整车性能开发过程中的轮胎选型

摘要：轮胎是车辆部件中唯一接触地面的部件，整车的经济性、ＮＶＨ（噪声、振动与声振粗糙度）、操纵稳定性、制动性能等都与轮胎有着密切的关系，选择最优轮胎匹配车型，达到整车各性能的最优化，是整车性能开发的重要组成部分。文中从基准轮胎和基准车型的选择出发，探讨整车开发过程中的轮胎选型及各整车性能间平衡的原则。

关键词：汽车；轮胎选型；基准胎；性能开发；选型原则

轮胎作为汽车唯一与地面接触的部件，对整车的动力性和经济性､NVH(噪声､振动与声振粗糙度)､操纵稳定性､制动性能等产生最直接的影响｡随着汽车市场的成熟及人们对整车性能要求的提高，对轮胎的要求也从早期的可靠耐用拓展到了整车性能的各个方面｡在整车性能开发过程中如何选择一套轮胎，使其既能满足整车性能要求，又能和车型定位相匹配，一直未有固定的方法和明确的流程｡该文根据产品开发的定位选择基准轮胎和车型，结合各性能对轮胎的要求，探讨整车性能开发过程中轮胎选型的基本方法｡

1轮胎与整车性能的关系

由于轮胎是整车与地面直接接触的部件，对整车性能有着至关重要的影响，在整车性能开发过程中必须考虑轮胎的影响｡

1.1 对油耗的影响

轮胎对整车油耗的影响非常显著，根据实际测试及仿真计算结果，如果轮胎滚动阻力降低45%，大约可降低油耗3%｡当前国家对油耗的要求日趋严格，整车性能开发过程中油耗成为一款车必须达到的首要目标｡轮胎选型过程中首先要满足的就是整车对轮胎滚动阻力的要求，当然特殊用途轮胎可不考虑该因素｡

1.2 对制动性能的影响

为了研究轮胎对制动性能的影响，针对同一辆车､相同的试验场地､相同的驾驶人员，采用不同厂家和型号的轮胎进行制动距离测试，结果见图1｡从中可见，采用不同轮胎的汽车，其制动距离最小为42.7m，最大为46.3m，相差多达3.6m｡在制定整车目标值时为了增加如此大的距离，需要对整个制动系统进行优化，成本和时间将大大增加｡

1.3 对整车操纵稳定性和NVH性能的影响

轮胎对整车操纵稳定性和NVH 性能有极大影响，这方面的研究目前已相当成熟，并且取得了很大突破，在此不作过多论述｡

2轮胎选型的原则

整车生产企业开发一款新车型是为了满足消费者的需要及市场的需求，在轮胎选型过程中必须遵循一定的原则，过多地追求更好的轮胎会导致过设计或与所开发车型的市场定位等不匹配｡结合具体测试数据及主机厂的应用原则，轮胎选型应遵循3个原则｡

2.1 满足法律法规要求的原则

由于轮胎是整车上的安全件，针对轮胎的选择必须满足国家相关法律及标准，这是最基本的准则，在选型过程中为否决项，不满足相关法律法规的轮胎不能作为选型的备选轮胎｡

2.2 符合产品定位的原则

车型开发时已拟定了具体的市场定位及面对的人群，轮胎选型过程必须符合产品定位，选择相对应的性价比较合适的轮胎，使轮胎既能满足各项整车性能要求，也能符合整车定价原则｡

2.3 满足产品目标值的原则

轮胎作为多个性能的关键样件，在选型时不能以满足单一性能作为原则，而应综合考虑各性能的影响因素及要求，平衡整车的各项性能，以目标值为向导，对不同轮胎开展测试后确定｡

3轮胎选型的操作方法

车辆开发过程中针对轮胎的选型是一个重要环节｡当前轮胎选型基本上是在开发中期进行，在底盘悬架开发到一定阶段后进行轮胎匹配｡如果是选择成熟的轮胎这样操作没有问题，但对于新开发的轮胎，这样操作就会严重影响项目的进度，给轮胎开发预留的时间不充分，导致整车性能受到影响｡针对整车开发过程的特殊性和轮胎要求的特殊性，轮胎选型首先要开展基准轮胎选择和基准车型选择，选定之后以此为基准开展具体轮胎选型｡

3.1 基准轮胎的选择

轮胎选型必须尽早开展，这样整车性能开发中的ABS(防抱死制动系统)､ESP(车辆稳定控制系统)等的开发才能较早开展｡开发早期，整车处于数据阶段，可选择底盘构架形式相同的量产车型作为轮胎选型的基础车，并选定和新开发车型相同型号的轮胎作为基准轮胎，选择基准轮胎时需考虑选择车型的本身状态和项目的目标值｡选择成熟车型主要是因为其整车性能较稳定，在后续工作开展过程中可排除整车状态对选型结果的影响；选择成熟轮胎作为基准轮胎可排除在更换轮胎后对整车性能的影响｡只要对这两方面进行了确定，就可针对轮胎单一因素的性能进行验证和验收｡

3.2 轮胎选型的具体操作

轮胎具体选型中首先进行轮胎供应厂家的选择，从不同厂家中选择轮胎性能最优的厂家，在轮胎厂家提供的轮胎中选择相对性能较好的产品｡厂家的分配可参照表1｡

不同的厂家选择2~3种不同轮胎进行筛选，基本原则是参照车辆目标值，首选满足法规要求的轮胎，同时由于目前法规对油耗要求较严苛，并且只有一个影响因素即轮胎的滚动阻力系数，所以应先满足该目标，然后通过主观评价及客观测量针对所有方案进行评价和测试｡图2为某车型轮胎选型过程中针对各性能的打分｡

测试完成后，依据筛选策略，对轮胎的总体性能进行判断｡首先分析整车的目标性能，根据整车目标值对整车相关性能进行排序，如某车型依据国家法规及目标在轮胎选型时各性能的排序为经济性>制动性能>NVH 性能>操纵稳定性｡在此基础上依照基准轮胎的性能对各轮胎进行排序｡轮胎影响经济性的因素为单一滚阻系数，所以在开展轮胎选型之前就应对滚阻系数提出要求，排除不满足要求的轮胎｡通过以上方法可选择两三家满足要求的轮胎厂家，通过商务谈判和技术交流最终选择一家供应商开展后续轮胎选型｡

选定轮胎供应商后，对同型号成熟轮胎进行选型，如果各项性能都能满足要求，可选择现有轮胎进行整车性能开发；如不能满足，则要求轮胎厂家新开发满足整车性能需要的轮胎｡同时根据整车项目开发进度及实车零部件的成熟度，需要用开发车型来验证整车的各项性能，针对不满足性能要求的轮胎厂家改进配方或提高相应的轮胎性能，从而达到整车性能目标值的要求｡

4结语

该文基于基准车型和基准轮胎开展轮胎选型，依照整车项目的目标值要求和实际需要对整车性能进行排序，作为轮胎选型中整车性能平衡的依据，并开展相应轮胎选型测试及评价，为选型过程中各性能的平衡提供准则，为整车性能开发提供依据｡