《輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性基礎(chǔ)試驗(yàn)方法》

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSAEXX－20XX

輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性基礎(chǔ)試驗(yàn)方法

Basictiretestingmethodfortransientstatecombinedslipproperty

（報(bào)批稿）

在提交反饋意見時(shí)，請將您知道的該標(biāo)準(zhǔn)所涉必要專利信息連同支持性文件一并附上。

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中國汽車工程學(xué)會發(fā)布

T/CSAEXX－20XX

輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性基礎(chǔ)試驗(yàn)方法

1范圍

本文件規(guī)定了輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性基礎(chǔ)試驗(yàn)的方法。

本文件適用于轎車輪胎、輕型載重汽車輪胎。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T2977載重汽車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷

GB/T2978轎車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷

GB/T3730.3-1992汽車和掛車的術(shù)語及其定義車輛尺寸

GB/T6326-2014輪胎術(shù)語及其定義

GB/T12549-2013汽車操縱穩(wěn)定性術(shù)語及其定義

3術(shù)語和定義

GB/T3730.3-1992、GB/T6326-2014、GB/T12549-2013界定的及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1車輪幾何和輪胎坐標(biāo)系

3.1.1

車輪中心平面wheelplane

與車輪輪輞的兩側(cè)內(nèi)邊緣等距的平面（見圖1）。

[來源：GB/T3730.3-1992，2.2]

3.1.2

車輪中心wheelcenter

車輪中心平面與車輪回轉(zhuǎn)中心線的交點(diǎn)（見圖1）。

[來源：GB/T3730.3-1992，2.3]

3.1.3

輪胎接地中心centeroftirecontact

車輪中心平面與路面的交線和車輪回轉(zhuǎn)中心線在路面上的投影的交點(diǎn)（見圖1）。

[來源：GB/T12549-2013，5.1.1]

3.1.4

1

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輪胎坐標(biāo)系（X,Y,Z）tireaxissystem（X,Y,Z）

以輪胎接地中心為原點(diǎn)的右手直角坐標(biāo)系。X軸為車輪中心平面和道路平面的交線，以車輪中心平

面的行進(jìn)方向?yàn)檎?；Z軸為道路平面的法線，向上為正；Y軸在道路平面內(nèi)，方向按照右手法則確定（見

圖1）。

[來源：GB/T12549-2013，5.1.2]

圖1輪胎坐標(biāo)系

3.1.5

側(cè)偏角slipangle

輪胎接地中心的行進(jìn)方向與輪胎坐標(biāo)系X軸之間的夾角（見圖1）。

?

注：在輪胎坐標(biāo)系中，從X軸轉(zhuǎn)到輪胎接地中心的行進(jìn)方向，按右手法則來判斷其正負(fù)符號，圖1中

所示側(cè)偏角為負(fù)值。

[來源：GB/T12549-2013，5.1.3]

3.1.6

側(cè)傾角inclinationangle

輪?胎坐標(biāo)系的X-Z平面與車輪中心平面之間的夾角。

注：在輪胎坐標(biāo)系下，從X-Z平面轉(zhuǎn)向車輪中心平面，按照右手法則確定其正負(fù)符號，圖1中所示側(cè)

傾角為正值。

3.2輪胎的滾動和滑移特性

3.2.1

自由滾動輪胎freerollingtire

有垂向載荷（見3.3.2），但沒有驅(qū)動力矩（見3.3.7）或制動力矩（見3.3.8）作用的滾動輪胎。

注：自由滾動輪胎可以有側(cè)偏角和側(cè)傾角，且輪胎接地中心在路面上的軌跡可以是直線也可以是曲

線。

2

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3.2.2

輪胎自由滾動速度tirefreerollingspeed

?

滾?動輪胎的轉(zhuǎn)動角速度與輪胎有效滾動半徑（見3.2.3）的乘積。

3.2.3

輪胎有效滾動半徑tireeffectiverollingradius

?

自?由滾動輪胎滾動一周輪胎接地中心移動的距離除以2π所得的數(shù)值稱為輪胎有效滾動半徑。

3.2.4

輪胎行駛速度tiretrajectoryvelocity

輪胎的接地中心在路面上的運(yùn)動速度。

注：它在輪胎坐標(biāo)系X方向的分量稱為輪胎縱向速度（tirelongitudinalvelocity），它在輪胎坐標(biāo)系Y

方向的分量稱為輪胎側(cè)向速度（tirelateralvelocity）。

3.2.5

輪胎縱向滑移速度tirelongitudinalslipvelocity

??

驅(qū)?動或制動條件下的輪胎自由滾動速度與此時(shí)輪胎縱向速度之差。

3.2.6

輪胎縱向滑移率tirelongitudinalslipratio

或

?

輪?胎縱向?滑移率為輪胎縱向滑移速度與輪胎自由滾動速度的比值，表示為：

??·························································（1）

???

?

式中：?=??

——輪胎縱向滑移速度，單位為千米每小時(shí)（km/h）；

輪胎自由滾動速度，單位為千米每小時(shí)（）；

???——km/h

輪胎縱向滑移率。

??——

輪胎縱向滑移率為輪胎縱向滑移速度與輪胎縱向速度的比值，表示為：

??

·························································（2）

???

式中：?=??

——輪胎縱向滑移速度，單位為千米每小時(shí)（km/h）；

輪胎縱向速度，單位為千米每小時(shí)（）；

???——km/h

輪胎縱向滑移率。

?—?—

?3

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3.3輪胎的力和力矩

3.3.1

輪胎法向力tirenormalforce

路面作用在輪胎上的力沿軸的分量。

??Z

3.3.2

輪胎垂向載荷tireverticalload

輪胎法向力的絕對值。

3.3.3

輪胎側(cè)向力tirelateralforce

?路?面作用在輪胎上的力沿Y軸的分量。

3.3.4

輪胎縱向力tirelongitudinalforce

?

路?面作用在輪胎上的力沿X軸的分量。

3.3.5

輪胎回正力矩tirealigningtorque

z

路?面作用于輪胎上的力矩矢量沿Z軸的分量。

3.3.6

車輪扭矩wheeltorque

作用在車輪上相對于車輪旋轉(zhuǎn)軸的外力矩（見圖1）。

[來源：GB/T12549-2013，5.3.4，有修改]

3.3.7

驅(qū)動力矩drivingtorque

等于正的車輪扭矩。

[來源：GB/T12549-2013，5.3.5]

3.3.8

制動力矩brakingtorque

等于負(fù)的車輪扭矩。

[來源：GB/T12549-2013，5.3.6]

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3.4瞬態(tài)transientstate

輪胎運(yùn)動狀態(tài)及由此運(yùn)動狀態(tài)導(dǎo)致的輪胎的力和力矩，在輪胎坐標(biāo)系中隨時(shí)間而改變的狀態(tài)。

4試驗(yàn)條件

4.1試驗(yàn)環(huán)境溫度

在輪胎停放和試驗(yàn)期間，試驗(yàn)輪胎周圍環(huán)境溫度應(yīng)該保持為24℃±3℃。對于特殊的試驗(yàn)研究，用

戶可根據(jù)自己的需求來設(shè)定環(huán)境溫度。

4.2試驗(yàn)設(shè)備

4.2.1總則

為確保試驗(yàn)的完整性和可靠性，用于實(shí)施輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備，應(yīng)滿足以下要求。

4.2.2加載及定位系統(tǒng)要求

試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)具備加載及定位系統(tǒng)，且應(yīng)滿足以下要求：

a)在試驗(yàn)路面上實(shí)現(xiàn)輪胎垂向載荷的加載、設(shè)定輪胎側(cè)偏角、設(shè)定輪胎側(cè)傾角，并可施加制動力

矩或驅(qū)動力矩；

b)滿足輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)對設(shè)備加載及定位系統(tǒng)量程、精度的要求（最低精度應(yīng)滿足：

加載精度為設(shè)備最大加載能力的±1.0%，角度精度不低于±0.1°，加載半徑精度不低于±

0.5mm，車輪轉(zhuǎn)速精度不低于±15rpm）。

4.2.3路面要求

室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)具備均一、穩(wěn)定可靠的試驗(yàn)路面，且應(yīng)滿足以下條件：

a)保證在試驗(yàn)過程中不會出現(xiàn)與試驗(yàn)輪胎接觸的路面發(fā)生彎曲、側(cè)向偏移、劇烈磨損、裂縫、污

染以及表面過熱等影響試驗(yàn)結(jié)果可靠性的情況；

b)試驗(yàn)路面應(yīng)具有一定的粗糙度，以保證輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)實(shí)施；

c)保證試驗(yàn)輪胎相對于試驗(yàn)路面的輪胎行駛速度可以滿足輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)的要求，最

低精度±1km/h。

室外試驗(yàn)設(shè)備的試驗(yàn)路面為真實(shí)路面，根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)需求選擇。

4.2.4傳感測量系統(tǒng)要求

試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)具備準(zhǔn)確可靠的傳感測量系統(tǒng)，且應(yīng)滿足以下條件：

a)滿足輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)對傳感測量系統(tǒng)量程、精度的要求（任一傳感器精度至少為滿

量程的±1.0%）；

b)精確測量試驗(yàn)輪胎的轉(zhuǎn)動角速度、行駛速度、負(fù)載半徑、垂向載荷、側(cè)偏角、側(cè)傾角、側(cè)向力、

縱向力、回正力矩、充氣壓力及溫度等數(shù)據(jù)。

4.2.5數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要求

試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)具備精確的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采樣頻率滿足輪胎滾動一周最少采集32個(gè)點(diǎn)。

4.2.6其他要求

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試驗(yàn)設(shè)備還應(yīng)滿足以下要求：

a)設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行監(jiān)控、維護(hù)和標(biāo)定檢查，以保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠；

b)若為控壓試驗(yàn)，則試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)具有控壓機(jī)構(gòu)（氣壓最低控制精度應(yīng)不低于±5kPa）；

c)試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)定期對六分力的增益和試驗(yàn)路面摩擦系數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，應(yīng)保證所用控制胎的一致性和

性能穩(wěn)定性。

5試驗(yàn)方法

5.1試驗(yàn)準(zhǔn)備

5.1.1總則

試驗(yàn)前宜對試驗(yàn)輪胎進(jìn)行必要的準(zhǔn)備，這包括試驗(yàn)胎的選擇、胎面油污等的清潔、試驗(yàn)輪胎的存放、

輪胎輪輞的裝配與停放、試驗(yàn)信息的記錄、輪胎動平衡試驗(yàn)、輪胎預(yù)跑以及在試驗(yàn)設(shè)備上正確安裝試驗(yàn)

輪胎等。

5.1.2試驗(yàn)胎的挑選和存放

輪胎的復(fù)合滑移特性試驗(yàn)對輪胎胎面的磨損較為嚴(yán)重，若試驗(yàn)過程涉及到多條輪胎的替換，為確保

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可比性，應(yīng)選擇具有相近生產(chǎn)日期、相同批次、相同存儲環(huán)境、相似使用歷史及相似均勻性

的輪胎。試驗(yàn)前，輪胎應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下至少放置24h。

5.1.3輪胎與輪輞的裝配

所用輪輞的規(guī)格宜符合GB/T2977或GB/T2978的要求。

將輪胎安裝到輪輞上時(shí)，需要遵循標(biāo)準(zhǔn)的安裝程序。同時(shí)還需要確保輪胎與輪輞的接觸面上沒有損

傷、缺陷和雜質(zhì)；不能過度潤滑，否則引起胎圈的滑移；在必要時(shí)采用合適的適配器，以確保車輪總成

能順利安裝到轉(zhuǎn)軸上，且保證轉(zhuǎn)向中心位置不變。

給裝配好的輪胎充氣，使之充分穩(wěn)定，停放時(shí)間一般為3h。

注：如果輪胎在24h內(nèi)曾裝配和充過氣，則無需停放。

5.1.4參考試驗(yàn)條件的確定

輪胎的參考負(fù)荷由用戶根據(jù)試驗(yàn)胎的負(fù)荷指數(shù)和實(shí)車載荷確定。

輪胎的參考?xì)鈮海ㄖ咐涑錃鈮毫Γ┯捎脩舾鶕?jù)試驗(yàn)胎的最大氣壓和實(shí)車氣壓確定。

5.1.5試驗(yàn)信息記錄

試驗(yàn)前應(yīng)記錄必要的試驗(yàn)信息，包括以下內(nèi)容：

a)輪胎編號；

b)輪胎的基本信息，包括規(guī)格、花紋、品牌、負(fù)荷指數(shù)、速度級別、最大氣壓、產(chǎn)地、生產(chǎn)編號；

c)試驗(yàn)輪輞類型和規(guī)格；

d)充氣壓力。

5.1.6預(yù)跑

5.1.6.1把輪胎安裝到試驗(yàn)設(shè)備上，且保證輪胎旋轉(zhuǎn)中心與轉(zhuǎn)軸中心同心；

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5.1.6.2檢查并調(diào)整環(huán)境溫度，使之達(dá)到要求的數(shù)值；

5.1.6.3在正式試驗(yàn)前應(yīng)對輪胎進(jìn)行預(yù)跑，以達(dá)到消除輪胎由于包裝、存儲等因素引起的內(nèi)部殘余應(yīng)力等

目的。預(yù)跑程序可參考表1執(zhí)行或由用戶根據(jù)設(shè)備的試驗(yàn)?zāi)芰凸ぷ餍蕘碓O(shè)計(jì)，預(yù)跑后目測輪胎胎面不

應(yīng)出現(xiàn)明顯的磨損。表中負(fù)荷為輪胎負(fù)荷指數(shù)對應(yīng)的負(fù)荷能力，氣壓為對應(yīng)的充氣壓力。；

Fz0p0Fz0

表1輪胎預(yù)跑程序

運(yùn)行時(shí)間試驗(yàn)速度試驗(yàn)載荷充氣壓力側(cè)偏角側(cè)傾角

（s）（km/h）（N）（kPa）（°）（°）

180Fz0p000

59980Fz0p000

180Fz0p000

1080Fz0p010

2080Fz0p0-10

2080Fz0p010

2080Fz0p0-10

1080Fz0p000

180Fz0p000

注：如果試驗(yàn)胎在30min內(nèi)曾實(shí)施過相同或相近的預(yù)跑程序，則無需重復(fù)預(yù)跑。

5.1.6.4檢查并調(diào)整環(huán)境溫度及輪胎胎面溫度，使之達(dá)到要求的數(shù)值。

5.2試驗(yàn)

5.2.1總則

輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性受充氣壓力、輪胎行駛速度、輪胎垂向載荷、側(cè)傾角、側(cè)偏角和輪胎縱向滑

移率、胎面磨損量、環(huán)境溫度及輪胎溫度等多維輸入變量的影響。輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)方法規(guī)定

了滿足胎面磨損量要求且正確安裝到試驗(yàn)設(shè)備上的試驗(yàn)輪胎，在確定的其他輸入變量條件下完成一次輪

胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)的步驟。

在確定縱向滑移率變化規(guī)律時(shí)要采用合適的掃描速度，以盡可能減少動態(tài)效應(yīng)的影響。

5.2.2試驗(yàn)步驟

輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)步驟如下：

a)使試驗(yàn)輪胎處于與試驗(yàn)路面不接觸狀態(tài)；

b)檢查并調(diào)整試驗(yàn)輪胎充氣壓力（可選擇控壓或閉氣）、側(cè)傾角，使之達(dá)到要求的數(shù)值；

c)使試驗(yàn)路面產(chǎn)生既定方向的運(yùn)動，并達(dá)到要求的行駛速度；

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d)給試驗(yàn)輪胎施加垂向載荷及側(cè)偏角，并使之達(dá)到要求的數(shù)值；

e)控制試驗(yàn)車輪的旋轉(zhuǎn)角速度，或?qū)υ囼?yàn)輪胎施加車輪扭矩，使輪胎按照指定的縱向滑移率變化

規(guī)律產(chǎn)生縱向滑移運(yùn)動，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成一次輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)。

5.2.3試驗(yàn)程序

表為輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)條件示例，其中負(fù)荷、氣壓含義見。如需改變其中的

2Fz0p05.1.6.3

條件，可參照執(zhí)行。

表2輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)程序示例

試驗(yàn)速度充氣壓力試驗(yàn)載荷側(cè)傾角側(cè)偏角縱向滑移率

（km/h）（kPa）（N）（°）（°）（%）

0.4Fz0

-2、2、

60p0.8F-5、0、5-30~+30

0z05、8

1.2Fz0

6試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理

6.1記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

輪胎瞬態(tài)復(fù)合滑移特性試驗(yàn)應(yīng)記錄如下試驗(yàn)數(shù)據(jù)：

a)輪胎縱向力（）；

輪胎側(cè)向力（）；

b)??

輪胎法向力（）；

c)??

輪胎回正力矩（）；

d)??

輪胎行駛速度（）；

e)?V?

f)輪胎轉(zhuǎn)動角速度（）；

側(cè)偏角（）；

g)?

側(cè)傾角（）；

h)?

充氣壓力（）；

i)?

環(huán)境溫度（）；

j)??

其他推薦記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括：

??

k)輪胎翻傾力矩（）；

輪胎滾動阻力矩（