跑气保用轮胎侧倾滚动力学性能有限元分析

以225/40R18轮胎为参考对象,利用ABAQUS有限元分析软件建立跑气保用轮胎和普通轮胎的三维有限元模型,对侧倾滚动工况下两种轮胎的变形情况、接地性能(接地印迹形状和应力分布)等进行了分析。研究结果表明,相比普通轮胎,跑气保用轮胎在侧倾滚动状态下的接地印痕面积较小,说明跑气保用轮胎在转向灵活性方面较为优越;在相同侧倾角下,跑气保用轮胎的外倾侧向力微高于普通轮胎,而翻转力矩却明显高于普通轮胎。

跑气保用轮胎在静负荷和稳态侧偏工况下力学性能的研究

基于ABAQUS软件建立225/40R18跑气保用轮胎和普通轮胎的三维有限元模型,分析标准负荷下2种轮胎在静负荷和稳态侧偏工况下的力学性能。结果表明,静负荷工况下,高应变能密度主要集中在支撑胶、带束层和冠带层端部,且在缺气状态下表现更明显,跑气保用轮胎胎肩处的接地压力大于普通轮胎,且径向刚度高于普通轮胎,缺气状态下跑气保用轮胎胎侧变形小于普通轮胎,且胎肩接地压力集中程度高;稳态侧偏工况下,在标准充气压力和缺气状态下,随着侧偏角的增大,跑气保用轮胎的接地印痕从矩形变为梯形,普通轮胎的接地印痕从矩形变为三角形。

跑气保用轮胎接地印痕的有限元分析与优化

利用有限元软件MSC.MARC对225/50R17跑气保用轮胎静负荷下的接地印痕进行分析和优化。结果表明,带束层宽度加大能改善接地压力分布,对接地印痕形状无明显影响;带束层帘线直径增大对接地印痕无优化作用;胎体层数对接地压力分布及形状影响很小;合理的外轮廓设计和材料分布能较好地优化轮胎接地印痕,满足设计要求。优化方案接地印痕的有限元计算结果与实测结果基本吻合。

跑气保用轮胎力学性能分析

对不同公司采用不同技术生产的225/45R1791W跑气保用轮胎进行外缘尺寸和静负荷性能试验,分析在不同充气压力和负荷下跑气保用轮胎力学性能的变化情况,并与普通225/45R1791W轮胎进行对比。结果表明,轮胎充气压力降低,胎体承受负荷增大,充气压力不足时跑气保用轮胎下沉率变化远小于普通轮胎,滚动阻力增量不是很大,接地压力分布呈胎冠中心部位小、胎面四周边缘部位大;充气压力不足时跑气保用轮胎的静负荷性能和胎侧耐屈挠性能远远优于普通轮胎。

跑气保用轮胎胎侧支撑胶配方的设计与应用

介绍跑气保用轮胎胎侧支撑胶配方的设计与应用情况。结果表明:胎侧支撑胶配方应主要围绕高硬度、高定伸、低生热和耐高温等性能进行设计;硫化体系是支撑胶配方的重要影响因素,选择合适的硫化体系可以明显改善支撑胶的支撑效果。

不同品牌跑气保用轿车子午线轮胎对比

对3个品牌跑气保用轿车子午线轮胎进行解剖对比分析,包括轮胎胎面花纹、冠带层、带束层、胎体层、钢丝圈结构进行对比,及轮胎主要各部位胶料物理性能、胶料组分定量和胶料溶剂抽出物的定性进行分析。目的是了解轮胎设计新技术和配方新材料,以帮助轮胎企业掌握先进技术,完善结构设计,不断创新产品,增强市场竞争力,生产出高端绿色、安全环保的轿车子午线轮胎,满足广大用户的不同需求。

硫黄用量对跑气保用轮胎胎侧支撑胶性能的影响

研究硫黄用量对跑气保用轮胎胎侧支撑胶性能的影响。试验结果表明,随着硫黄用量的增大,胶料的加工安全性略有下降,硫化胶的硬度、定伸应力和回弹值呈增大趋势,拉伸强度、拉断永久变形、撕裂强度、压缩永久变形及耐屈挠龟裂性能呈下降趋势,压缩生热变化不大;当硫黄用量为2份时,硫化胶的综合物理性能较好。

跑气保用轮胎的市场前景及工艺

轿车轮胎的刺扎时有发生。据调查,轿车每行驶7万km就会出现一次刺扎,而据BMW公司的内部研究,BMW轿车一般每行驶15万km刺扎一次。实际上,发生刺扎的频率与道路条件、车速、载荷、轮胎的压力和胎面磨损情况有关。过去,制造商对于豪华型轿车,一般提供临时补救措施,包括乳胶密封剂和压缩器。在轮胎发生刺扎时,驾驶员可将密封剂注射进轮胎,再充气,然后缓慢驾驶汽车回家、到修理厂或到服务中心。现在,一种新的解决办法已经问世,即跑气保用轮胎。这种轮胎,在遭遇刺扎后,虽然轮胎内已无空气支撑载荷,但汽车还可以80km/h的速度行驶80～150km。经过不断改进,这种轮胎工艺已逐渐趋于成熟,并获得了愈来愈多的应用。

跑气保用轮胎高潮迭起

近年来,法国米其林集团(Group Michelin)、美国固特异轮胎橡胶公司(Goodyear Tire&Rubber Co.)、日本普利司通公司(BridgestoneCorp.)、意大利倍耐力公司(Pirelli S. p. A.)、德国大陆公司(Continental A. G.)已先后研制出一种漏气后仍然能够安全行驶较长距离的新型轮胎——跑气保用轮胎(Runflat Tyre)。这种轮胎又称安全轮胎或零压轮胎,它在遭到刺穿而引发漏气(亦即失压)后,可以公路行驶速度驶出100英里(160km公里),平安抵达维修点。在跑气保用轮胎推出伊始,工业分析家就认为它会比其它的汽车配件(譬如ABS)更快地成为汽车的标准配置。事实正是如此,近年来,卡迪拉克、宝马、沃尔沃、福特、奥迪、通用、雷诺、尼桑、丰田的新车纷纷配套跑气保用轮胎上市,配套车型也由开始时的赛车、豪华轿车扩大到SUV(多用途运动型汽车)、微型轿车、小货车、SUP(多用途皮克)等。

补强树脂SP6701在跑气保用轮胎胎侧支撑胶中的应用

研究补强树脂SP6701在跑气保用轮胎胎侧支撑胶中的应用。结果表明:在胎侧支撑胶中加入补强树脂SP6701,胶料的门尼粘度减小,焦烧时间和硫化时间延长;硫化胶的邵尔A型硬度、100%定伸应力和拉伸强度增大,压缩生热降低;成品轮胎的耐久性能提高。

225/50ZRF17 94W跑气保用轿车轮胎的研发

介绍225/50ZRF17 94W跑气保用轿车轮胎的研发情况。结构设计:外直径654mm,断面宽238mm,行驶面宽度188mm,行驶面弧度高7.8mm,胎圈着合直径435.83mm,胎圈着合宽度196mm,断面水平轴位置(H1/H2)1.001,采用不对称胎面花纹,花纹深度8.2mm,花纹饱和度62%,花纹周节数73。施工设计:胎面采用三方四块结构,带束层采用2×0.30HT钢丝帘线,胎体采用2层2200dtex/2聚酯浸胶帘布,胎侧采用内支撑胶加强,下胎侧补强层采用94tex/2锦纶66浸胶帘布,采用二步法成型工艺、双模定型硫化机硫化。成品性能试验结果表明,轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、脱圈性能、高速性能、耐久/低气压/高速联合性能和零气压性能均符合设计和相关标准要求。

跑气保用轮胎胎侧支撑胶配方的优化设计

对跑气保用轮胎胎侧支撑胶配方进行优化设计。试验结果表明:在胎侧支撑胶配方中采用补强树脂部分替代炭黑,并加入适量促进剂HMT,得到优化配方为:NR/BR70/30,炭黑N37550,氧化锌5,硬脂酸2,补强树脂SP67016,防老剂4020/RD3,硫黄3,促进剂HMT0.6,其他5.7。采用优化配方的硫化胶弹性和耐屈挠性能较好,生热较低,工艺性能良好,成品轮胎零气压下的耐久性能超过了设计要求。

225/45ZRF18 95W FRD866跑气保用半钢子午线轮胎的设计

介绍225/45ZRF18 95W FRD866跑气保用半钢子午线轮胎的设计。结构设计:外直径655 mm,断面宽245mm,行驶面宽度191mm,行驶面弧度高9.46mm,胎圈着合直径458 mm,胎圈着合宽度219.5mm,断面水平轴位置(H1/H2)0.945;胎面采用长型与短型花纹交替的变节距花纹,花纹深度8.0mm,花纹饱和度63.8%,花纹周节数63。施工设计:胎侧采用支撑胶和增强层,分别提高了轮胎在跑气状态下的支撑性能和刚度;冠带层采用锦轮66帘线;1^#和2^#带束层均采用2+2×0.30HT钢丝帘线,胎体采用高模量低收缩聚酯帘线;成型采用一次法成型机,硫化采用氮气硫化工艺。成品性能试验结果表明,成品轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、耐久性能、高速性能和零气压性能达到设计或国家标准要求。

跑气保用轮胎性能影响因素研究

研究轮胎结构和材料对跑气保用轮胎性能的影响。结果表明,跑气保用轮胎胎侧支撑胶的最佳形状为月牙形,且支撑胶厚度尽可能小;轮胎胎面弧度设计最佳形状为外凸的弓形;胎体采用耐高温性能好、强度高的材料;带束层采用高强度钢丝帘线;支撑胶具有良好的支撑性能和低生热。

普利司通推出跑气保用轮胎产品线

普利司通美洲公司推出了兼顾跑气保用功能与传统行驶平稳性的DriveGuard轮胎产品线。该公司表示，DriveGuard轮胎是大众替换胎市场上首个完整产品线，可以替换最初没有配备跑气保用轮胎的轿跑车、轿车和小货车轮胎。

跑气保用轮胎胎侧支撑胶配方的优化

对现用跑气保用轮胎胎侧支撑胶配方进行优化。结果表明:在天然橡胶/顺丁橡胶(BR)生胶体系中加入热塑性弹性体,并减小BR和炭黑N550用量,胶料的门尼焦烧时间和正硫化时间延长,抗硫化返原性能提高,工艺性能良好;硫化胶的物理性能和耐老化性能提高,生热降低;成品轮胎的耐久性能提高。