[发明专利]一种宽基子午线胎面弧轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种宽基子午线胎面弧轮胎，确切的说，通过子午线轮胎胎面圆弧的新结构形式控制胎冠的变形，从而改善汽车轮胎的接地性能，属于汽车部件领域。 

背景技术

汽车与地面的作用是通过轮胎来实现的。轮胎的性能对车辆的乘坐舒适性、操纵性和安全性有着重要影响，并决定着汽车与地面之间载荷传递的特性。接地印痕是轮胎被施加载荷后与地面接触而形成的印痕，它能反映出轮胎接地压力的分布情况。接地压力分布对汽车操纵稳定性有着重要的影响，而且它决定了轮胎胎面的磨损，对轮胎的使用寿命有着重要的影响。对于宽基子午线轮胎，由于其胎面较宽，胎面的刚度分布难以控制，导致这种轮胎的接地印痕呈沙漏型和花瓶型，接地压力分布不均匀，对轮胎的接地性能造成严重的影响。为了改善这一状况，国内外学者进行了大量卓有成效的研究。主要是通过优化胎面圆弧以及探索新型的带束层结构来改善轮胎的接地压力分布。例如：某轮胎公司针对445/50 R22.5宽基子午线轮胎，提出一种新型的五层带束层结构，其中一层主要承载层采用单丝缠绕的方法成型装配，这种结构有效的控制了轮胎胎冠的变形。然而，这些方法往往带来其他负面的影响：轮胎胎肩变厚影响散热、轮胎质量的增加、成型装配工艺复杂成本增加等。 

针对宽基子午线轮胎，可以将轮胎断面简化为一简支梁，胎侧是梁两端的支撑点。图1所示为一简支梁在两种不同加载方式下的挠度曲线，根据简支梁的受力变形特性，在相同合力作用下，第二种加载方式下的简支梁受力变形小于第一种加载方式，即第二种加载方式可以较好的控制梁的变形。本发明依据这一特点，将传统宽基子午线轮胎胎面弧由三段改变为四段，将胎面弧的最高点改变为两个，并且对称分布在轮胎纵向中心面的两侧。这种结构改善了轮胎的变形，优化了轮胎接地压力分布，提高了宽基子午线轮胎的接地性能。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种宽基子午线胎面弧轮胎结构，该结构能够有效改善宽基子午线轮胎的接地压力分布，并且实现起来简单易行，成本低。 

本发明的技术方案是，胎面最高点为两个，对称的分布在胎面中心的两侧胎面宽L以及胎肩高度H与原有胎面结构参数保持一致，胎面宽L的胎面依次分为第一段胎面、第二段胎面、第三段胎面和第四段胎面共四个圆弧段，以胎面中心对称布置，即第一段胎面和第四段胎面相同，第二段胎面和第三段胎面相同，相邻圆弧之间相切。两个胎面最高点分别为第一段胎面与第二段胎面之间的相切点、第三段胎面与第四段胎面之间的相切点。第一段胎面、第二段胎面、第三段胎面和第四段胎面的弧长分别为L₁、L₂、L₃、L₄，其中L₁ =L₄，L₂ =L₃。且L₁、L₄长度为轮胎胎面宽度L的10%-15%，约为胎肩处至3#带束层端部的距离；第一段胎面和第四段胎面的圆弧曲率半径R₁为800mm-+∞，第二段胎面和第三段胎面的圆弧曲率半径R₂为900mm-1200mm。R₁、R₂的具体数值根据具体的轮胎型号确定。 

本发明的有益效果是，有效的改善轮胎胎冠的刚度分布，从而使轮胎的接地压力分布更加均匀。轮胎在接地的过程中其胎冠的变形得到有效的控制，增大了接地面积，使轮胎在运动过程中拥有更大的抓地附着力，接地面上的压力分布更加均匀使轮胎在运动过程中磨损更加均匀，寿命提高。较均匀的接地压力分布也避免了轮胎接地区域局部气压过大造成的较大的泵吸噪声。 

附图说明

现结合附图对本发明一种宽基子午线胎面弧轮胎做进一步说明。 

图1为简支梁在两种不同的加载方式下的挠度曲线。 

图2为三段弧的宽基子午线轮胎断面。 

图3为本发明四段弧宽基子午线胎面弧轮胎断面。 

图4为三段弧宽基子午线轮胎接地压力试验结果。 

图5为另一型号三段弧宽基子午线轮胎接地压力试验结果。 

图6为原三段弧宽基子午线轮胎接地过程的受力方式对比。 

图7为本发明的四段弧宽基子午线轮胎接地过程的受力方式对比。 

图8为三段弧的宽基子午线轮胎的接地压力分布。 

图9为四段弧胎面的宽基子午线轮胎的接地压力分布。 

具体实施方式