汽车内胎轮胎装装式试验研究

汽车内胎轮胎装装式试验研究

内轮胎具有良好的气密性，通过iir生产的汽车轮胎内轮胎具有良好的气密性。避免因内套筒中的空气泄漏而减少内压，从而减少车轮的过度磨损和滚动阻力。但是,目前国内交通运输部门对使用IIR内胎可提高运输效益这一事实没有足够认识,这也是IIR内胎在我国的推广应用远不及世界其它地区广泛的主要原因。美国埃克森化工公司亚太地区丁基橡胶事业部为进一步推进我国汽车轮胎内胎的丁基化,与北京橡胶工业研究设计院合作,开展了IIR内胎在运输部门中的实际使用对比试验。现将试验结果介绍如下。1实验1.1重庆轮胎厂重庆轮胎厂内胎:IIR内胎,埃克森化工提供;对比NR内胎,重庆轮胎厂产品。外胎:双钱牌9.00-2016PR尼龙斜交轮胎,胎面花纹为烟斗花纹。1.2解放牌ca1110pkzh型集装箱长途运输汽车承试单位为重庆南岸第四运输公司。试验车辆选用长春第一汽车制造厂生产的解放牌CA1110PKZLZH型集装箱长途运输汽车。车自重约8.5t,额定载重量为5t,实际载重量为8～9t。1.3比较一辆汽车的基准(1)次开发行程4.试验线路有2条:重庆-南京-上海,一次往返行程约5000km,时间10～15天;重庆-广州,一次往返行程约4500km,时间10～15天。试验线路的不同路面比例及车辆平均行驶速度如下:山路25%,30km·h-1;一、二级公路20%,60km·h-1;高速公路55%,70km·h-1。(2)试验装配箱2条试验路线各安排6辆车,总计12辆。每条试验线路2辆车装IIR内胎,2辆车装NR内胎,2辆车为IIR内胎和NR内胎混装。(3)验操作规程整个试验的轮胎二保按《汽车轮胎里程试验操作规程》进行。2种内胎混装的轮胎换位顺序如图1所示,图中1,2和3为IIR内胎轮胎,4,5和6为NR内胎轮胎。(4)汽车试验汽车的测量汽车前轮轮胎的充气压力为900kPa,后轮轮胎的充气压力为830kPa,试验中途不得补气。在试验汽车每次离开重庆进行试验时,必须对每条试验轮胎的气压进行测量,并将其调整到规定气压。试验车辆在返回重庆第四运输公司5h后,测量试验轮胎的气压并记录。轮胎气压必须用埃克森化工提供的专用气压表测量。(5)油耗准确计量12辆试验汽车的耗油量(L)及行驶的里程(km)。1.4一般试验(1)无负荷停药测试将装2种内胎的轮胎充以标准气压,无负荷停放一定时间,测量并记录停放过程中的气压变化。(2)驾驶驾驶试验将停放后装2种内胎的轮胎分别装在同一车辆上,在相同天气条件、同一路面上由同一驾驶员驾驶。在行驶速度达到60km·h-1后,关掉油门作自由滑行,测量滑行距离。用于滑行试验的车辆与整车试验车辆相同,空载。试验路面为重庆公路研究所的专用跑道,试验条件为:小雨天气,路面无积水,空气温度为26℃,湿度为80%。2结果与讨论2.1iiir内胎轮胎磨损性能表1示出了用于试验的36条IIR内胎和36条NR内胎平均质量和外缘尺寸。从表1可以看出,IIR内胎比NR内胎轻26%,平叠外周长和平叠断面宽也较NR内胎小。车辆二保时,由于IIR具有优良的耐热性和抗撕裂性,IIR内胎很容易从外胎中取出,而NR内胎则已与外胎粘在一起,无法取出测量尺寸。表2示出了单装IIR内胎轮胎和单装NR内胎轮胎的试验汽车累计平均磨耗。由表2可见,单装IIR内胎的4辆车除31号车外,其余3辆车的轮胎磨耗较接近。单装NR内胎的车辆除48号车外,其余3辆车的轮胎磨耗较接近。这说明轮胎磨耗与车况及驾驶员的驾驶技术有较大关系。从表2还可以看出,单装IIR内胎的轮胎平均磨耗寿命比单装NR内胎的轮胎高7.5%。装IIR内胎轮胎的耐磨耗性能较高是由于IIR内胎具有优异的气密性,使得轮胎在运行中变形小、生热低,从而耐磨性较好。2.2车载内胎估算表3示出了2种内胎在整个试验过程中的气压损失率,每个数据为12辆车中所有同一种内胎数据的算术平均值。表3表明,在相同工作条件下,NR内胎的气压损失率始终是IIR内胎的2倍左右,可见IIR内胎比NR内胎有更优异的气密性。2.3车辆磷系装nr内胎的燃油表4示出了每辆车每次往返的百公里油耗,油耗从小到大的排列顺序为:单装IIR内胎,IIR内胎和NR内胎混装,单装NR内胎。单装IIR内胎轮胎的车辆比单装NR内胎轮胎的车辆平均节油9.11%(百公里节油2.8L),比IIR内胎和NR内胎混装的车辆节油5.76%。IIR内胎比NR内胎节油有2个主要原因:一是IIR内胎有良好的气压保持性,减少了轮胎行驶中由于空气泄漏而导致的轮胎过大变形,从而降低了滚动阻力;二是IIR内胎质量比NR内胎小。另外,车辆油耗与车辆状况、道路状况及驾驶员的驾驶技术有很大关系。但从表4数据看,同一车辆每个往返之间,以及同一方案不同车辆之间的数值较接近,说明试验控制较好。(1)天中的确定压力值天气温度影响内胎气压示值的变化。表5示出了2种内胎在充气停放35天中的气压值。在无负荷停放35天后,IIR内胎的气压比NR内胎高42kPa。说明IIR内胎的气密性高,使轮胎能长时间保持在正确的充气压力下工作,充分发挥轮胎的性能,同时也降低了轮胎的充气频率。(2)iiir内胎轮胎多行驶表6示出了分别使用IIR内胎轮胎和NR内胎轮胎车辆的滑行距离。从表6可以看出,单装IIR内胎轮胎的车辆比单装NR内胎轮胎的车辆平均多滑行20m,即1.74%。其原因与节省燃料的原因相同:一是IIR内胎有较好的气压保持性,二是IIR内胎质量较小。这也从另一角度验证了IIR内胎在节省燃料方面的优越性。2.5iiir内胎寿命IIR内胎有良好的抗热撕裂性,从而可降低轮胎使用过程中的爆胎危险。较小的撕裂可减小破孔的尺寸,使IIR内胎的修补更简易方便。实际使用中驾驶员反映,IIR内胎扎破或爆破后裂口较小,而NR内胎的裂口明显较大。特别是轮胎爆破后,NR内胎在断面方向很多被炸断,在周向达1/4圆周,内胎报废。IIR良好的耐热性使得IIR内胎在高温下仍保持较高的撕裂强度,从而延长了内胎的使用寿命。试验结束后,IIR内胎很容易从外胎中取出,并可继续使用;而NR内胎则几乎无法取出,硬拉出来的已完全不能再用。对于在超载、高速、充气压力不足、长距离等苛刻条件下使用的载重斜交轮胎,IIR内胎优异的气密性可确保其最大的轮胎寿命及安全性。因此,驾驶员宁愿用新NR内胎换取试验过的IIR内胎,因为IIR内胎的寿命至少是NR内胎寿命的2倍。另外,IIR内胎可使轮胎长时间在最佳充气压力下使用,减少了胎体的破坏,从而大大提高了轮胎的翻新率。2.6全年节省燃料费按单装IIR内胎轮胎的车辆比单装NR内胎轮胎的车辆平均百公里节油2.8L计算,一次往返(5000km)可节油140L,每月往返2次,则每辆车每年节油3360L。目前柴油价格为2.40元·L-1,则每辆车每年可节省燃料费8064元。按单装IIR内胎的轮胎磨耗比单装NR内胎的轮胎高7.5%,每条9.00-20外胎价格为900元计算,则每辆车每年可节省外胎费用972元。按IIR内胎的寿命为NR内胎的2倍计算,9.00-20IIR内胎目前市场价格每条70元,NR内胎为50元,则每辆车每年可节约内胎费用216元。以上3项相加,每辆车每年节省费用9252元。重庆运输总公司1500辆车如果都用IIR内胎,则一年节省费用1387.8万元。我国公路实行费改税后,使用IIR内胎的效益将更加明显。3试验成果的应用自1998年12月至1999年6月,经过近7个月的试验,试验里程最高达42352km,试验圆满结束。由于试验车辆均属长途跨省运输车辆,行驶路面复杂(有些路段由于路面正在翻新改造,常用片石、毛石填基),连续行驶时间长,超载严重,使得轮胎行驶里程比预计的稍短。此次试验得出如下结论:(1)实际使用过程中,IIR内胎比NR内胎有优异的气压保持性,IIR内胎的气压损失率仅为NR内胎的50%。(2)单装IIR内胎轮胎的车辆比单装NR内胎