Page 73 - 《橡塑技术与装备》2023年1期

车用制品技术与应用 李慧敏 等·电动车轮胎的发展现状及开发设计

时收获良好的滚阻和抗湿滑性能 ；电动汽车轮胎可以 如图 13 所示。轮胎的不均匀性是结构噪音的主要激励
通过采用白炭黑 - 硅烷偶联剂填充体系，试验研究其 源，我们要重点关注 60~150 kph 下的第 4~9 次谐波
作用机理，白炭黑 - 白炭黑，白炭黑 - 橡胶间的相互 大小。
作用机理及制约关系，合理设计炼胶工艺，以实现各
性能的平衡。
4.4 结构设计
结构设计阶段处于整个开发设计过程的后端，可
以较为方便的对每个规格进行设计调整 ；作为电动车
轮胎的结构设计应主要从三个方面考虑，第一 ：保证
其他性能平衡的前提下，轻量化设计 ；第二 ：保证滚
阻性能的前提下，适当增强骨架材料强度，提升轮胎
的承载能力 ；第三，设计规范范围内调整结构，提升 图 13 不同速度下各次谐波的径向力差异
轮胎的操控、噪音、舒适等主观性能，此项主要与整
轮胎生产制造工艺对轮胎均匀性有较大影响，主
车匹配考虑，单就轮胎而言，可以主要考虑轮胎印痕
要涉及材料偏差、成型和硫化工艺，在生产制造过程
的调控能力。
中需要严加控制，表 2 是均匀性常见影响因素。
芳纶帘线具有强度高、热收缩小、耐热性能好和
表 2 均匀性常见过程影响因素
蠕变性能极小的优点，可以用于电动车轮胎骨架材料，
成因 RFV LFV CON 平衡
部分或全部用作带束，可以有效降低轮胎质量，并保 花纹变节距设计 ●
胎面厚度差异 ● ○
证轮胎强度 ；用作冠带条材料，可以增强花纹块刚度， 带束层宽度偏差 ● ●
保证较好的抓地性能 [5] ，另外高模量低收缩胎体材料 胎体帘线密度不均 □
胎圈偏心 ● ○ ○
可以在不增加轮胎质量的前提下增强轮胎的模量，提 成型机精度 ● ● ● ●
带束蛇形 ●
升轮胎承载能力，尤其是电动车轮胎高内压趋势下。
带束层不对中 ●
轮胎接地面积越大，相同配方条件下，轮胎的抓 胎面蛇形 ● ○ ○
胎面不对中 ● ○
地能力会越大，有利于轮胎的驱动制动性能。
部件接头位置分布不合理 ● ●
轮胎的接地形状趋于椭圆形时，对轮胎的舒适性 模具错位 ●
模具圆度不良 ● ●
有利，对轮胎的低噪音有利，对轮胎的直行性能有利。 胶囊厚度不均 ○ □
轮胎的接地形状趋于矩形时，对轮胎的操控稳定 胎圈变形 ○
注： ●显著影响 ； ○有一定影响 ； □稍有影响 ；
性有利，对轮胎的磨耗性能有利，同时对轮胎的承载
能力有利。
5 小结
通常我们调整带束角度、宽度，冠带条缠绕方式， （1）国内外对电动汽车的推广力度日渐增强，电
三角胶高度、硬度，来统筹调整轮胎的印痕形状及参 动汽车发展迅速，电动车轮胎市场潜力巨大，对电动
数； 车轮胎展开研究十分必要。
4.5 工艺过程 （2）普通轮胎不能满足电动车的特殊使用需求，
工艺过程稳定性对轮胎性能有较大影响，主要体 电动车轮胎需要特殊设计以满足低滚动阻力，低噪音，
现在动均性能对轮胎操控及舒适性以及噪音的影响 , 强抓地性能，高耐磨性能等。
由于轮胎是由复合材料经复杂工艺制作而成，无法做 （3）零售市场与配套市场电动汽车轮胎设计思路
到绝对均匀，只能尽可能的控制工艺过程稳定性以保 不完全相同，零售市场应着眼全局，根据产品定位，
证轮胎的均匀性。 确定整个系列的性能偏好，配套市场电动轮胎设计应
对于电动汽车轮胎来讲，没有了发动机噪音的掩 从整车性能偏好出发，从车型设计开始阶段介入轮胎
盖，轮胎噪音会更突显，我们更应关注轮胎均匀性对 设计和分析工作，注重轮胎与车辆的性能匹配。花纹
噪音的影响。轮胎转速对各阶次谐波有显著的影响， 上采用内外侧非对称设计、优化节距排列兼顾操稳及
同一条轮胎在不同速度下的力学特性存在较大差异， 噪音，配方采用白炭黑 - 硅烷偶联剂填充体系平衡湿

年
2023 第 49 卷 ·25·