车速对轮胎滚动周长的影响

徐 彪 陆君一 / 上海市计量器具强制检定中心

车速对轮胎滚动周长的影响

徐 彪 陆君一 / 上海市计量器具强制检定中心

0 引言

根据相关规定，机动车车速里程表和出租车计价器均属于强制检定工作计量器具。机动车车速里程表与计价器的准确性直接影响着消费者权益。检定机动车车速里程表与出租车计价器的方法就是指确定表的指示值与实际行驶路程是否相符。

式中：W— 实际行驶路程；

N— 指机动车轮轴的转数；

S— 指在车辆自重影响轮胎变形状态下的实际滚动周长

根据国家计量检定规程JJG 517-2009《出租车计价器》规定，应当以60 km/h或40 km/h的速度启动检定装置进行检定。而在城市交通运营中，出租车的实际车速通常会不断变化，因此有必要研究一下在不同车速条件下滚动周长的变化情况。

车轮在不同车速条件下其轮胎的形状变化也会影响实际滚动周长，其影响量的多少也是研究的内容。

1 原理与方法

1.1 工作原理

根据JJG 517-2009对出租车计价器的检定要求，按图1所示，将带有被检出租车计价器的车辆驱动轮②安置在出租车计价器整车检定装置滚筒④和⑤上（钢制滚筒周长为1 m，并脱开装置，处于自由滚动状态）。将两块反光靶③分别贴置在滚筒④和驱动车轮②表面上，两台激光测速仪①的激光束分别垂直对准反光靶③。然后启动滚筒④，使驱动车轮处于不同的车速情况下（以车辆车速里程表速度指示值定点，出租车为空载一人驾驶，轮胎气压处于标准状态），通过激光测速仪①可以分别读出滚筒④转速N1和驱动车轮②转速N2，假设驱动车轮②与滚筒④始终处于无相对滑动状态，因而：

式中：L— 滚筒④周长（1 m）；

S— 驱动车轮②滚动周长，m

故S=（N1/N2）L=iL

图1 出租车计价器整车检定装置工作原理图

1.2 检测方法

启动滚筒④，拖动机动车的驱动车轮②，根据车速里程表显示的车速，用两台激光测速仪分别记录下滚筒④和被测的驱动车轮②的车速值，检测15次。以15次的转速平均值用公式计算出S。试验验证数据见表1所示。

1.3 验证

验证轮胎与主滚筒之间是否存在相对滑动。将驱动车轮悬空，发动机动车，使车轮空转，车速里程表指示车速分别为40 km/h，60 km/h，80 km/h时的驱动车轮实际车速为37.74 km/h，56.08 km/h，75.49 km/h（输入相应的滚动周长，为使其与上述实验匹配）。试验验证数据见表2所示。

表1 试验验证数据（1）

表2 试验验证数据（2）

2 数据分析

1）从表1可以看出，车速由10 km/h到80 km/h时，滚动周长S从1.948 m增加到1.960 m，只变化了0.012 m，相当于变动率为0.6%，与出租车计价器使用误差2%相比，可以忽略不计。

2）从表2中可知当车速从40 km/h达到80 km/h时，驱动车轮②与滚筒④之间存在的相对滑动量达到0.34%，所以可以忽略不计。

3 结语

从试验结果看出，驱动车轮的滚动周长S，随着车速的增大的确呈增大趋势。若考虑到试验中存在相对滑动的因素，增大量估计不超过1%左右。这是由于随着驱动车轮转速的增大，因机动车自重而导致轮胎略有变形后的外缘在离心力作用下略有增大的缘故。因此，对出租车计价器和车速里程表的检定来说，是完全可以忽略不计的。

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