪定位角度使汽車具有自動(dòng)回正和保持直線行駛的能力,提高了汽車直線行駛的穩(wěn)定性。汽車重心越低,操縱穩(wěn)定性越好。汽車在行駛過程中會(huì)因路面不平產(chǎn)生振動(dòng),使乘客感到疲勞、不適或貨物損壞,一般通過降低車速來(lái)避免或減少這種現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí),振動(dòng)還會(huì)影響汽車的使用壽命。汽車在行駛過程中對(duì)路面不平產(chǎn)生的振動(dòng)減震能力稱為汽車的行駛平順性?？蛙嚭娃I車采用“舒適降低界限速度”作為評(píng)價(jià)汽車行駛平順性的指標(biāo)。當(dāng)汽車行駛速度超過此界限時(shí),乘坐舒適性就會(huì)降低,使人感到疲勞、不舒服。貨車采用“疲勞2低工效界限速度”作為評(píng)價(jià)汽車行駛平順性的指標(biāo)。這兩個(gè)界限值越高,說(shuō)明汽車的行駛平順性越好。汽車車身的固有振動(dòng)頻率也可作為行駛平順性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。從舒適性出發(fā),車身的固有振動(dòng)頻率在600～850Hz的范圍內(nèi)較好。高速汽車,尤其是轎車要求具有優(yōu)良的行駛平順性。輪胎彈性好、懸掛裝置性能優(yōu)異、座椅減震性能好及非懸掛裝置質(zhì)量小都可以提高汽車的行駛平順性。汽車在一定的載質(zhì)量下以較高的平均速度通過各種壞路和無(wú)路地帶及克服各種障礙物的能力稱為汽車的通過性。不同汽車對(duì)通過性要求不同,轎車和客車一般在市內(nèi)行駛,對(duì)通過性的要求不是很高,而越野汽車、軍用車輛和貨車就必須具有較好的通過性。提高汽車通過性的方法有:采用寬斷面輪胎和增加輪胎裝配數(shù)量以減小滾動(dòng)阻力。增大輪胎花紋深度以提高輪胎與地面的附著力、改善輪胎的防滑性能。采用全輪驅(qū)動(dòng)方式以使汽車的動(dòng)力性能充分發(fā)揮。選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù),如較大的最小離地間隙、接近角、離去角、車輪半徑及較小的轉(zhuǎn)彎半徑、橫向和縱向通過半徑等以提高汽車通過障礙的能力。(1)操縱輕便性汽車的操縱輕便性應(yīng)根據(jù)駕駛汽車時(shí)的操作次數(shù)、操作用力、操作便利情況以及視野、照明、信號(hào)等來(lái)評(píng)價(jià)。良好的操縱輕便性可以減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度并舒緩其緊張情緒,保證行車安全。采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)增強(qiáng)裝置、自動(dòng)變速器及膜片離合器等可使汽車的操縱輕便性明顯改善。(2)機(jī)動(dòng)性市區(qū)內(nèi)行駛的汽車經(jīng)常在狹窄多彎的道路上通行,機(jī)動(dòng)性顯得尤為重要。機(jī)動(dòng)性主要用最小轉(zhuǎn)彎半徑來(lái)評(píng)價(jià),轉(zhuǎn)彎半徑越小,機(jī)動(dòng)性越好。(3)裝卸方便性裝卸方便性與車廂的高度、可翻倒的欄板數(shù)及車門數(shù)和尺寸有關(guān)。(4)容量容量表示汽車一次能運(yùn)輸?shù)淖畲筘浳锪炕蜃疃噍d客人數(shù)。貨車容量用載質(zhì)量和載貨容積表示,客車容量用載客人數(shù)表示。質(zhì)量利用系數(shù)反映汽車結(jié)構(gòu)的合理程度,它用額定載質(zhì)量與空車質(zhì)量之比表示。（四）輪胎六分力輪胎的宏觀力學(xué)性能主要是指輪胎的六分力,六分力是輪胎與路面及汽車之間作用力的集中體現(xiàn)。輪胎的六分力如圖2所示。圖2 輪胎六分力示意（1） 縱向力( FX)FX 是地面作用在輪胎上的力在X軸方向即輪胎前進(jìn)方向的分量, FX 包括車輪驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力、車輪自由滾動(dòng)時(shí)的滾動(dòng)阻力、車輪制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力。(2)橫向力( FY)FY 是地面作用在輪胎上的力在Y軸方向的分量。在FY 的作用下,輪胎會(huì)產(chǎn)生很復(fù)雜的側(cè)向變形,側(cè)向變形導(dǎo)致的側(cè)偏現(xiàn)象對(duì)車輛的操縱穩(wěn)定性有很大影響。(3)法向力( FZ)