轮胎滚动阻力试验机 介绍-

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一、背景
2009年7月13日，欧洲联盟发布了第661号法规，法规中规定汽车轮胎 滚动阻力系数的限值要求分两个阶段实施。
第一阶段
2012.11.01 认证C1、C2和C3轮胎（及车辆）的第一阶段认证 2013.11.01 认证相应车辆的第一阶段认证 2014.11.01 销售满足第一阶段要求的C1和C2轮胎（及车辆）的销售 2016.11.01 销售满足第一阶段要求的C3轮胎（及车辆）的销售
因为试验速度、充气压力等测试 条件不一致，测量同一轮胎的滚 阻值相差较大，偏差可能达20%， 所以很难得到较准确的轮胎滚阻 测试数据，无法准确地用于轮胎 滚阻的限值及分级。
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三、滚动阻力试验
轮胎滚动阻力的测试标准
国际：ISO 28580： 2009（E） 测量轿车、 载重汽车和客车轮胎滚 动阻力的方法——单点 试验和测量结果相关性
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二、滚动阻力试验机
用户在界面提示的引导下，点选需要的语句，以填表格的方式设计自己的滚动
阻力试验程序。使用编程调试界面调试、试运行和存储用户自己个性化的滚动 阻力试验程序
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二、滚动阻力试验机
试验数据的管理
������ 自动生成轮胎样品 滚动阻力试验报告； ������ 存储标识每个轮胎 样品的全部试验数据和 管理数据； ������ 数据库支持试验轮 胎历史数据的静态分析 和样品试验记录的增删 查改。
转鼓（直径2m） 驱动皮带
测试轮胎
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二、滚动阻力试验机
测试工位：
工位的主要组成部分 有滑台总成、直线导 轨、液压油缸、负荷 传感器、二分力传感 器及试验轮胎/轮辋 总成等。主要功能为 装载轮胎，给定轮胎 驱动负荷并通过传感 器测定数据。
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二分力传感器 工位轴
测试工位
二、滚动阻力试验机
液压站：通过加载油缸将装 有轮胎/轮辋总成的滑台推 向转鼓，并产生一定的作用 力，从而对其进行滚动阻力 试验。
3、因为轮胎接地形变引起的能量损耗 （滚动阻力）：80-95 %！
轮胎胶料弯曲变形、挤压和剪切
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一、背景
车辆能量损耗产生的主要因素
α
在汽车行驶中，能量会被各种阻力所消耗，其 中约20%的汽油被轮胎滚动阻力所消耗。 。
车辆惯性-加减速 重力-克服重力做功 轮胎滚动阻力 内部摩擦损耗 风阻 发动机空转损耗 空调系统 电气控制系统 其他能量损耗
温度测量位置距离轮 胎胎侧0.15m-1m内。
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三、滚动阻力试验
4、升温时间：LI>121时升温时间为180分钟。
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三、滚动阻力试验
实验步骤轮胎的测试过程包括：热平衡、调整气压、升温、测量与记录。 1、热平衡 将充气轮胎置于试验场所的环境温度下停放至少
6 小时，轿车轮胎为3 h。
2、调整充气压力 经过热平衡后，将轮胎充气压力调整到 试验充气压力并于调整后10 min进行校核。
3、升温、 根据升温时间条件表， 负荷指数大于121时，轮胎正转时
升温时间为180min。
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三、滚动阻力试验
4.测量和记录
在试验中应测量和记录的数据有: a) 试验速度、b) 垂直于鼓面的轮胎负荷, c)初始试验气压, d) 滚动阻力系数Cr, e) 在稳定状态下,轮胎轴线至轮鼓外表面的距离, f)环境温度t。 g)转鼓半径R、 h)所选的试验方法; i)试验轮辋(型号和材质): j) 轮胎型号
第二阶段
2016.11.01 认证C1、C2和C3轮胎（及车辆）的第二阶段认证 2017.11.01 认证相应车辆的第二阶段认证 2018.11.01 销售满足第二阶段要求的C1和C2轮胎（及车辆）的销售 2020.11.01 销售满足第二阶段要求的C3轮胎（及车辆）的销售
C1、C2、C3类轮胎基本上对应中国国家标准中的轿车轮胎、轻型载重汽车轮胎和载重汽车 轮胎
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一、背景
我国轮胎企业出口到欧盟国家的轮胎占很大比例，面对2012年 11月1日开始实施的新型轮胎滚动阻力的型式认证，最终于2020 年之前全面达到其限值要求。
我公司予以高度重视，组织技术人员在技术方面采取措施，使 轮胎滚动阻力性能尽早达到各种法规要求，确保轮胎继续顺利 销售到欧洲联盟和其它国际市场。
控制胎监控设备的稳定性要求：
参比设备实验室控制胎监控的最大期限为一个月。在这个月 期间某时，监控必须包括最少3次单独的测量，评估在指定
一个月期间得到三次测量平均值与另一个月的漂移。
实验室确保一条胎至少三次测量时，设备应保持标准偏差： σ <= 0.075N/KN. 对于轿车和小轿车和客车轮胎（LI<=121) σ <=0.060N/KN, 对于大载重汽车和客车轮胎（LI>121）
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三、滚动阻力试验
验设备间结果校正比对 试验设备间测量结果校正 是指以确定的基准设备为 准，其它参比设备测量结 果校正为基准设备测量结 果。使用2条符合要求的校 正轮胎分别在基准设备和 参比设备上进行试验。通 过测量结果Cr与在一个基 准设备得到的Cr比较。然 后得到一个校正公式，用 于把参比设备得到的结果 转换成校正结果。
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三、滚动阻力试验
5、测量附加损失（分离法测量） 轮胎的测试过程会存在一些附加损失，包括了轮胎轴的摩擦力、 轮胎轮辋组合体的空气动力学损失、转鼓轴承摩擦力以及转鼓的 空气动力学损失这四项。采用分离法，按照400N 的径向加载力 测量附加损失值。
6、反转测量
按照标准检测一条轮胎即获
反转测量的时间为50min。 得一组数据至少需要 4小时
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一、背景
轮胎对环境的主要影响是发生在轮胎使用阶段，其 中轮胎滚动阻力对环境的影响占了非常大的份额。
轮胎滚动阻力直接影响轮胎的使用性能，如胎面磨 耗、胎体生热、高速耐久及动力性能等，同时关系 到汽车的燃油消耗和环境污染。
随着人们环保意识的加强和受世界能源危机的影响， 轮胎滚动阻力由于直接影响汽车燃油经济性和汽车 尾气排放，在轮胎工业和汽车行业中受到越来越广 泛的重视。
轮胎滚动阻力测试方法：
1)测力法。测量或转换成轮胎轴上的反作用力。
转鼓
(2)扭矩法。测量转鼓的输入扭矩。
(3)功率法。测量输入转鼓的能量。
(4)减速度法。测量转鼓和轮胎轮辋组合体的减速度。
液压缸
测试轮胎
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二、滚动阻力试验机
工作原理
测力法测量轮胎主轴处的反作用力Ft , 从而计 算轮胎的滚动阻力Fr。计算公式如下:
7、数据计算整理
测量完成后，需要对数据进行修正、计算整理，存储、打印报表 等处理。
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三、滚动阻力试验
按照标准，需要对3条轮胎做1X3重复性实验，以验证实验设备的
稳定性。对于大载重汽车和客车轮胎（LI>121）应保持滚动阻力
系数标准偏差<=0.060。
标准偏差<0.06.达到标准
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三、滚动阻力试验
Fr=Ft(1+r/R)一Fp
式中 F r—— 轮胎滚动阻力; F t ——轮胎主轴力;
r1——稳态条件下, 从轮胎轴到转鼓表面的 距离;
R ——转鼓半径。 Fp ——测量附加损失
滚动阻力Fr：单位距离的能量损失或 能耗。 滚动阻力系数Cr：滚动阻力与轮胎负 荷的比值。Cr= F r/Lm
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二、滚动阻力试验机
另一方面：限制性法规也将大大推动我国轮胎行业 的技术革新，有利于节能减排目标的实现，有利于 我国轮胎行业的产业结构调整，提高产品的附加值。
长远来看是好事。
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二、滚动阻力试验机
工作原理; 直流调速装置拖动直流电机，带动转鼓旋转。转鼓右侧设有 试验工位，在液压油缸作用下，轮胎压靠在转鼓表面上，进行轿车轮胎 滚动阻力值的检测。
1、试验速度为单一速度，充气压力 为封闭气压，基本保证测量同一轮胎 的滚阻值相差较小，偏差应在5%以内；
2、首次确立设备重复性精度要求， 并提出建立不同实验室设备轮胎滚动 阻力的相关性方法；
3、被欧盟立法确认用于轮胎滚阻的 限值及分级的标准测试方法。
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三、滚动阻力试验
滚阻试验条件
1、速度条件：根据ISO28580.轮胎试验速度条件如图 示：一般试验速度为80Km/h；
轮胎滚动阻力试验机介绍
子午胎 公司
一、背景
轮胎滚动阻力的定义： 轮胎在水平道路上滚过单位距离机械能转化为热 能的能量，即指轮胎在水平路面上滚过单位距离 所消耗的能量。
轮胎滚动阻力内容： 主要包括轮胎滚动时变形中克服橡胶粘弹性应变滞后所消耗的 内摩擦功、轮胎与地面接触消耗的外摩擦功、轮胎滚动时搅动 空气引起的流体阻力消耗的功、以及轮胎花纹块拍击地面发声 消耗的功等。
液压站
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二、滚动阻力试验机
气动系统：主要用于轮胎 恒压试验，由两部分组成， 一部分为气源处理装置。 另一部分为控制及执行机 构，用于轮胎试验过程中 的充气和放气（保证轮胎 在恒压状态下试验）。恒 压实验时要求气压大于 1.2Mpa。
空压机
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二、滚动阻力试验机
控制柜及调速柜：
PAC 控制柜：搭载控制系统及信号调理器。实现整个轮 胎滚动阻力试验过程的自动或手动控制、试验条件的建 立、数据测量、数据处理和数据记录。 IPC 控制柜：搭载研华IPC 触摸屏工业级平板电脑，实 现人机交互、静态数据处理和信息显示、设备调试工具 以及各种数据的输入输出。 调速柜：内装西门子6RA7075 全数字调速系统对转鼓的 试验速度进行调控。
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一、背景
影响轮胎滚动阻力因素： 轮胎滚动阻力与轮胎结构设计、配 方设计、加工工艺以及轮胎的使用 条件如气压、负荷、行驶速度、路 面状况等有密切关系。
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一、背景
与轮胎相关的三个主要能量损耗因素和比例:
1、轮胎转动前进所受风阻：0-15 %；
2、微小打滑（轮胎和地面，轮胎和轮 辋）：0-10 %；
滚阻试验机组成： 转鼓系统、测试工位、液压气动系统、 调速柜及控制柜、控制系统及软件、 装胎小车等组成。
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二、滚动阻力试验机
转鼓系统：主传动是由驱动直流电机通过皮带降速传动，带动转鼓
旋转，从而驱动轮胎旋转。转速由调速柜调节直流电机。转鼓直径 2m，并经过动平衡测试，标定时需要打表测径向跳动及轴向跳动。
该法规的制定，对我国出口欧盟轮胎的生产技术、检验标准、 检测手段等提出了更高的要求。
基于以上背景，我公司购买使用轮胎滚动阻力试验机。
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二、背景
欧盟、美国、日本等国家纷纷出台了相关标准和法 规，对轮胎的滚动阻力系数提出具体要求，并提出 限制性标签法规。
一方面：国外的限制性法规已经成为控制中国轮胎 进入其市场的技术性贸易壁垒，使我国轮胎出口大 幅减少。
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三、滚动阻力试验
滚阻试验条件
2、试验负荷：根据ISO28580.轮胎试验负荷条件如图示；试验负荷为轮 胎单胎负荷能力的85%；充气压力为轮胎单胎负荷能力对应的气压。注： 在测量滚动阻力的试验中,轮胎是充好气的并允许该气压升高(即“封闭 式充气试验）。
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三、滚动阻力试验
3、实验室环境温度条件： 根据ISO28580，试验室环境温度范围为20～30℃，若试 验室环境温度不为25℃ ，则需要进行温度修正。基准 环境温度应为25℃ ,正负偏差正负1℃
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三、滚动阻力试验
轮胎滚动阻力的测试标准
国内：GB/T 18861-2002 汽车轮胎滚动阻力试验方法
美国：SAE J1269-2006 测量轿车、轻型载重汽车、 公路载重汽车和客车轮胎滚 动阻力的程序
国际：ISO18164-2005 测 量轿车、载重汽车、客车和 摩托车轮胎滚动阻力的方法
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二、滚动阻力试验机
测量过程趋势图的显示提供三个显示通道，可实现以曲线显示表达对 随时间变化的被测量变化趋势。每个显示通道可任意指定下述5个测量 值，包括：
转鼓速度趋势图；（Un-s） 轮胎负荷趋势图；（Lm-s） 轮轴力趋势图； （Ft-s） 轮胎动半径趋势图；（rL-s） 环境温度趋势图； （t-s） 通过观察趋势图，可为操作者提供轮胎是否热平衡以及轮轴力趋向是 否稳定，以便确定oratory (RRC)
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二、滚动阻力试验机
装胎小车： 液压驱动，可以根据 轮胎尺寸，调节定位 杆的高度和宽度，装 载轮胎时控制升降， 降低人力，操作方便。
装胎小车
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二、滚动阻力试验机
数据处理软件功能： 可以手动/自动实现试验的各个阶段的操作或对设备的直 接操作试验全部过程； 可以编制自己的滚动阻力试验程序，自动完成试验的全 部过程包括运行数据、过程数据和分析数据。不但可以存 储数据，自动出具试验报告，还可以出具试验报表。