轮胎性能对汽车行驶的影响研究

南京交通技师学院毕业论文（设计）轮胎性能对汽车行驶的影响研究摘要：论文的主要目的是让我们更准确的了解轮胎性能对汽车行驶的影响，让我们更深刻的认识轮胎的性能对汽车行驶的重要作用。轮胎路面附着性能、滚动阻力、侧偏特性、垂直特性、包封性、振动性等动态力学性能及结构和尺寸对汽车的行驶影响有着密切相关的联系。在合理性能匹配的情况下，轮胎性能好，汽车的行驶性能好。关键词：轮胎，汽车，轮胎力学性能，性能匹配1/9第1页共8页引言现代汽车，尤其是高档轿车对轮胎的性能要求越来越高。我们都知道，轮胎是汽车的重要安全部件，关系到汽车的操纵稳定性和发动机功率的有效传递。脱离汽车研究轮胎性能没有实际意义。轮胎的性能不仅取决于轮胎本身，更取决于轮胎与汽车的匹配，本文就轮胎性能对汽车行驶的影响进行讨论。

以保证汽车良好的行驶平顺性和乘坐舒适性。轮胎动态力学性能对汽车行驶性能的影响1动力性能轮胎与路面的附着性能、轮胎的速度性能及滚动阻力是影响汽车动力性能的主要因素,轮胎的附着性能直接影响汽车的驱动、加速和减速性能,配用附着性能好的轮胎有利于提高汽车的加速性能。2燃料经济性轮胎的滚动阻力是影响汽车燃料经济性的主要因素之一。统计表明,在发达国家,汽车的燃料消耗量约占总燃料消耗量的25%,而轮胎克服滚动阻力的燃料消耗量约占车辆燃料消耗量的20%,故即使轮胎燃料消耗量稍有减小,对国家总燃料消耗量的减小也是一个很大的贡献。3制动性能轮胎的滑动摩擦性能对汽车制动性能影响很大。显然,汽车的制动性能与轮胎与路面的摩擦力密切相关,而轮胎与路面的摩擦力取决于轮胎与路面的接触状况。轮胎与路面的摩擦力过小,会导致汽车制动性能下降。4操纵稳定性汽车通过操纵系来操纵轮胎，轮胎的侧偏特性(主要指侧偏力、回正力矩和侧偏角间的相关性)是轮胎重要的力学性能,直接影响汽车的操纵稳定性。5行驶平顺性轮胎的均匀性、振动性、包封性及汽车悬架系统的刚度、柔度是影响汽车行驶平顺性的主要因素。轮胎的均匀性、振动性和包封性差会导致汽车行驶,尤其是在不平路面上行驶时不稳或颠簸,即汽车的乘坐舒适性差。轮胎部件及其主要技术参数对汽车的行驶影响1轮胎轮胎的结构和尺寸,如胎圈着合直径、轮胎断面高宽比和接地宽度等直接影响汽车的操纵稳定性、动力性能、制动性能和燃料经济性等,轮胎结构和尺寸是否合理与车辆设计成功与否关系极大。2部件结构和尺寸对汽车性能影响较大的轮胎部件有胎面、冠带层和三角胶等。(1)胎面汽车最终通过胎面与路面之间的反作用力来获得行驶动力,胎面的花纹形式沟槽空隙比、沟槽宽度及角度、沟槽深度、块大小、钢片设置和肩块刀槽形式决定或影响车辆的牵引力、制动性能和操纵稳定性等。(2)冠带层刚性带束层与柔性胎面之间设置纤维帘布冠带层使得轮胎与路面之间的接地压力分布更加均匀,从而改善了车辆的操纵稳定性能和响应灵敏度,但冠带层的结构或尺寸不当,会降低车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。三角胶在非直线行驶状态下,三角胶在承受胎圈部位垂直负荷的同时,还将通过转向机构施加给轮轴的侧向力传递给胎冠花纹,从而达到操控的目的。因此,三角胶的结构、尺寸及胶料的物理性能对轮胎的侧偏特性影响很大。与不同车辆配合时,轮胎的三角胶结构、尺寸及胶料性能需要根据路试结果来调整。轮胎性能对汽车行驶的影响分析由于市场对汽车行驶性能要求逐步提高,相应地对轮胎性能要求也不断提高。对轮胎性能的评价已不只停留在对其基本性能的评价上,而更多地转移到对轮胎匹配的汽车各项行驶性能的评价上。因此,对轮胎与汽车性能匹配的研究既是一个新的课题,又是一个亟待解决、意义重大的课题。从汽车、轮胎力学行为分析得出,汽车表现出的各项行驶性能最终取决于路面对其的激励,而这种激励又是借助于轮胎与路面之间的相互作用表现出来的。如果没有合适的轮胎匹配,汽车良好的性能也发挥不出来。轮胎与汽车性能匹配,在汽车方面,有赖于汽车的传动系统、转向系统和悬架系统;在轮胎方面,有赖于轮胎本身所固有的刚性系统和性能。影响轮胎与汽车性能匹配的因素之间存在着直接或间接的联系及制约关系,这些因素及相关条件构成了一个紧密联系的系统,即对某一性能或因素的研究往往会涉及其它许多因素,且这些因素之间还可能存在矛盾。对轮胎与汽车性能匹配的研究就是要寻求这些因素与轮胎性能、汽车行驶性能之间相互作用的关系。轮胎与汽车性能匹配研究的关键在于“匹配”,轮胎性能与汽车性能的匹配是轮胎性能与汽车系统性能的合理配合,不同的汽车应选用不同性能的轮胎。同一条轮胎安装在不同车辆上可能会表现出截然不同的动态力学性能,而同一辆车上装配不同规格,甚至是相同规格、不同品牌的轮胎也会表现出不同的行驶性能,因而轮胎与汽车性能匹配的研究是一个综合诸多方面因素的复杂系统工程。总的说来,影响汽车行驶性能的轮胎动态力学性能主要为与路面的附着性能、滚动阻力、侧偏特性、垂直特性、包封性和振动性等,汽车行驶性能与轮胎性能之间的主要制约关系为:（1）汽车的动力性能与轮胎与路面的附着性能、压力分布和轮胎的滚动阻力等密切相关。（2）汽车的燃料经济性与轮胎的滚动阻力关系较大。（3）汽车的制动性能主要取决于轮胎与路面的摩擦因数,尤其是最大静摩擦因数。（4）汽车的操纵稳定性与轮胎的侧偏特性关系最大,与轮胎与路面的压力分布和轮胎的垂直特性等有很大关系。（5）汽车的行驶平顺性与轮胎的均匀性、振动性、包封性和垂直特性关系较大,高速行驶时轮胎的驻波特性也是影响汽车行驶平顺性的主要因素之一。（6）汽车的加速跑偏性与轮胎的均匀性、花纹导向关系较大。可以看出,轮胎性能对汽车行驶有着重要的影响,轮胎的某一特性就可能影响诸多汽车行驶性能,如轮胎的垂直特性不仅影响汽车的操纵稳定性,而且会影响汽车的行驶平顺性,这些影响有时还是矛盾的。因此,轮胎与汽车的性能匹配一般是各性能和各因素之间的相互协调、平衡。

总结以上叙述不难看出轮胎是汽车最重要的运行材料之一。轮胎性能对汽车行驶有着重要的影响，轮胎的某一特性就可能影响诸多汽车行驶性能。从汽车、轮胎力学行为分析得出,汽车表现出的各项行驶性能最终取决于路面对其的激励,而这种激励又是借助于轮胎与路面之间的相互作用表现出来的。如果没有合适的轮胎匹配,汽车良好的性能也发挥不出来。,轮胎性能对汽车性能的影响是轮胎性能与汽车系统性能的合理配合。总的说来,影响汽车行驶性能的轮胎动态力学性能主要为与路面的附着性能、滚动阻力、侧偏特性、垂直特性、包封性和振动性等。从而我们知道轮胎在汽车中的重要作用，正确选型、合理装配使用轮胎，对延长轮胎的使用寿命、提高汽车使用性能和降低汽车故障率，尤其是提高汽车安全性能有着十分重要的意义。

致谢本论文在选题及研究过程中得到老师的悉心指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。在此衷心的感谢老师对我无私的指导教育。参考文献：[1]庄继德.汽车轮胎学[M].北京:北京理工大学出版社,2007[2]陈家瑞.汽车构造下册(第3版)[M].北京:人民