轮胎负荷对滑行通过噪声测试的影响

蔡习舟，宋 立，秦艳分

（中策橡胶集团有限公司，浙江 杭州 310018）

2009年，欧洲经济委员会发布了欧盟轮胎标签法规[REGULATION（EC）No 1222/2009]，之后，世界各国和地区纷纷推出各自的轮胎标签制度。根据联合国《1958年协定书》，现在进入欧盟市场的产品必须取得ECE R117证书[1-2]。经过近20年的发展，ECE R117法规（版本Rev.4—2016，以下简称法规）在日趋成熟的同时也日趋严苛，促使轮胎生产企业加紧推行绿色环保轮胎[3-5]。

法规对各类轮胎产品的噪声、滚动阻力和湿地抓着性能都有明确的限值规定。尽管法规对试验条件有诸多规定，但测试结果仍然会受到很多因素的影响。

本工作研究试验车辆轮胎在充气压力不变的情况下，负荷在法规规定的区间内两极变化对滑行通过噪声测试的影响。

1 试验轮胎

试验轮胎规格为275/30R20 93H，相关信息如下：轮胎类型 轿车轮胎（C1），标准负荷（Qr）650 kg，标准充气压力（Pr）250 kPa，轮胎标记M＋S和雪花图案，为非增强型。

试验轮胎花纹如图1所示。因属于雪地轮胎，根据法规规定，轮胎噪声通过限值为73 dB（A）。

图1 试验轮胎花纹示意

2 试验车辆和试验条件

试验车辆为长风猎豹Q6。

试验条件按照法规要求：空气温度 5～40℃，地表温度 5～50 ℃，风速＜5 m·s-1，车辆速度 70～90 km·h-1，测试场地符合ISO 10844规定，其他测试环境和设备摆放均符合法规要求。

3 结果与讨论

3.1 轮胎负荷接近上限

根据法规要求，试验车辆每个轮胎的试验负荷（Qt）必须是Qr的50%～90%，试验车辆所有轮胎的平均负荷（Qa）必须是Qr的70%～80%。试验前各轮胎的负荷及其比重（试验车辆轮胎负荷与标准负荷的比值）如表1所示，满足法规要求。

表1 试验车辆轮胎负荷及其比重

试验车辆轮胎的充气压力（Pt）必须满足下式

式中，Pmin和Pmax分别为试验车辆轮胎的最小和最大充气压力，且有下式成立。

本次试验的Pt及其限值如表2所示，满足法规要求。

表2 Pt及其限值 kPa

试验车辆完成轮胎预热后进入正式滑行通过噪声试验各阶段，试验车辆速度、噪声以及空气和地表温度如表3所示。

表3 试验车辆速度、噪声和温度

轮胎与路面的滚动噪声声压级（LR）为

经过计算，轮胎负荷接近上限时的LR为76.17 dB（A），为76.13 dB（A），a为53.61，V为－7.70×10-4。

LR在20 ℃时的修正值Lref按下式计算：

式中，Tref为20 ℃，K为地表温度的修正因数，20 ℃以上时为－0.03，T为地表温度平均值。

温度修正后Lref为76.68 dB（A），根据法规向下圆整减1后最终噪声声压级测试值为75 dB（A），未达到法规限值。

3.2 轮胎负荷接近下限

轮胎负荷接近上限时的试验完成后，试验车辆不卸胎，直接调整轮胎负荷进行接近下限时的滑行通过噪声试验。调整后试验车辆各轮胎的负荷及其比重如表4所示，调整后的Pt及其限值如表5所示，均满足法规要求。

表4 调整后试验车辆轮胎负荷及其比重

表5 调整后的Pt及其限值 kPa

调整后试验车辆速度、噪声以及空气和地表温度如表6所示。

表6 调整后试验车辆速度、噪声和温度

根据式（4）—（8），计算得到轮胎负荷接近下限时的LR为74.27 dB（A），为74.23 dB（A），a为53.71，为－8.05×10-4。

温度修正后Lref为74.78 dB（A），根据法规向下圆整减1后最终噪声声压级测试值为73 dB（A），达到法规限值。

4 结论

测试环境和测试车辆相同，充气压力不变，保证轮胎负荷和充气压力都在法规规定的区间内，调整接近法规区间的两个负荷端点进行两次滑行通过噪声试验。忽略风速、空气温度等不可控因素的影响，地表温度修正后得到两次试验的噪声声压级相差1.9 dB（A），测试认证结果不同。

轮胎负荷对轮胎噪声有较大的影响，保持测试环境和测试车辆相同，充气压力不变，轮胎负荷小时噪声较小，负荷大时噪声较大。在法规规定的负荷区间内通过两极调整会直接影响轮胎噪声测试认证结果。