滚动阻力基础知识

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1、滚动阻力橡胶有限公司工艺技术科2009.09.09轮胎基础知识之滚动阻力基本慨念随着车轮每一次转动，当轮胎与路面接触时，轮胎由于承重的原因会产生变形。随着轮胎结构的变形，其组成部件会变热，并且一部分由发动机传输来的能量损耗了：这就是滚动阻力现象。由于车辆运行所需的能量是由燃油燃烧提供的，因此降低轮胎的滚动阻力就会节省燃油消耗，从而减少二氧化碳和其它温室气体的排放。因为滚动阻力的原因，轮胎所造成的燃油消耗量约占整个轿车燃油消耗量的20%，在卡车中，则占1/3。什么是滚动阻力?滚动阻力基本慨念城市行驶轮胎滚动阻

2、力15%空气阻力5%动力传动系统45%克服质量35%汽车燃料消耗组成高速公路行驶轮胎滚动阻力25%空气阻力60%动力传动系统15%滚动阻力基本慨念滚动阻力是保障车辆运行必须克服的五种阻力之一。其他四种是空气阻力（取决于车辆的行驶速度）、加速时强大的惯性（如在城市驾驶时）、爬坡时需要克服的重力以及内部摩擦力（如传动系统等）。摩擦惯性气动阻力传动重力滚动阻力基本慨念滚动阻力（Fr）为单位行驶距离的能量损失。=能量（或功）／距离注：滚动阻力常用的国际单位是牛顿·米每米（N·m/m）。这等效于用牛顿（N）表示的牵

3、引阻力。滚动阻力系数（Cr）为用牛顿表示的滚动阻力与用牛顿表示的轮胎负荷的比值。滚动阻力的定义滚动阻力基本慨念滚动阻力系数的定义滚动阻力系数为维持正常行驶补尝滚动阻力的损失，轮胎每负载1吨需5公斤的力，则滚动阻力系数为：FR-滚动阻力Z-负载根据实际经验，滚动阻力的实际测量值在210-98N之间，因为轮胎的规格、花纹的不同而不同。11R22.516PR148/145MRR202轮胎滚动阻力KgNKg19.519519.5轮胎单胎负荷kgNt3150315003.15滚动阻力系数RRCrKg/KgN/NKg/

4、t0.0060.0066.190滚动阻力基本慨念轮胎滚动阻力损失区域分布轮胎滚动阻力分布胎冠49%带束层8%胎体11%胎侧14%胎圈11%其他7%滚动阻力基本慨念个人对滚动阻力的感受骑自行车时，当自行车胎内压很低时骑车会感到很吃力，这就是由于低气压使自行车胎的滚动阻力增大。滚动阻力基本慨念滚动阻力和轮胎的结构的关系降低胎面胶的tanδ滞后损失减少CR减少(另一方面橡胶的摩擦系数少)把胎面橡胶做成层结构上层增大μ下层降低损失去掉补强材料滞后损失的减少扁平率对于15系列的轮胎是最好的不需要包边胶等的补强部材。最

5、低偏平的形状减少带束周围胶料的浪费减少胎面宽度补强部材周围的损失会有降低胎侧及周围橡胶的tanδ滞后损失减少轮胎形状做成偏平化轮胎变形减少滞后损失减少CR减少减少带束层宽度CR减少接地面减少胎肩部的厚度减少CR减少CR减少CR减少滚动阻力基本慨念滚动阻力的影响1、滚动阻力会从燃料箱里消耗燃料2、它不可能被完全消除.3、滚动阻力可以通过轮胎结构设计及配方设计来降低滚动阻力。轮胎制造商在探索降低轮胎滚动阻力的方法应该同时考虑轮胎的另外两个因素：轮胎的里程寿命与抓地力。——这正是轮胎设计的新趋势。轮胎中对滚动阻力

6、影响的方面橡胶复合材料橡胶复合材料对滚动阻力的影响：正面的:提供抓地力；弹性；韧性；耐磨性负面的:在弯曲、扭曲等变形中产生废热，而这些热能源于车辆油箱里的燃油轮胎接地面的变形聚合物分子链的粘性变形与弹性变形,填充剂与聚合物分子链之间的磨擦轮胎中对滚动阻力影响的方面橡胶复合材料有些橡胶复合物可以减少滚动阻力，材料的选择取决于许多设计方面的要求：-耐磨性；抓地力；耐切割及耐刺扎等有些新的高科技材料复合物（如含硅元素）能减低滚动阻力，同时又不产生值得关注的负面影响轮胎中对滚动阻力影响的方面轮胎花纹型式较低滚动阻力

7、条状花纹较高滚动阻力块状花纹轮胎中对滚动阻力影响的方面轮胎花纹型式因此需选择胎面橡胶&花纹设计来降减低滚阻&生热高滚阻轮胎低滚阻轮胎轮胎中对滚动阻力影响的方面轮胎结构型式子午线轮胎斜交轮胎轮胎中对滚动阻力影响的方面轮胎结构型式子午线轮胎的滚动阻力比斜交胎低30%~40%，可节油6~8%。轮胎中对滚动阻力影响的方面轮胎规格对滚阻的影响外直径大的轮胎滚阻低按照ISO标准:8767测量的一个规格为175/70R14轮胎的滚动阻力轮胎中对滚动阻力影响的方面轮胎花纹磨损程度对滚阻的影响1、轮胎花纹越深，其滚动阻力就越

8、大，新旧轮胎滚动阻力的差别大约为20-25%。2、斜交轮胎新胎CR约为19kg/t，磨光时约为17.5kg/t；而即使新的子午线轮胎，其CR<17.5kg/t。（以载重型轮胎对比）轮胎中对滚动阻力影响的方面轮胎花纹磨损程度对滚阻的影响在轮胎寿命初期，前桥与驱动桥轮胎的滚阻差别大约5kg/t。在接近花纹磨光（磨损80%）时，前桥与驱动桥的滚阻差别大约为0.3kg/t。刻沟后，无论轮胎进一步磨损，也无论前桥或驱动桥，