滚动阻力之法规与测试

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1、滾 動 阻 力 测 试创研科技有限公司前言 轮胎滚动阻力与汽车的油耗息息相关，汽车在路面上正常 速度行驶，轮胎的滚动阻力约占其所受总阻力的20；普 通子午线轮胎的滚动阻力系数值约为14 kg/ t，而低滚动 阻力轮胎（绿色轮胎）的滚动阻力系数值约为10 kg/ t， 一条低滚动阻力轮胎可比普通轮胎每百公里节约0.26升汽 油；如果一条轮胎的使用寿命为4万公里，可节油104升。 各国政府涉及有关轮胎滚动阻力方面的法律法规。美国支 持一个全国性的带有最大限值的联邦轮胎滚动阻力分级体 系，使轮胎的使用者了解滚动阻力和汽车油耗的关系； 2006年已在美国众议院获得通过；该体系的分级情况已加 入能源提案

2、，并顺利通过参议院商业委员会的审查并提交 参议院投票。轮胎滚动阻力分级和限值已通过议案并提交 欧盟委员会，有望在2008年初形成立法，2009年初开始实 施，有一年左右的过渡期。 欧盟法规内容 本提案的原因和目的 本提案的目的就是为机动车的构造制定协调标准 ，以确保内部市场的正常运行，保障高安全性和高 环保性能。 本提案旨在通过强制安装一些先进安全装置来提 高车辆的安全性。本提案的另一目的就是通过减少 轮胎的道路噪声和CO2排放来提高环保性能。 最后，本提案还致力于通过简化现有车辆安全造 型认证法律、提高透明度和减轻行政负担来提高汽 车行业的竞争性。 欧盟法规内容轮胎分类 C1类轮胎：用于M1

3、、O1 、O2类车辆的轮胎； C2类轮胎：用于3.5吨以上的M2、M3、N、O3、O4类 车辆的轮胎，而且其载重能力指数 121，速度种 类符号 “N； C3类轮胎：用于3.5吨以上的M1、M2、M3、N2、N3、 O3、O4类车辆的轮胎，而且其载重能力指数为以下 两种情况之一： 载重能力指数（单胎） 121，且速度种类符号M 载重能力指数（单胎） 122。欧盟法规内容-附註 M1类车辆：至少有4个车轮，或有3个车轮，且厂定最大 总质量超过1t，除驾驶员座位外，乘客座位不超过8个的 载客车辆。 M2类车辆：至少有4个车轮，或有3个车轮，且厂定最大 总质量不超过5t，除驾驶员座位外，乘客座位超过

4、8个的 载客车辆。 M3类车辆：至少有4个车轮，或有3个车轮，且厂定最大 总质量5t的载客车。 N1类车辆：至少有4个车轮，或有3个车轮，且厂定最大 总质量不超过3.5t的载货车辆。 N2类车辆：至少有4个车轮，或有3个车轮，且厂定最大 总质量超过3.5t，但不超过12t的载货车辆。 N3类车辆：至少有4个车轮，或有3个车轮，且厂定最大 总质量12t的载货车 。欧盟法规内容滚动阻力 对于每种轮胎类型滚动阻力系数，根据标准ISO 28580 测得的最大值不应超过以下值： 轮胎滚动阻力分级值 单位：kg/t轮胎类型第一阶段第二阶段C11210.5C210.59C386.5欧盟法规内容阶段性认证过程

5、 自2012年10月29日起，车辆安全和轮胎的相关方面（附录I第B部分 表2中设定的滚动阻力限值除外（表中的第二阶段），拒绝为上述条款 及其实施措施中规定种类的新型车辆批准EC型式认证或国家型式认证， 以及拒绝为用于本条上述新型车辆的。 自2014年10月29日起，车辆安全和轮胎的相关方面（C3轮胎滚动阻 力限值以及附录I第B部分表2中设定的滚动阻力限值除外（表中的第二阶 段），对不符合本法规相关规定的上述条款中指定种类的新车辆，基 于指令2007/46/EC第26条的目的考虑终止其合格证的有效性，并禁止注 册、销售和使用。 自2016年10月29日起，国家主管机构应根据C3轮胎滚动噪声、轮胎

6、滚动 阻力的相关方面（附录I第B部分表2中设定的滚动阻力限值除外（表中的 第二阶段），对不符合本法规相关规定的M、N、O类新车辆，基于指 令2007/46/EC第26条的目的考虑终止其合格证的有效性，并禁止注册、 销售和使用，对于不符合本法规相关规定的用于上述车辆新轮胎，应禁 止销售和使用。欧盟法规内容阶段性认证过程 自2016年10月29日起，国家主管机构应根据轮胎滚动阻力的相关方面， 拒绝为M、N、O类新型车辆批准EC型式认证获国家型式认证，并拒绝为 不符合附录I第B部分表2中设定的滚动阻力限值的，用于上述车辆的新型 轮胎批准EC组件/独立技术装置认证。 自2018年10月29日起，国家主

7、管机构应根据C1、C2轮胎滚动阻力的相关 方面，对不符合附录I第B部分表2设定的滚动阻力限值的M、N、O类新 型车辆，基于指令2007/46/EC第26条的目的考虑终止其合格证的有效性 ，并禁止对该类车辆的注册、销售和使用，对于不符合附录I第B部分表2 设定的滚动阻力限值的，用于上述车辆的新轮胎，应禁止销售和使用。 自2020年10月29日起，国家主管机构应根据C3轮胎滚动阻力的相关方面 ，对不符合附录I第B部分表2设定的滚动阻力限值的M、N、O类新型车 辆，基于指令2007/46/EC第26条的目的考虑终止其合格证的有效性，并 禁止对该类车辆的注册、销售和使用，对于不符合附录I第B部分表2设

8、定 的滚动阻力值的，用于上述车辆的新轮胎，应禁止销售和使用。 法规说明及应对措施 上述之法规内容于2008年5月29日在布鲁塞尔由欧盟 正式公布，6月18日开始实施。因此从今年开始各轮 胎厂就必须正视轮胎滚动阻力之设计与测试，低滚 动阻力轮胎将不仅是趋势，而是普及于每一条轮胎 。依法规内容2008年至2012年为适应期，并采用分 级制；从2012年至2016年不符合第一阶段之滚动阻 力值之轮胎将无法销往欧洲共同市场，而2016年之 后将必须符合第二阶段之滚动阻力值，不然亦无法 输往欧洲共同市场。 因应新法规之施行，应对轮胎结构、花纹、配方重 新进行设计或优化，并增加滚动阻力之测试量，分 析所得

9、数据，与设计值进行交叉比对。 测试需求 目前滚动阻力测试之方法为两种： Single Point测试法：轮胎在固定荷重、胎压、速度之情况 下，恒定之滚动阻抗值，欧盟法规之设定值即为此模式下之 试验值。 Step Costdown测试法：轮胎在变荷重、变胎压、变速度之 情况下，所测得之试验值，经过计算得到，目前中心车厂所 要求之滚动阻力值均采用此测试方法。 各轮胎厂之滚动阻力之测试至少需通过Single Point之测试， 如轮胎厂欲与国际车厂合作OE胎，则须具备能进行Step Costdown测试之滚动阻力测试。 GB/T 18861-2002汽车轮胎滚动阻力试验方法一、试验条件环境温度环境温

10、度应在轮轴中心线的延长线上，距轮胎胎侧表面1m处测量。标准环境温度为25，若环境温度不能达到标准温度时，则允许在2030的环境温度范围内进行试验，但应将试验数据修正为标准环境温度下的轮胎滚动阻力值。试验气压标准的滚动阻力试验采用轮胎闭气试验。轿车轮胎的试验开始气压应依该规格轮胎的最大负荷对应的气压减去30kPa后的值。载重汽车轮胎的试验开始气压应依该规格轮胎的最大单胎负荷对应的气压。 试验负荷 轿车轮胎的标准试验负荷应依该规格轮胎的最大单胎负荷 的80。载重汽车轮胎的标准试验负荷依该规格轮胎的最 大单胎负荷的85。 试验速度 试验速度以转鼓的外周表面速度为准。轮胎的试验速度应 符合表中的要求。

11、轿车轮胎和单胎负荷指数121，速度符 号N及其以上的载重汽车轮胎有单速试验和多速试验两种， 可任选其一或两者皆用。多速试验应按低速至高速顺序连 续进行。轮胎类型试验速度单速试验多速试验轿车轮胎8050、90和120载重汽 车轮胎单胎负 荷指数 121速度符号N及其以上8050、90和120速度符号M及其以下单胎负 荷指数 121速度符号KM(含K和M)80速度符号FJ(含F和J)80一、试验步骤 预试将试验轮胎安装在试验轮辋上，按规定的试验气压充气，然后将其安装在试验机上，按规定的试验负荷和规定的试验速度试运行。轿车轮胎和单胎负荷指数121的载重汽车轮胎的试运行时间不少于1h，单胎负荷指数12

12、1的载重汽车轮胎试运行时间不少于2h。静置将轮胎与轮辋组合体停放在试验现场，使试验轮胎冷却到环 境温度。轿车轮胎和单胎负荷指数121的载重汽车轮胎的冷却时间为3h以上，单胎负荷指数121的载重汽车轮胎的冷 却时间为6h以上。 测试 按规定的试验负荷和规定的试验速度给试验轮胎作升温行驶， 直至它的滚动阻力值趋于稳定。最少升温行驶时间见表。 轮胎类型最少升温行驶时间 单速试验 km/h多速试验km/h5090120轿车轮胎80302020 载重汽 车轮胎单胎负荷指 数121速度符号N及其 以上60603030速度符号M及其 以下60单胎负荷指数12190速度敏感度试验条件 轿车轮胎和单胎负荷指数1

13、21载重汽车轮胎，在50km/h和 120km/h三个试验速度下进行试验，即可测定轮胎滚动阻力与速 度的关系。试验采用闭气试验，且应按上述速度顺序连续进行 。测量前的轮胎最少升温行驶时间见下表 轮胎类型 最少升温行驶时间50km/h90km/h120km/h轿车轮胎302020单胎负荷指数121的载重汽车轮胎603030负荷和气压敏感度试验条件 组 号试验负荷(轮胎最大负荷的百分数)试验气压(轮胎最大负荷对应 的气压的修正值)150%+70kPa(调压试验)250%-30kPa(调压试验)390%+70kPa(调压试验)490%-30kPa(调压试验)轿车轮胎的试验负荷和试验气压的组合 组 号

14、试验负荷(轮胎最大单胎负荷 的百分数)试验气压(轮胎最大单胎负荷对应 的气压的百分数)1100%100%(闭气试验)2100%95%(调压试验)375%70%(调压试验)450%120%(调压试验)525%70%(调压试验)负荷和气压敏感度试验用轮胎最少升温行驶时间 轮胎类型最少升温行驶时间组合一 组合二组合三组合四组合五轿车轮胎30101010载重汽车 轮胎负荷指数1216015151515负荷指数1219030303030SAE J1269 Rolling Resistance Measurement Procedure 一、试验条件荷重及充气压力标准测试 滚动阻力之初试时，允许测试过程中

15、胎压之变化；之后的测 试则胎压须保持定值，并在四种不同荷重、胎压下进行测 试，得其滚动阻力值。测试条件如下表。 轿车胎 测试项目轮胎荷重 最大荷重之百分比轮胎充气压力 基本胎压之增减量190%-50kPa（-7.3psi）Capped290%+70kPa（+10.2psi）Regulate350%-30kPa（-4.4psi）Regulate450%+70kPa（+10.2psi）Regulate轻卡胎基本测试条件测试 项 目轮胎荷重 最大荷重之百 分比轮胎充气压力 标准胎压之百分比1100%100% Capped270%60% Regulate370%110% Regulate440%30%

16、 Regulate540%60% Regulate640%110% Regulate公交车胎及公路卡车胎基本测试条件测试项目轮胎荷重 最大荷重之百分比轮胎充气压力 标准胎压之百分比1100%120% Regulate2100%95% Regulate375%70% Regulate450%120% Regulate525%70% Regulate测试速度： 80 km/hr 测试温度： 测试时环境温度应介于20-28，每次测试完成后均需 纪录其测试时之环境温度。测试完成后需将滚动阻力测 试值依测试温度与24时之温度进行比对修正，得到正 式之滚动阻力测试值。 二、试验步骤 预试在开始测试之前，轮胎须经过预试及冷却之过程，在这过程中轮胎外型尺寸承受明显之改变。轿车胎及轻卡胎之预试时间为一小时，公路卡车胎及公交车胎之预试时间为二小时。预试完成后，轿车胎及轻卡胎之冷却时间为二小时，公路卡车胎及公交车胎之冷却时间为六小时。 环境温度 测试前，测试轮胎与轮网需