胎侧部件对高性能子午线轮胎耐久性能影响的研究

宋恩磊

摘 要：研究胎侧部位的胎翼端点、1P胎体帘布反包端点和RC胶端点对子午线轮胎耐久性能的影响。结果表明，对于轿车高性能子午线轮胎，胎翼端点、1P胎体帘布反包端点和RC胶端点对耐久性能均有影响，其中胎翼端点和1P胎体帘布反包端点的影响较为显著。

关键词：胎翼端点；1P胎体帘布反包端点；耐久性能

随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，从而对轿车的需求量也越来越大，道路的行车安全至关重要。车辆的安全行驶与轮胎本身特性密不可分。当汽车在行驶过程中，轮胎会长期疲劳挤压变形，如果胎侧部位设计不合理，就容易产生胎侧裂口，导致轮胎漏气，甚至出现爆胎，危及行车人的生命。所以设计一款高耐久安全性能轮胎很重要。近年来，人们对汽车功能要求逐渐提高，从而对轮胎性能的需求也在不断增长，尤其轮胎的耐用性很关注，合理的胎侧部位设计也是提升轮胎耐久性能的方法之一。至此很多轮胎厂家都在轮胎设计方面绞尽脑汁，目的是为了找出胎侧部位设计的最优方案。然而胎侧部位的每个影响因素之间也都是相互制约的，因此工程师在设计轮胎时，应当充分的考虑相互间的制约因素，设计出最合理的方案，从而提升轮胎的耐久性能。本文是以轿车子午线轮胎为载体，通过对胎侧部位的胎翼端点、1P胎体帘布反包端点和RC胶端点的研究，找出其对轮胎耐久性能的影响，以便对轮胎的胎侧部位的结构设计提供理论依据。

方案设计概述：（1）选取代表规格：225/45R17；（2）胎翼端点对胎侧部位的影响，仅将该端点作为唯一变量，其他影响因素不变；（3）1P胎体帘布反包端点对胎侧部位的影响，仅将该端点作为唯一变量，其他影响因素不变；（4）RC胶端点对胎侧部位的影响，仅将该端点作为唯一变量，其他影响因素不变。

1 胎翼端点对胎侧部位的影响研究

针对胎翼端点对胎侧部位的影响，共设计5种不同的方案，分别将胎翼端点放在胎侧5个不同的位置，详见图1。

方案说明：（1）胎翼端点在胎侧的影响区域取5个点，分别是a1、b1、c1、d1和e1；（2）a1和e1分别是胎翼端点位置设计的上下临界点；（3）a1与e1之间的距离分为四等分，分別是a1b1=b1c1=c1d1=d1e1；（4）取得这5个点，分别表示5个方案：A1、B1、C1、D1和E1；（5）A1为基准方案，其它方案以A1为基准，统一安排耐久试验。

数据分析：（1）影响率是以A1为基础，胎翼端点对胎侧影响提升的百分比；（2）从试验数据可以看出，B1与A1、C1与B1、D1与C1相比，都下降了1%，E1与D1相比，下降了3%；（3）A1-E1方案，胎翼端点对胎侧的影响越来越大，下降了6%。

小结：（1）随着胎翼端点沿着胎侧向下设计，胎翼端点对胎侧的影响越来越大；（2）故胎翼端点应沿着胎侧向上设计，避免出现胎侧裂口。

2 1P胎体帘布反包端点对胎侧部位的影响研究

针对1P帘布反包端点对胎侧部位的影响，共设计5种不同的方案，分别将该端点放在胎侧5个不同的位置，详见图2。

方案说明：（1）1P胎体帘布反包端点在胎侧的影响区域取5个点，分别是a2、b2、c2、d2和e2；（2）a2和e2分别是1P胎体帘布反包端点位置设计的上下临界点；（3）a2与e2之间的距离分为四等分，分别是a2b2=b2c2=c2d2=d2e2；（4）取得这5个点，分别表示5个方案：A2、B2、C2、D2和E2；（5）A2为基准方案，其它方案以A2为基准，统一安排耐久试验。

数据分析：（1）影响率是以A2为基础，1P胎体帘布反包端点对胎侧影响提升的百分比；（2）从试验数据可以看出，B2与A2相比，下降了3%；C2与B2相比，下降了4%；D2与C2相比，下降了22%；E2与D2相比，提升了29%；（3）A2-E2方案，1P胎体帘布反包端点对胎侧的影响先增大后减小，直至到影响为0。

小结：（1）随着1P胎体帘布反包端点位置沿着胎侧影响区域向下设计，对胎侧的影响先增大后减小，直至到不影响，说明帘布端点对胎侧有个影响范围，帘布端点放在该区域，胎侧易发生裂口；（2）1P胎体帘布反包端点设计应尽量避开该影响区域，提升胎侧的耐久性能。

3 RC胶端点对胎侧部位的影响研究

针对RC胶端点对胎侧部位的影响，共设计5种不同的方案，分别将RC胶端点放在胎侧5个不同的位置，详见图3。

方案说明：（1）RC胶端点在胎侧的影响区域取5个点，分别是a3、b3、c3、d3和e3；（2）a3和e3分别是RC胶端点位置设计的上下临界点；（3）a3点为RC胶端点处在1P胎体帘布反包端点，e3为RC胶端点处在三角胶端点；（4）a3-e3之间距离四等分，分别是a3b3=b3c3=c3d3=d3e3；（5）取得这5个点，分别表示5个方案：A3、B3、C3、D3和E3；（6）C3为基准方案，其它方案以C3为基准，统一安排耐久试验。

数据分析：（1）影响率是以C3为基础，RC胶端点对胎侧影响提升的百分比；（2）从试验数据可以看出，B3与A3相比，下降了50%；C3与B3和D3与C3相比，没有变化；E3与D3相比，下降了70%。

小结：通过数据可以看出，针对RC胶端点对胎侧的影响，RC胶端点设计应避开三角胶和1P帘布反包端点。从而提升胎侧的耐久性能。

结论

（1）从以上数据可以看出，胎翼端点和1P胎体帘布反包端点对胎侧的影响更为明显。（2）合理的胎翼端点、1P胎体帘布反包端点和RC胶端点设计，可以有效的避免胎侧裂口，提升轮胎的耐久性能。