关于轮胎滚动阻力的探讨

由于车辆运行所需的能量是由燃油燃烧提供的，因此降低轮胎的滚动阻力就会节省燃油消耗，从而减少二氧化碳和其它温室气体的排放。因为滚动阻力的原因，轮胎所造成的燃油消耗量约占整个轿车燃油消耗量的20%，在卡车中，则占1/3。

滚动阻力是保障车辆运行必须克服的五种阻力之一。其他四种是空气阻力(取决于车辆的行驶速度)、加速时强大的惯性 (如在城市驾驶时)、爬坡时需要克服的重力以及内部摩擦力(如传动系统等)。

滚动阻力和轮胎的结构关系：

橡胶滚动阻力产生的原因：

橡胶属于粘弹性材料，粘弹性材料的力学行为介于弹性和粘性之间。粘弹性材料变形后不能复位，即使复位也是需要一段时间，这就是其滞后现象，在复位过程中伴随能量损失。滚动阻力产生的根本原因就在于橡胶材料的迟滞效应。

硫化胶在高温下的滞后损失与滚动阻力具有良好的相关性。硫化胶高温下的滞后损失越小，其滚动阻力越低。高温下橡胶处于高弹态，橡胶本身的滞后损失很小，填充胶的滞后损失主要来源于填料的聚集;周期性应变作用下，填料聚集体的破坏和重建将引起额外的能量损耗，从而增大滞后损失。

测试滚动阻力：

现有的测试方法中，经常会用 60°tanδ 值，来表征橡胶配方在降低滚动阻力的有效性。此方法是采用滚动功率损耗的原理：在给定负荷下，恒速运动的圆轮状橡胶试样与轮鼓密切接触作相对运动。橡胶试样与轮鼓接触的表面在压力负荷下产生变形，变形从开始接触点到中间点逐渐增加，再从中间点到离开点逐渐减少。由于各种橡胶配方的粘弹特性，橡胶试样在开始接触点到中间点变形期间的合力将比中间点到离开点复原期间的合力高，这个与负荷力平行的力即为橡胶试样的功率损耗值（J/r），据此表征该橡胶配方的滚动阻力。

测试滚动阻力的意义：

1、美国：RMA支持出台一个全国性的带有限值的联邦轮胎滚动阻力分体系，使轮胎的使用者了解滚动阻力和汽车油耗的关系。

用户有权了解该体系和轮胎油耗与滚动阻力关系的( HR5632提案)已在众议院获得通过。

美国国会已经要求NHTSA制定CR分标准及告知轮胎用户油耗和滚动阻力关系。

2、欧洲：在欧盟指令2001/43中就有轮胎滚动阻力方面法规的要求；

目欧洲汽车制造商协会以及日本、韩国汽车制造商协会正积寻找减少汽车二氧化碳排放的方法，使用低滚动阻力轮胎是一个方面。

测试滚动阻力的意义：

可以使用橡胶滚动阻力试验机来进行轮胎滚动阻力的测试

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原创作者：高特威尔检测仪器（青岛）有限公司