一种压缩生热低且滚动阻力小的橡胶组合物

<正>公布号:CN 102675701B公布日:2015年4月1日专利权人:平顶山易成新材料有限公司发明人:孙毅、曲丽伟、李花婷等本发明介绍了一种压缩生热低且滚动阻力小的橡胶组合物制备方法。该胶料主体材料为丁苯橡胶{结合苯乙烯含量15%~50%,门尼粘度[ML(1+4)100℃]为30~90}。

汽车轮胎滚动阻力研究综述

汽车轮胎稳态滚动阻力作为轮胎力学特性之一,对汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性以及轮胎使用寿命等具有重要影响。阐述了轮胎滚动阻力产生机理,总结了轮胎滚动阻力的试验测量、数值仿真和理论计算方法;分析了车轮结构参数及材料属性对轮胎滚动阻力的影响;指出了汽车轮胎滚动阻力研究的技术挑战及发展趋势,可为轮胎滚动阻力的研究提供一定的参考。

应用新结构、新材料开发配套低滚动阻力轮胎

应用新结构、新材料开发配套12R22.5 C600低滚动阻力轮胎。应用超高强度骨架材料,胎体采用0.17+5×0.215+10×0.235CCST钢丝帘线,带束层采用4+3×0.35ST钢丝帘线,钢丝包布采用0.17+5×0.215+10×0.235CCST钢丝帘线;优化配方设计,胎面胶采用低滚动阻力胶料,基部胶采用低滞后损失胶料;优化胎冠弧设计以及胎肩和胎圈部位材料分布。成品轮胎的充气外缘尺寸符合国家标准要求,耐久性能良好,滚动阻力达到欧盟标签C级,满足客户的需求,轮胎装车后行驶里程达到20万km,与普通轮胎相比,平均每百公里可节油1.13 L。

基于加速度信号的轮胎滚动阻力估计算法

提出了一种基于智能轮胎的滚动阻力估计算法,利用轮胎加速度信号实现轮胎滚动阻力更高精度的估算。使用ABAQUS软件建立205/55/R16子午线轮胎的稳态滚动阻力模型,通过对不同负载、胎压和车速下滚动阻力的仿真结果分析,验证了有限元模型的一致性。通过提取轮胎内衬中心轴线处的加速度信号,使用Yule-Walker分析法计算加速度信号的功率谱密度。基于汽车行驶参数和轮胎接地离地瞬间的加速度功率谱密度数据,采用偏最小二乘回归法对轮胎的滚动阻力和滚阻系数进行回归预测。结果表明:结合轮胎加速度信号与行驶参数的回归方程拟合效果比单纯使用行驶参数拟合的效果更好,研究结果为开发节能汽车提供了一定的指导作用。

低滚动阻力沥青路面设计研究

低滚动阻力沥青路面设计是通过对沥青改性探求实现降低道路滚动阻力的路面设计。通过对低滚阻沥青的微观特征进行观察,探究低滚阻沥青的改性机理;设计路用性能试验确保低滚阻沥青混合料的路用性能指标达到规范要求;基于低滚阻沥青使用场景与特点,通过动态模量试验与有限元仿真模型的建立对低滚阻沥青路面动态加载环境下的特性进行评价,为低滚阻沥青在道路设计上提供了新的参考思路。

胎-路滚动阻力对道路碳排放与能源消耗的影响综述

减少胎-路滚动阻力是降低道路碳排放与能源消耗的可靠策略,然而滚动阻力对碳排放的影响较为复杂,尚未形成清晰的机理。为了明晰胎-路滚动阻力对道路碳排放的影响,首先概述了胎-路滚动阻力形成机理及其主要影响因素,包括轮胎、路面和环境因素,然后重点总结了基于滚动阻力的碳排放测算方法,比较了不同方法的适用范围,进一步归纳了降低滚动阻力的措施。最后,基于上述工作总结了基于滚动阻力的减碳策略研究现状与发展方向,以期为交通运输业的减碳研究提供一定的借鉴和参考。

颗粒滚动阻力本构参数标定试验研究

针对颗粒滚动阻力本构参数难以通过阻力测量试验来直接标定,开展了两种离散元滚动阻力模型MDEM(modified discrete element method)和HDEM(hysteresis discrete element method)参数的试验标定方法研究。利用自由滚动颗粒的摆动过程建立了颗粒间滚动刚度系数Kr与滚动阻尼系数Cr的试验标定公式,搭建了激光位移传感器测量颗粒微振动的光学试验平台,通过测量试件摆动时程曲线实现了MDEM模型中K_(r)和C_(r)的标定;提出基于材料单轴循环拉伸试验的标定方法,利用颗粒本体材料加卸载循环作用下的滞回曲线实现了HDEM模型中的弹性滞后系数β的标定。试验结果表明,该试验方法能够有效地标定颗粒间滚动阻力本构参数。

235/75R17.5低滚动阻力子午线轮胎的设计优化

介绍235/75R17.5低滚动阻力子午线轮胎的设计优化。结构设计参数不变,即外直径794 mm,断面宽236mm,行驶面宽度188mm,行驶面弧度高6mm,胎圈着合直径443.5mm,胎圈着合宽度184mm,断面水平轴位置(H1/H2)1.00286。采取优化措施为:采用低滚动阻力胎面胶和胎侧胶配方,胎面采用胎冠胶+小翼胶复合形式挤出,胎体采用3×0.24/9×0.225CCST钢丝帘线替代3+9×0.22+0.15NT钢丝帘线,带束层采用2+7×0.30ST钢丝帘线替代4+3×0.33ST和3+9+15×0.22+0.15NT钢丝帘线,优化胎圈部位材料分布,采用低温硫化工艺。成品性能试验结果表明,优化轮胎的耐久性能提高,高速性能达到企业标准要求,滚动阻力系数为6.12 N·kN^(-1),满足市场要求。

全钢载重子午线轮胎行驶工况对滚动阻力的影响分析

采用室内转鼓稳态工况进行12R22.5全钢载重子午线轮胎滚动阻力测试,研究卡车空载和满载两种工况下轮胎充气压力和速度对轮胎滚动阻力的影响。结果表明:轮胎的滚动阻力系数在低负荷下随速度增大而增大,在高负荷下随速度增大而减小;在相同负荷下,轮胎的充气压力越高,滚动阻力系数越小,滚动半径越大;在低负荷下,速度对滚动半径无明显影响,在高负荷下,速度越大,滚动半径越大。

有机硅烷官能化碳纳米管可改善硅胎面胶的耐磨性和滚动阻力

目前,电动汽车(EV)轮胎胎面磨损速度比内燃机(ICE)轮胎快30%+。因此需要“绿色”复合材料,因为它比一般轮胎具有更好的燃油经济性和更少的炭黑含量。Molecular Rebar的使用,减少了油和二氧化硅的用量,使轮胎性能得到明显改善。研究证明,Molecular Rebar材料可以增加与聚合物基体的结合,提供独特的增强和滞后性能优势的组合。当用作为二氧化硅的替代物,并对油的浓度进行一些调整时,功能性MR为电动车辆轮胎提供了所需的性能增强,如改善DIN耐磨性和降低滚动阻力。

225/60R18超低滚动阻力轿车子午线轮胎的设计

介绍225/60R18超低滚动阻力轿车子午线轮胎的设计。结构设计:外直径727 mm,断面宽233 mm,行驶面宽度185 mm,行驶面弧度高10.13 mm,胎圈着合直径460.2 mm,胎圈着合宽度177.8 mm,断面水平轴位置(H_(1)/H_(2)) 0.96,胎面采用4条纵沟宽度不等的非对称花纹、多段冠弧设计,花纹深度6.7 mm,花纹饱和度65%,花纹周节数78。施工设计:胎面胶采用改性溶聚丁苯橡胶和改性白炭黑,采用1层冠带层和2层带束层设计,冠带层采用1400dtex/2锦纶66浸胶帘布,带束层采用3×0.28ST钢丝帘线,胎体采用2层1110dtex/2聚酯帘布。成品轮胎性能试验结果表明,轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、脱圈阻力、高速性能和耐久性能均达到国家标准要求,滚动阻力系数为5.233N·kN^(-1),通过噪声为70 dB(A),整车乘坐舒适性、操纵性能和制动性能等均优于竞品。

新型硼烷偶联剂B-69在商用车轮胎低滚动阻力胎面胶中的应用研究

研究新型硼烷偶联剂B-69在商用车轮胎低滚动阻力胎面胶中的应用。结果表明:与硅烷偶联剂TESPT胶料相比,用硼烷偶联剂B-69替代50%硅烷偶联剂TESPT且配方微调后的胶料加工性能和物理性能改善,抗切割性能、耐磨性能、耐热老化性能和耐臭氧老化性能提高,生热和滚动阻力降低;成品轮胎耐久性能满足国家标准要求,滚动阻力更低,且生产成本降低。

低速电动车滑行阻力分析测量

提出了一种低速电动车滑行阻力测量与计算的方法,适合在没有专业设备下得到低速电动车的滑行阻力以及滑行阻力的各分量。首先建立包含7个待定参数的低速电动车滑行阻力模型,并根据滑行运动微分方程推导出包含所有待定参数的代数方程,利用空满载两种状态车辆滑行数据求解出低速电动车滑行阻力模型中的部分参数;然后在两种不同车速分别牵引正常与拆除半轴的低速电动车,求解出该低速电动车滑行阻力模型中的其余待定参数,从而计算出滑行阻力的各分量。将该方法得到的滑行阻力与牵引法直接测量出的滑行阻力进行对比,结果表明,利用该方法测量和计算出的滑行阻力精度较高。

子午线轮胎接地特性与滚动阻力关系的研究

以载重子午线轮胎385/55R22.5为研究对象,结合子午线轮胎的胎体结构设计理论,采用数值仿真技术对比分析不同胎体结构设计对稳态滚动状态下轮胎滚动阻力的影响以及轮胎各部位能量损失变化,研究接地特性参数与滚动阻力间的关联关系。结果表明,轮胎结构参数对滚动阻力有较大影响,内轮廓对滚动阻力影响尤为显著;4层带束层结构滚动阻力性能优于'3+0o'结构;接地面积、印痕面积、平均接地压力、接地压力偏度值、硬度系数、滚动半径等6个参数与滚动阻力关联性较高,呈现较强的线性关系;接地面积和印痕面积与滚动阻力关系为负相关,其余参数为正相关;接地面积、硬度系数对滚动阻力影响较大。应用主成分回归法建立该型号轮胎的滚动阻力值与接地特性参数间的回归方程,研究结果具有较高的工程应用价值。

轮胎滚动阻力测量与分析

基于汽车轮胎滚动阻力测量国际标准(ISO/DIS 8767),设计了轮胎滚动阻力测量的试验方法,测定了轮胎在不同载荷和不同胎压下的滚动阻力。通过对原始试验数据处理,计算出轮胎的滚动阻力系数,并分析了载荷和胎压对滚动阻力系数的影响,还初步探讨了试验数据拟合的结果。

基于弹性迟滞理论的轮胎滚动阻力解析模型构建

为了降低轮胎滚动能量损失,该文提出一种新型轮胎滚动阻力解析模型。分析轮胎滚动阻力产生的机理,考虑材料的弹性迟滞特点,定义非线性弹性力和非线性阻尼力构建轮胎垂向复合回复力公式,搭建特定试验进行模型参数辨识。根据刷子模型将轮胎接地部分化简为两部分：一部分为接地中心到刷毛单元开始接触地面的加载区域;另一部分为接地中心到刷毛单元离开地面的卸载区域。然后分别对参数辨识得到的加载和卸载曲线在相应区域内积分并求和,获得轮胎滚动阻力矩解析模型。根据ISO 28580标准对轮胎滚动阻力进行测试,结果表明：轮胎滚动阻力随速度（10~120 km/h）和垂向负载（6~25 kN）的增大而增大;试验结果与解析值在相同的工况条件下变化趋势基本一致,从而验证了模型的有效性。新型滚动阻力模型的提出有助于轮胎的结构优化。

子午线轮胎滚动阻力的研究进展

综述子午线轮胎滚动阻力的研究进展,包括轮胎滚动阻力测试技术的发展,轮胎负荷、气压和行驶速度等使用条件与轮胎滚动阻力的关系,胎面橡胶材料、骨架材料、配合剂、胶料混炼工艺以及轮胎高宽比、轮辋宽度与直径、胎体结构、胎圈结构、胎面结构等对轮胎滚动阻力的影响,重点介绍了有限元分析技术在轮胎滚动阻力研究方面的应用情况。指出有限元分析技术将随着计算机硬件的迅速发展而在轮胎结构设计中得到更广泛的应用。

子午线轮胎滚动阻力与温度场非线性有限元分析

提出用非线性有限元法分析子午线轮胎滚动阻力和温度场的方法。总的有限元程序由３个模块组成：变形模块，进行轮胎稳态结构分析以得到轮胎的变形和应力应变循环；损耗模块，进行轮胎的能量损耗和热生成率分析；热模块，进行轮胎的温度场分析。３个模块联合运用和迭代计算可以进行轮胎热、力耦合分析，预报轮胎的滚动阻力、内部温度场、应力应变、变形和接地面信息，从而为轮胎设计提供依据。

基于道路试验的汽车滚动阻力和空气阻力系数计算方法研究

基于实车道路滑行试验数据,采用两段滑行试验法计算汽车的滚动阻力系数和空气阻力系数。通过在相同条件下车辆的低速滑行试验数据计算所得系数对上述计算结果进行初步判定,证明了两段法计算结果的合理性。采用多车速滑行试验法和功率法对两段法计算结果进行验证,证明了采用两段滑行试验法计算汽车滚动阻力系数和空气阻力系数的正确性。

基于热力学有限元分析的轮胎滚动阻力仿真

从滚动阻力的发生机理出发,建立了一套完整的轮胎滚动阻力分析系统。采用该系统对子午线轮胎的滚动阻力及滚动阻力系数进行建模分析与试验对比,通过轮胎组合工况的仿真计算,分析了载荷、充气压力、稳态速度等对轮胎滚动阻力及滚动阻力系数的影响情况。仿真数据和试验数据的比较表明,在实际的轮胎操作条件范围内该分析方法是可靠的。