ISO 194472021 乘用车轮胎.冰抓性能的测量方法.装载的新轮胎标准立项发展报告

乘用车轮胎冰抓性能的测量方法装载的新轮胎标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Passengercartyres—Methodformeasuringicegripperformance—Loadednewtyres摘要随着全球气候变化的加剧和极端天气事件的频发，冬季道路行车安全日益受到世界各国的高度关注。乘用车轮胎在冰雪路面上的抓地性能——即"冰抓性能"——直接关系着车辆在冬季复杂路况下的行驶安全性和操控稳定性。然而，长期以来，全球范围内缺乏统一、规范、可重复的轮胎冰抓性能测量方法标准，导致各轮胎生产企业、检测机构和汽车制造商在轮胎冰抓性能评价方面各自为政，测试结果缺乏可比性，严重制约了高性能冬季轮胎的研发进程和国际市场贸易的公平性。为应对这一行业痛点，国际标准化组织（ISO）历经多年技术论证与试验验证，于2021年9月17日正式发布了ISO19447:2021《乘用车轮胎冰抓性能的测量方法装载的新轮胎》。该标准确立了乘用车轮胎在冰面路况下抓地性能的标准化测试方法，规定了试验条件、测试设备、试验程序和数据处理的统一技术要求，填补了轮胎冰抓性能国际标准领域的空白。本报告全面梳理了该标准的立项背景、技术内容、关键指标和行业应用价值，并对标准实施后的行业发展方向进行了展望。分析认为，ISO19447:2021的发布对于推动全球冬季轮胎技术水平的整体提升、规范国际贸易秩序、保障冬季道路交通安全具有里程碑式的重要意义。关键词：乘用车轮胎；冰抓性能；测试方法；国际标准；冬季轮胎；道路安全AbstractWiththeintensificationofglobalclimatechangeandtheincreasingfrequencyofextremeweatherevents,roadtrafficsafetyinwinterhasattractedsignificantattentionworldwide.Theicegripperformanceofpassengercartyresonicyandsnowyroadsisdirectlyrelatedtovehicledrivingsafetyandhandlingstabilityundercomplexwinterconditions.However,foralongtime,therehasbeenalackofunified,standardized,andrepeatablemeasurementmethodsfortyreicegripperformanceglobally,resultinginfragmentedapproachesamongtyremanufacturers,testinginstitutions,andautomobilemanufacturers,withpoorcomparabilityoftestresults.Thishasseverelyconstrainedthedevelopmentofhigh-performancewintertyresandthefairnessofinternationalmarkettrade.Toaddressthisindustrypainpoint,theInternationalOrganizationforStandardization(ISO)officiallyreleasedISO19447:2021"Passengercartyres—Methodformeasuringicegripperformance—Loadednewtyres"onSeptember17,2021.Thisstandardestablishesastandardizedtestingmethodforevaluatingtheicegripperformanceofpassengercartyresonicyroadsurfaces,specifyingunifiedtechnicalrequirementsfortestconditions,testingequipment,testprocedures,anddataprocessing.Thisreportcomprehensivelyreviewsthebackground,technicalcontent,keyindicators,andindustryapplicationvalueofthisstandard,andlooksforwardtothefuturedevelopmentdirectionoftheindustryafteritsimplementation.TheanalysisindicatesthatthepublicationofISO19447:2021isoflandmarksignificanceforpromotingtheoverallimprovementofglobalwintertyretechnology,regulatinginternationaltradeorder,andensuringwinterroadtrafficsafety.Keywords:Passengercartyres;Icegripperformance;Testmethod;Internationalstandard;Wintertyres;Roadsafety一、标准立项背景与意义1.1行业需求与标准空白轮胎作为汽车与路面之间唯一的接触媒介，其性能直接决定了车辆的行驶安全性。尤其在冰雪覆盖的路面上，轮胎的抓地性能显著下降，极易引发打滑、侧滑、制动距离延长等安全隐患。根据世界卫生组织（WHO）的统计数据，全球每年因道路交通事故导致的死亡人数超过130万，其中冰雪路面条件下的事故比例在寒冷地区尤为突出。欧洲道路交通安全观测站的数据显示，冬季冰雪路面条件下的事故发生率比正常路面高出约40%-60%。然而，长期以来，全球范围内针对乘用车轮胎冰抓性能的测试缺乏统一的国际标准。各个轮胎制造企业往往采用内部自定义的测试方法和评价指标体系，导致不同品牌、不同型号轮胎的冰抓性能数据无法进行横向比较。同时，各国和地区的法规要求也存在明显差异，例如欧盟的冬季轮胎法规、加拿大的山区冬季轮胎法案、日本的冬季轮胎推荐制度等，在测试方法和性能指标上均不统一，给跨国轮胎贸易和汽车整车企业的轮胎配套选型带来了诸多困难。1.2国际标准化组织的应对面对上述行业困境，ISO/TC31（轮胎、轮辋和气门嘴技术委员会）启动了对轮胎冰雪性能测试方法国际标准的研究工作。经过充分的预研究和多次国际技术研讨，ISO/TC31于2017年正式设立专项工作组（WG），由来自欧洲、北美、亚洲等多个国家和地区的轮胎技术专家、测试工程师和学术研究人员共同参与标准制定工作。工作组通过对全球各主要轮胎企业现有测试方法的大量比对试验研究，深入分析了测试场地条件、冰面质量、轮胎负荷状态、环境温度等多种因素对测试结果的影响规律，经过反复论证和验证，最终形成了成熟的国际标准草案。2021年9月17日，ISO19447:2021《乘用车轮胎冰抓性能的测量方法装载的新轮胎》正式发布。该标准作为轮胎冰抓性能测试领域的首项国际标准，填补了这一关键领域的标准空白，为全球轮胎行业提供了统一的测试技术依据。1.3标准的战略意义ISO19447:2021的发布具有多重战略意义。第一，在技术层面，该标准首次在全球范围内统一了乘用车轮胎冰抓性能的测试方法和评价体系，为轮胎企业研发高性能冬季轮胎提供了科学、可靠的验证工具，有助于推动轮胎技术的持续创新。第二，在贸易层面，统一的标准为企业产品性能声明和市场准入提供了公平的技术基准，有助于消除技术壁垒，促进国际轮胎贸易的健康发展。第三，在安全层面，该标准的实施将推动冬季轮胎整体性能水平的提升，间接为降低冰雪路面交通事故发生率、保障人民群众生命财产安全发挥积极作用。第四，在产业层面，该标准为中国等轮胎制造大国的优势产品走向国际市场提供了有力的标准支撑，有助于提升国产轮胎的国际竞争力和品牌影响力。二、标准主要内容与技术解析2.1标准适用范围ISO19447:2021适用于乘用车装载的新轮胎，覆盖了GB/T2978（对应ETRTO手册）所列常用规格的轿车子午线轮胎。标准明确将适用范围限定于"装载的新轮胎"，排除了翻新轮胎、修补轮胎和使用过的旧轮胎，这一界定确保了测试结果的可靠性和标准化测试条件的可控性，避免了轮胎磨损状态对冰抓性能测试结果的干扰。需要指出的是，该标准目前主要针对轿车子午线轮胎（C1类轮胎），暂不涵盖轻型载重汽车轮胎、SUV用大型轮胎及商用轮胎，相关应用领域可能需要未来通过标准的修订或扩展来覆盖。2.2规范性引用文件标准在实施过程中引用了多项配套标准作为技术支撑，主要包括：-ISO4223-1：轮胎术语和定义，为该标准提供了统一的专业术语基础；-ISO4000-1：轿车轮胎及其轮辋，规定了测试用轮胎的尺寸规格要求；-ISO2575：道路车辆符号，用于规范标准中的图示和标识。这些规范性引用文件确保了ISO19447:2021在术语使用、试验轮胎选择和表达方式上与国际标准体系保持一致性和兼容性。2.3核心测试方法ISO19447:2021的核心技术内容包括试验条件控制、测试车辆与设备要求、试验程序规定和数据处理方法四个主要方面。（1）试验条件控制冰抓性能测试对试验条件极为敏感，标准对以下关键参数做出了明确规定：-冰面温度控制：试验冰面的温度应控制在-4℃±1℃的严格范围内。温度过高会导致冰面开始融化，形成水膜，显著降低冰面与轮胎之间的摩擦力；温度过低则会使冰面硬度增大，改变轮胎与冰面的接触特性。因此，精确的温度控制是保证测试结果可重复性和可比性的先决条件。-环境温度要求：环境气温应保持在-10℃至0℃的范围内，以确保试验过程中冰面温度的稳定性。-风速与降水条件：试验应在风速不大于5m/s、无降水（无雪、无雨、无冻雨）的条件下进行，排除气象因素对测试结果的干扰。-冰面质量检查：试验前需对冰面进行质量评估，需使用专用冰面温度计和摩擦系数测量装置（如摆式摩擦系数仪）测定冰面状况，确保冰面光滑、无裂缝、无明显杂质，表面摩擦特性处于标准规定范围内。（2）测试设备与车辆要求标准对测试设备和车辆提出了明确的技术要求：-牵引车与测试车辆：测试用车辆应为整备质量符合规定的乘用车，车辆的技术状况应良好，轮胎气压应严格按照车辆制造商的规定进行调整。-数据采集系统：需配备高精度的速度传感器、GPS定位系统、数据记录仪等设备，采样频率不低于10Hz，以确保行驶速度的精确测量和数据的完整记录。-冰面温度测量装置：应采用接触式冰面温度计进行测量，测量精度应达到±0.1℃。（3）试验程序标准的试验程序主要包括以下步骤：1.轮胎预处理：试验轮胎在测试前应在规定的环境条件下停放一定时间（通常为2小时以上），使轮胎温度与环境温度达到平衡。2.预热行驶：试验车辆以规定速度进行一定距离的预热行驶，使轮胎达到稳定的工作状态。3.正式测量：测量车辆在冰面上的加速过程——即从低速（如5km/h）全油门加速至规定速度（如40km/h）的加速时间，或测量车辆在冰面上的制动力或制动距离——即从规定速度（如40km/h）紧急制动至完全停止的制动距离。通过这两个维度的测试数据综合评估轮胎的冰抓性能水平。4.重复测量：每个试验轮胎需进行多次有效测量（通常为6次以上），取平均值作为最终测试结果，以保证数据的统计可靠性。（4）数据报告标准规定，测试结果报告应包含以下信息：-轮胎标识信息（品牌、规格、生产编号等）；-试验环境条件记录（温度、风速、湿度等）；-冰面状态描述及摩擦系数测量值；-各次测量原始数据及统计处理结果；-最终评价结论。2.4关键技术要点分析ISO19447:2021在制定过程中解决了多项技术难题，其关键技术要点包括：冰面制备与维护技术。标准对试验冰面的制备工艺提出了明确要求，包括水质要求（应采用清洁淡水冻结）、冻结速率控制、冰面平整度要求（起伏不超过±3mm）等。同时，标准规定了试验过程中冰面的维护频次和方法（如每隔一定试验次数需对冰面进行重新修整），以确保整个测试周期内冰面质量的稳定一致。测试数据有效性的判定规则。标准引入了统计学方法对测量数据进行有效性判定。对于明显偏离正常值范围的异常数据，规定了剔除的准则和需补充测试的要求，确保最终报告的数据具有较强的统计代表性。轮胎负荷状态的控制。标准明确规定了试验轮胎的负荷应按照轮胎负荷指数对应的最大负荷能力的一定比例（通常为80%-100%）进行调整，并规定了负荷调整的精度要求和测量方法。三、主要起草单位介绍ISO19447:2021的制定汇聚了国际轮胎行业的众多顶尖企业和研究机构的力量，其中米其林集团公司（Michelin）在标准制定过程中发挥了尤为重要的引领作用。米其林集团创立于1889年，总部位于法国克莱蒙费朗，是全球领先的轮胎制造商之一。一百多年来，米其林始终坚持技术创新驱动发展的理念，在轮胎结构设计、复合材料研发、胎面花纹优化以及冰雪地抓地性能研究等方面积累了深厚的技术底蕴。米其林旗下的X-Ice系列、LatitudeAlpine系列等冬季轮胎产品在全球高端冬季轮胎市场中占据重要地位，其冰抓性能测试方法和评价体系一直在行业内具有标杆性的影响力。在ISO19447:2021的制定过程中，米其林团队充分发挥了其在冬季轮胎研发领域长期积累的丰富经验和技术优势。米其林的技术专家不仅主导了标准框架的架构设计和核心测试方法的起草工作，还投入了大量资源开展全球多地的比对验证试验。米其林位于瑞典阿尔维斯尧尔（Arvidsjaur）的冬季测试场和位于加拿大魁北克的冰面试车场均为标准制定提供了关键的试验验证数据。这些试验场具备完善的冰面制备设施和精确的环境控制能力，能够在长达数月的冬季测试季中提供稳定、可控的试验条件。除米其林外，标准制定工作还得到了普利司通（Bridgestone）、固特异（Goodyear）、大陆马牌（Continental）、倍耐力（Pirelli）等全球领先轮胎企业的积极参与，以及德国TÜV、美国标准测试实验室（StandardsTestingLaboratories）等独立检测认证机构的技术支持。这些组织和机构的通力协作，确保了ISO19447:2021既反映了行业最先进的技术水平，又兼顾了不同规模企业的实施可行性。四、标准实施影响与发展展望4.1对轮胎行业的影响ISO19447:2021的发布实施对全球轮胎行业产生了深远影响。在研发层面，该标准为轮胎企业提供了一套统一、科学、可量化的冰抓性能评价工具，使各企业能够在可比的技术平台上检验和优化产品设计。在生产层面，标准有助于企业建立更加严格和规范的质量控制体系，确保批量生产的轮胎产品在冰抓性能方面的一致性和可靠性。在市场竞争层面，标准的统一提升了市场的透明度和公平性，为技术领先的企业提供了展示产品优势的平台，也为新兴市场参与者提供了追赶的方向和标杆。4.2对汽车产业及终端用户的意义对于汽车整车企业而言，ISO19447:2021为标准化的轮胎配套选型提供了重要的技术依据，有助于整车企业在不同供应商之间进行科学、量化的性能比较，优化整车冬季操控性能和制动安全性的匹配设计。对于终端消费者而言，统一的测试标准意味着不同品牌轮胎的冰抓性能数据具有可比性，消费者能够基于客观的测试数据进行更明智的购买决策，同时也有助于增强消费者对冬季轮胎重要性的认知。4.3发展趋势与后续方向随着新能源汽车的快速发展和智能化技术的不断进步，轮胎冰抓性能测试技术也面临着新的挑战和机遇。电动化方面，电动汽车因电池重量导致整车质量明显增加，同时对续航里程的敏感性要求轮胎具备更低的滚动阻力，这对冰抓性能与能效性能的平衡提出了更高要求。智能化方面，自动驾驶技术的快速发展要求轮胎具备更精确、更可预测的冰雪路面性能表现，以满足自动驾驶系统对车辆动力学模型的精确标定需求。未来，ISO/TC31可能会在ISO19447的基础上，逐步扩展标准的适用范围，将轻型载重汽车轮胎、SUV轮胎等纳入其中，同时开发针对轮胎雪地抓地性能的测试方法标准，最终形成完整的轮胎冬季性能国际标准体系。五、结论ISO19447:2021《乘用车轮胎冰抓性能的测量方法装载的新轮胎》作为轮胎冰抓性能测试领域的首项国际标准，其发布填补了这一关键领域长期存在的标准空白。该标准通过统一试验条件、规范测试设备、明确试验程序和确立数据处理规则，构建了一套科学、严谨、可操作性强的轮胎冰抓性能评价体系。标准的实施不仅为全球轮胎企业的冬季轮胎研发和质量控制提供了统一、权威的技术依据，也为消费者选择冬季轮胎提供了可