轮胎滚阻对整车能耗影响研究

覃慧芳 梁光炎 夏竟钧

摘 要：随着国家对整车排放要求越来越严格，提升整车经济性刻不容缓。提升整车经济性的措施很多，对于行驶系统，降低轮胎滚阻是重要措施之一。本文主要研究轮胎滚阻对整车经济性的影响，找出轮胎滚阻与整车能耗的关系。

关键词：节能;轮胎滚阻;滑行阻力

通过降低轮胎滚阻值，可以减小滚动阻力，减小整车阻力，从而提升整车经济性。本文主要研究轮胎滚阻与电耗、油耗的关系，得出轮胎滚阻在整车经济性中的贡献。

1 研究内容

汽车滑行阻力主要包含空气阻力、滚动阻力、传动系阻力等，本论文主要研究滚动阻力，滚动阻力主要影响因素为轮胎滚阻，通过测试同一规格，不同滚阻轮胎的整车滑行阻力曲线，以滑行阻力曲线作为输入，验证不同滚阻轮胎对整车能耗的影响。

（1）车辆、轮胎样本选择：某一纯电动车，轮胎规格235/55 R19;某一燃油车，轮胎规格215/55R18。

（2）轮胎滚阻值设定： 每个规格轮胎设定三个滚阻值：6.0、7.0、8.0，实际样胎滚阻以测试结果为准。

（3）不同滚阻轮胎方案确定：仅通过改变轮胎胎面配方达到不同滚阻值要求。

2 测试、计算方法

（1）轮胎滚阻测试方法：通过《ISO 28580：2009 Passenger car， truck and bus tyres —Methods of measuring rolling resistance— Single point test and correlation of measurement results》规定测试轮胎滚阻。

（2）整车滑行阻力测试方法：通过《GB 18352.3-2005轻型汽车污染物排放限值及测量方法》中附件CC5.1规定方法测试。

①测试设备：P-BOX或者V-BOX，实时记录测试速度与测试时间的关系。

②测试地点：汽车试验场性能道（平整光滑水泥路），性能道经过国家认证机构认证，可用于滑行阻力测试。

③测试过程：

a）车辆准备：选择风阻最大车身，车辆磨合里程≥3000km，车辆重量M=整备质量+100kg。

b）将车辆加速到比选定车速V高出10km/h的车速，变速器置于空挡。

c）测量车辆从V2=V+△V减速至V1=V-△V所需时间t1（△V≤5km/h）。

d）在相反的方向，进行同样的试验，测量t2。

e）取时间t1和t2的平均值Ti。

f）重复上述试验5次，取时间的平均值△T，计算出阻力的平均值，即：

g） 根据以上公式每隔10km/h计算一个阻力点，并对相应点进行温度修正，最后拟合得出该车型滑行阻力如下：

（3）整车能耗验证方法：通过输入不同的滑行阻力曲线分析综合油耗测试结果，对比不同滑行阻力曲线对整车能耗影响。

3 测试信息

如下表1所示为测试车辆信息、测试条件、轮胎信息。

4 数据分析

通过整車滑行阻力测试，得到不同速度下整车道路行驶阻力，如图1所示。行驶阻力随车速增大逐渐增大;同一规格轮胎，轮胎滚阻系数增大，行驶阻力增大。

使用实际滑行的道路阻力曲线，对比整车滑行阻力整车能耗，如下表2所示。从测试结果可以看出，该纯电动车，滚阻降低0.7，续航里程提升2.1%，约9 km;滚阻降低1.1，续航里程提升5.6%，约24km。该燃油车，滚阻降低1.2，油耗降低3.2%，约0.25L;滚阻降低2.3，油耗降低4.2%，约0.33L。

5 结论

通过降低轮胎滚阻，可提升整车经济性。对电动车，轮胎滚阻下降1，续航里程提升3%～5%;对燃油车，轮胎滚阻下降1，油耗下降2%～3%。

作者简介：覃慧芳 （1986-），女，壮族，广西来宾人，本科，学士，助理工程师，主要从事汽车车轮轮胎设计开发。