轮胎滚动阻力研究现状

我国对轮胎滚动阻力的研究起步较晚,滚动阻力实验机的开发也远落后于国外。虽然早在20世纪60年代初,我国就已经开始着手帘布和钢丝材料结构的轮胎功率损耗的测量。


1、国外轮胎滚动阻力研究

1845年出现了充气式轮胎,这种轮胎是由荷兰科学家汤穆森发明的,虽然该轮胎发明的时间很早,但是后期并没有加以完善,并不能很好的实现装配使用。一直过了很久,直到1888年,另一位轮胎研究专家邓洛普在塔穆森发明的轮胎基础上加以完善,这才出现了能够进行生产使用的轮胎。他所改善以后的轮胎,其内胎使用的是帆布材料,但是这种轮胎容易产生磨损,所以使用寿命比较短。过了27年后,即1915年,使用帆布材料的轮胎被新出现的胶帘布轮胎取代,胶帘布轮胎其内部结构是帘线之间相互交叉贴合,有采取橡胶隔离的手段,使其帘线之间不会产生摩擦作用,从而使得轮胎的使用寿命得到了大幅度的延长。

作为世界第一辆汽车的发明国家,德国的科学研究专家也进行了不懈的努力。他们也在低滚阻轮胎这方面得出了许多宝贵的研究成果。在帆布材料问世20年之后,德国的科学家舒思特和维塞尔在轮胎滚动是发现了弹性滑动这一现象。而俄国学者前不久提出了轮胎滚动的现代理论。

意大利倍耐力公司开发的P1600Powergy轮胎,将通过将硅化物100%用于胎面成分中,使其在湿冷的路面上具有良好的地面附着力,在干燥的路面和高温时,具有较小的滚动阻力。实验证明,新型轮胎的滚动阻力较原来P6000轮胎降低了15%。

就以上情况来看,随着现代技术的不断发展,研究将会更进一步升入,到时候则会出现性能更加完善的低滚阻轮胎,同时也会带动更多学术领域的发展。

2、国内轮胎滚动阻力研究

我国对轮胎滚动阻力的研究起步较晚,滚动阻力实验机的开发也远落后于国外。虽然早在20世纪60年代初,我国就已经开始着手帘布和钢丝材料结构的轮胎功率损耗的测量,由于当时中国正处于建设初期,检测设备比较落后,生产设备也不是很完善,所以对这方面的研究并没有获得太多发现[5]。不过在以后的几十年里,中国的科学家通过不断学习与创新,中国科学技术的不断进步,再加上汽车拥有量的逐渐提高,以及部分大型企业从发达国家引进专业的科学设备,中国在通过大量的试验和多次研究过后,也在低滚阻轮胎的研究上获得重大突破。

近几年,随着汽车工业的飞跃发展,我国轮胎产量的增长更是令世人瞩目。2001~2005年,我国轮胎总产量年均增长率在19.4%以上,子午线轮胎年均增长率为36.7%。目前,我国轮胎年产量已达到2.5亿条,其中汽车轮胎近2亿条,成为仅次于美国的第二大轮胎生产国。我国轮胎工业经过近10年的技术改造,在新产品开发能力方面有了长足的进步,自主开发的全钢载重子午线轮胎、全钢工程机械子午线轮胎和高性能轿车子午线轮胎除供应国内市场外,还远销国外,为我国轮胎工业赢得了较好的声誉[6]。

相对于其他学科来说,对轮胎的研究更加复杂,因为它除了是一门机械类的学科,致力于研究轮胎力学以及轮胎构造,设计参数等,它也是一门化学类的学科,科学家们需要通过大量实验,不断发现甚至创造新的材料以减少轮胎在高速运转时的功率损耗和轮胎磨损。以此同时,路面也是影响轮胎滚阻的一个重要因素,所以研究轮胎就要将这些方面全部结合起来,从而设计和生产出更多更好的产品。

现如今,汽车基本已经走进每家每户,成为了人们日常出行的代步工具。同时人们的观念也在不断改变,开始倾向于经济实惠性,以及环保性。这也就催促着汽车轮胎学需要更进一步发展,尽快解决该领域遗留的问题,在技术层次上突破发展瓶颈,以满足人们的需求。