TCSAE 272-2022 輪胎瞬態(tài)縱滑特性通用試驗(yàn)方法

ICS83.160.10CCSG41團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CSAE272—2022輪胎瞬態(tài)縱滑特性通用試驗(yàn)方法Generaltestmethodfortransientlongitudinalslippropertyoftyres2022-12-20發(fā)布 2022-12-20實(shí)施中國汽工程會(huì) 發(fā)布CSAE標(biāo)準(zhǔn)CSAECSAE在本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過程中，如發(fā)現(xiàn)需要修改或補(bǔ)充之處，歡迎將意見反饋至中國汽車工程學(xué)會(huì)，以便修訂時(shí)參考。中國汽車工程學(xué)會(huì)地址：北京市大興區(qū)融興北三街39號(hào)行知樓；電話郵編：100176；郵箱：wwq@。T/CSAE272—2022目 次前言 II112范引文件 13語定義 14驗(yàn)件 5試環(huán)溫度 5試設(shè)備 55驗(yàn)法 6試準(zhǔn)備 6試驗(yàn) 76驗(yàn)據(jù)處理 8記的驗(yàn)據(jù) 8試數(shù)處要求 9指計(jì)算 9IT/CSAE272—2022前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。）本文件主要起草人：劉兵、盧蕩、谷玉川、夏丹華、劉毅、葉俊豐。IIT/CSAE272—2022輪胎瞬態(tài)縱滑特性通用試驗(yàn)方法范圍本文件規(guī)定了輪胎瞬態(tài)縱滑特性試驗(yàn)的基礎(chǔ)方法。本文件適用于轎車輪胎、輕型載重汽車輪胎。（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GB/T2977、GB/T2978GB/T3730.3—1992GB/T6326GB/T12549—2013車輪幾何和輪胎坐標(biāo)系3.1.1車輪心面 wheelplane（1）。GB/T3730.3—1992，2.2]3.1.2車輪心 wheelcenter1）。GB/T3730.3—1992，2.3]3.1.3輪胎地心 centeroftyrecontact見圖1）GB/T12549—2013，5.1.1]3.1.4輪胎標(biāo)（X,Y,Z） tyreaxissystem（X,Y,Z）（見圖1）[來源：GB/T12549—2013，5.1.2]1T/CSAE272—2022圖1 輪胎標(biāo)系3.1.5負(fù)載徑 loadedradius????車輪中心到輪胎接地中心之間的距離。3.1.6側(cè)傾角 inclinationangle（camberangle）γ輪胎坐標(biāo)系的X-Z平面與車輪中心平面之間的夾角（見圖1）。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(hào)。3.1.7側(cè)偏角 slipangle??（1）GB/T12549—2013，5.1.3]X1值。輪胎的滾動(dòng)和滑移特性3.2.1自由動(dòng)胎 freerollingtyre有輪胎垂向載荷（見3.3.2），但沒有驅(qū)動(dòng)力矩（見3.3.11）或制動(dòng)力矩（見3.3.12）作用的滾動(dòng)輪胎。注：自由滾動(dòng)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。3.2.2輪胎由動(dòng)度 tyrefreerollingspeed????滾動(dòng)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與輪胎有效滾動(dòng)半徑（見3.2.3）的乘積。2T/CSAE272—20223.2.3輪胎效動(dòng)徑 tyreeffectiverollingradius????自由滾動(dòng)輪胎滾動(dòng)一周輪胎接地中心移動(dòng)的距離除以2π所得的數(shù)值稱為輪胎有效滾動(dòng)半徑。3.2.4輪胎駛度 tyretrajectoryvelocity輪胎的接地中心相對(duì)于路面的運(yùn)動(dòng)速度。它在輪胎坐標(biāo)系X方向的分量稱為輪胎縱向速度（tyrelongitudinalvelocity），Ylateralvelocity）。3.2.5輪胎向移度 tyrelongitudinalslipangularvelocity??????驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)條件下的輪胎自由滾動(dòng)速度與此時(shí)輪胎縱向速度之差。注：車輪滾動(dòng)角速度與車輪自由滾動(dòng)角速度應(yīng)在保持輪胎縱向速度相同的條件下測得。3.2.6輪胎向移率 tyrelongitudinalslipratio????或??輪胎縱向滑移率????為輪胎縱向滑移速度與輪胎自由滾動(dòng)速度的比值，表示為：

=??????···············································································(1)????式中：??——km/）??km/）????——輪胎縱向滑移率。輪胎向移率 為胎向滑速與胎向度的值表為 ??=??????················································································(2)????式中：??——km/）??km/）??——輪胎縱向滑移率。輪胎的力和力矩3.3.1輪胎向力 tyrenormalforce????路面作用在輪胎上的力沿Z軸的分量。3.3.2輪胎向荷 tyreverticalload輪胎法向力的絕對(duì)值。3.3.3輪胎向力 tyrelateralforce????路面作用在輪胎上的力沿Y軸的分量。3.3.4輪胎向力 tyrelongitudinalforce????路面作用在輪胎上的力沿X軸的分量。3T/CSAE272—20223.3.5驅(qū)動(dòng)力 drivingforce正的輪胎縱向力（X方向）。[來源：GB/T12549—2013，5.2.6，有修改]3.3.6制動(dòng)力 breakingforce負(fù)的輪胎縱向力（X方向）。[來源：GB/T12549—2013，5.2.7，有修改]3.3.7輪胎傾矩 tyreoverturningmoment????路面作用于輪胎上的力矩矢量使輪胎沿X軸旋轉(zhuǎn)的分量。3.3.8輪胎動(dòng)矩 tyrerollingmomentMy路面作用于輪胎上的力矩矢量使輪胎沿Y軸旋轉(zhuǎn)的分量。3.3.9輪胎正矩 tyrealigningtorque??z路面作用于輪胎上的力矩矢量使輪胎沿Z軸旋轉(zhuǎn)的分量。3.3.10車輪矩 wheeltorque（。GB/T12549—2013，5.3.43.3.11驅(qū)動(dòng)矩 drivingtorque等于正的車輪扭矩。[來源：GB/T12549—2013，5.3.5]3.3.12制動(dòng)矩 brakingtorque等于負(fù)的車輪扭矩。[來源：GB/T12549—2013，5.3.6]力和力矩系數(shù)3.4.1輪胎縱力數(shù) tyrelongitudinalforcecoefficient輪胎縱向力與輪胎垂向負(fù)荷的比值。3.4.2輪胎動(dòng)系數(shù) tyredrivingforcecoefficient輪胎驅(qū)動(dòng)力與輪胎垂向載荷的比值。3.4.3輪胎動(dòng)系數(shù) tyrebrakingforcecoefficient輪胎制動(dòng)力與輪胎垂向負(fù)荷的比值。3.4.4輪胎滑度輪制制動(dòng)度） tyrelongitudinalstiffness(tyrebraking/drivingstiffness）輪胎縱向力相對(duì)于縱向滑移率的一階導(dǎo)數(shù)。輪胎縱滑剛度通常在零側(cè)偏、零外傾和零縱向滑移率下確定。4T/CSAE272—20223.4.5）tyrelongitudinalstiffnesscoefficienttyrebraking/drivingstiffnesscoefficient)輪胎縱滑剛度與輪胎垂向負(fù)荷的比值。3.4.6驅(qū)動(dòng)值擦數(shù) peakcoefficientofdrivingadhesion在規(guī)定的使用條件下，驅(qū)動(dòng)力系數(shù)所能達(dá)到的最大值。3.4.7制動(dòng)值擦數(shù) peakcoefficientofbrakingadhesion在規(guī)定的使用條件下，制動(dòng)力系數(shù)所能達(dá)到的最大值。3.4.8驅(qū)動(dòng)移擦數(shù) slidecoefficientofdrivingadhesion在規(guī)定的使用條件下，大驅(qū)動(dòng)力矩作用導(dǎo)致輪胎空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)的輪胎的驅(qū)動(dòng)力系數(shù)。3.4.9制動(dòng)移擦數(shù) slidecoefficientofbrakingadhesion在規(guī)定的使用條件下，大制動(dòng)力矩作用導(dǎo)致輪胎抱死狀態(tài)時(shí)的輪胎制動(dòng)力系數(shù)。3.4.10驅(qū)動(dòng)擦數(shù)比 peak-to-slideratioofdrivingadhesion驅(qū)動(dòng)工況下的輪胎峰值摩擦系數(shù)與滑移摩擦系數(shù)的比值。3.4.11制動(dòng)擦數(shù)比 peak-to-slideratioofbrakingadhesion制動(dòng)工況下的輪胎峰值摩擦系數(shù)與滑移摩擦系數(shù)的比值。3.4.12輪胎向載敏度 tyrelongitudinalforceloadsensitivity在任意給定的縱向滑移率下，輪胎縱向力相對(duì)于輪胎垂向載荷的變化率。瞬態(tài) transientstate輪胎運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及由此運(yùn)動(dòng)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)。試驗(yàn)環(huán)境溫度24℃±3試驗(yàn)設(shè)備總則為確保試驗(yàn)的完整性和可靠性，用于實(shí)施輪胎瞬態(tài)縱滑特性試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備，滿足以下要求。試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)具備加載及定位系統(tǒng)，且應(yīng)滿足以下條件：0.10.5mm，15rpm）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：保證在試驗(yàn)過程中不會(huì)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、5T/CSAE272—2022污染以及表面過熱等影響試驗(yàn)結(jié)果可靠性的情況；±1km/h）；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：滿足輪胎瞬態(tài)縱滑特性試驗(yàn)對(duì)傳感測量系統(tǒng)量程的要求（任一傳感器精度至少為滿量程的±1.0%）；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(dòng)一周最少采集32個(gè)點(diǎn)。試驗(yàn)設(shè)備還應(yīng)滿足以下要求：應(yīng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷情況，定期進(jìn)行監(jiān)控（宜采用控制胎）kPa）總則24h。GB/T2977和GB/T2978應(yīng)給裝配好的輪胎充氣，使之充分穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)室溫度環(huán)境下停放至少3h。注：如果輪胎在24h內(nèi)曾裝配和充過氣，則無需停放。輪胎的垂向載荷由用戶根據(jù)試驗(yàn)胎的負(fù)荷指數(shù)或?qū)嵻囕d荷確定。試驗(yàn)前宜記錄必要的試驗(yàn)信息，包括以下內(nèi)容：6T/CSAE272—2022預(yù)跑在正式試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)輪胎進(jìn)行預(yù)跑，以消除制造及運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，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)跑后目測輪胎胎面應(yīng)不出現(xiàn)明顯的磨損。注：如果試驗(yàn)胎在30min內(nèi)執(zhí)行過相同或相近的預(yù)跑程序，則無需重復(fù)預(yù)跑。表1 輪胎跑驗(yàn)序運(yùn)行時(shí)間（s）充氣壓力（kPa）行駛速度（km/h）側(cè)傾角（°）垂向載荷（N）側(cè)偏角（°）1P800Fz0599P800Fz01P800Fz010P800Fz120P800Fz-120P800Fz120P800Fz-110P800Fz01P800Fz0其中Fz0P0為對(duì)應(yīng)F0試驗(yàn)總則輪胎瞬態(tài)縱滑特性試驗(yàn)過程應(yīng)包含以下步驟：sweep方式如：-3%—+30%—-30%—+3%）0.1s，連續(xù)fgeh注：若試驗(yàn)涉及多個(gè)氣壓條件，則應(yīng)將胎壓調(diào)整到目標(biāo)值后，多次重復(fù)上述的步驟。7T/CSAE272—2022表2 輪胎態(tài)滑性驗(yàn)序示例循環(huán)順序：外內(nèi)程序編號(hào)輸入變量1輸入變量2輸入變量3輸入變量41#充氣壓力輪胎行駛速度側(cè)傾角輪胎垂向載荷2#充氣壓力輪胎行駛速度輪胎垂向載荷側(cè)傾角…………表3為采用1#程序試驗(yàn)的示例，其中Fz0為輪胎負(fù)荷指數(shù)對(duì)應(yīng)的負(fù)荷能力，P0為對(duì)應(yīng)Fz0的充氣壓力。表3 輪胎態(tài)滑性試程序例（km/h）充氣壓力（kPa）側(cè)傾角（°）垂向載荷（N）滑移率（%）滑移率變化速率（%/s）滑移率峰值時(shí)間（s）60P0、±50.Fz-3→30→-30→3100.10.Fz1.Fz試驗(yàn)步驟應(yīng)包含以下內(nèi)容，其他程序可參照實(shí)施：P0；60km/h；（0.4Fz0）；ae5.2.2（0.8Fz0）a)到f)（1.2Fz0）a)到f)（5°），重復(fù)步驟a)到h（-5°），重復(fù)步驟ah輪胎態(tài)滑性驗(yàn)記錄下驗(yàn)據(jù)a) 輪胎向8T/CSAE272—2022b) （V）；（Ω）；e) （??）；f) g) 注：各變量的數(shù)據(jù)單位為公制。其他薦錄試數(shù)包括a) 輪胎向d) （????）；（????）。注：各變量的數(shù)據(jù)單位為公制。試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理后宜繪制以下曲線：試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理后宜計(jì)算以下指標(biāo)。輪胎縱滑剛度：提取試驗(yàn)載荷下縱向滑移率在±3%設(shè)擬合方程為： =??1??1+········································································(3)求解： ??(??1,??1)=∑????12=∑??

(??1+???1??)2············································(4)??=1 ??

??=1由最小值a1和b1的值，得到正規(guī)方程組：?? ?? [

](

)=[

??∑??=1∑??

]·················································(5)∑∑??∑∑??=1

????=1

??1??2

∑??=1??1????1??解得a1和b1，從求得=??1??1+??1 式中：a1——????N/%；y1——N；9T/CSAE272—2022 ??????=????·············································································(6)????式中：??????——輪胎縱滑剛度系數(shù)；????——輪胎縱滑剛度，單位為牛每百分比（N/%）；????——輪胎垂向載荷，單位為牛（N）。（=3%）， ??????(??,??)=·························································(7)????式中：??????——輪胎縱向力載荷敏感度；

0.2????————（N）；????——輪胎垂向載荷，單位為牛（N）。

=????_??_??·········································································(8)????式中：????_??_??——驅(qū)動(dòng)峰值摩擦系數(shù)；????_??