轮胎结构设计技术过程.ppt
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1、轮胎结构设计技术过程,2003.8.,研究值群,1.PCR TIRE 结构设计、开发2.LTB/TBR TIRE 结构设计、开发,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,目 录,.PC 结构设计技术 1.PCR Tire 结构 2.Tire 各部位功能及特性 3.开发FLOW(PCR OE)1)新产品开发 PROCEDURE 2)新产品开发组织图(C.F.T)3)设计目标设定 4)开发过程 5)轮胎实车性能改善 6)耐久品质验证 7)PCR 结构设计检讨事项 4.最近性能项目.LTM/TBR 结构设计技术 1.LTM/TBR Tire 结
2、构 2.RADIAL和BIAS Tire的比较 3.LTM/TBR 轮胎的技术资料 4.LTM/TBR轮胎的 PATTERN 体系 5.用途及车种别规格&花纹适用现况 6.轮胎文字表示内容 7.轮胎规格表示内容 8.大宽轮胎的优点 9.Radial 轮胎规格互换表,I-2I-4I-14I-17I-19I-20I-29I-30I-31I-36-40-61-67-69-70II-72II-73II-74II-75,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,.PC 结构设计技术,1.PCR Tire 结构,1)胎面(Tread):胎面是和路面接触
3、的部分,要有制动、驱动必要的摩擦力且要耐磨损性良好且要能承受外部冲击且要发热量少。,2)帘布层(Body Ply):是Tire内部的 Cord层,承受负荷及耐冲击,对于运行中屈伸运动耐疲劳性药强。3)带束曾(Belt):位置在胎面和car cass之间,由 Steel Wire构成,缓和外部冲击,当然使Tread接地面维持在一定宽度,以致运行稳定性良好。4)胎侧(SideWall):指的是胎肩下部分到胎圈之间的橡胶,起保护内部car cass的作用。5)胎圈(BEAD):用在Steel Wire覆上橡胶的四角或六角形态的Wire Bundle把TIRE安装及固定在RIM的作用。6)气密层(In
4、ner Liner):代替内胎位置在轮胎里部,防止漏气。7)冠带层(CAP PLY):位置在一部分轿车radial轮胎的BELT的特殊CORD,最小化带束层活动。8)三角胶(APEX):最小化BEAD的分散且缓和外部冲击,保护 BEAD,成型时为了防止AIR进入使用的三角形态的橡胶填充物。,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,1)Tread,Tread,Tire Type别Tread 必要条件-High Performance tire H
5、igh Grip&Wet性能及内发热性终止-All Season Tire 耐磨损性及NVH 性能重视-Winter Tire 低温下Softness 维持及结冰路Grip力极大化,Tread的功能 作为和地面接触的部分,起汽车驱/制动力传达给路面的功能。,Tread的主要要求特性-耐磨损性-耐Cutting性-耐Crack性-低燃料费性-耐发热性,2.Tire 各部位功能及特性,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,2)Tread Pattern,Tread Pattern的功能 随形象及Groove深度的变化,显示出制驱动性能及 R
6、&H,NVH性能差异*Tire 外观也重要,Tread Pattern 设计要素-Main Groove个数,宽,深度,位置 接地率,排水性,Wandering-Lateral Groove形象,个数,深度,方向性 接地率,排水性,Pulling,NVH,R&H,Grip,磨损-Sipe 形象,个数,深度,位置 Ride,NVH,磨损,Grip-Pitch 个数,大小,排列 NVH,磨损,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,Tread Pattern的分类,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights
7、reserved,3)Steel Belt,Steel Belt的功能 对Tire Pattern 及 Compound影响最大的 Part,是路面Grip力 Handling,Ride等性能 Tuning的主要要素。,Steel Belt 主要要求特性-Wire强力及耐腐蚀性-Wire缠结程度及密度维持-Coating橡胶粘结力-Coating橡胶耐热性,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,Steel Belt 主要Factor 特性,-Wire 材质-Wire Diameter,缠结方法-Wire 密度,-Coating Comp
8、ound 种类-Coating Compound Ga.,-Angle&Direction-Width,-运行耐久性-磨损-轻量化-实车Feeling,-实车 Feeling-Pulling,-运行耐久性-轻量化,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,4)补强Capply&Belt Cushion,补强 Capply,Belt Cushion,Belt Cushion的功能 减少Belt Edge层间剪切应力,为了防止Separation插入耐热Rubber Sheet。Sheet Compound的物性及Volume恰当使用。,补强
9、Capply的功能 防止因告诉运行时圆心力及Belt变形引起的Belt 层间Separation,为了提高告诉耐久性采用 Nylon补强 Cord。,补强Belt Capply Type 随Tire Speed Grade 及规格多样化使用数量及Type。1 Edge,2 Edge,1 Full Cap 1Full+1 Edge,2 Full Cap Cord 强度,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,5)Carcass,Carcass按规格及用途-选择Cord 材质-Cord 径,密度-Coating Compound等使用,Car
10、cass的功能 起构筑Tire的骨架作用,和Inner Liner一起维持空气压,支持从外部附加的负荷。*在PCR Tire,Cord主要以Radial方向构成,Carcass主要要求特性-冲击吸收性,冲击抵抗性-尺寸稳定性-Flat Spotting Resistance主要Carcass Cord 材质-Rayon-Polyester,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,6)Bead,Bead Wire的功能 固定Tire和 Rim,且支持负荷,驱动/制动、Torque等传达给轮面的作用,Bead Wire 主要要求特性-柔软性-
11、屈服强度-拉伸应力,Bead Wire 特性因素-Wire根数,Wire径 安装性,Bead耐久-Bead 内经 安装性,Bead Slip,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,APEX,Height,APEX的功能 决定Side部位的强性,舒适感和操纵稳定性的决定性作用,APEX的特性因素-Height&Volume-Compound 硬度 实车Feeling(R&H,NVH),Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,7)Sidewall,Sidewall,Sidewall的功
12、能 从外部冲击保护Carcass,通过Bead部,把Steering Wheel传达给Input Tread的中间位置*Tire的基本情报(规格,负荷,空气压等等)用文字刻印的部位,Sidewall的特性因素-Compound 硬度及 Volume,Damping物性 实车Feeling(R&H,NVH),Sidewall 主要要求特性-耐疲劳性-拉伸强度,延伸率,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,-.Inner Liner,Inner Liner,Inner Liner的功能 Tire的空气压维持Inner Liner 主要要求特
13、性-使用耐空气渗透性良好的Butyle Rubber,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,1)新产品开发 Procedure,3.开发FLOW(PCR OE),Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,2)新产品开发组织图(C.F.T),Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,OE vs.RE TIRE 比较,OE TIRE,RE
14、TIRE(例示),性能,开发方式,给适当轮胎提供最高的 性能,Car Maker和共同性能 Tunning,Tire概念,装配给特定轮胎的专用轮胎,给所有车辆提供普遍性能,Tire 业体Concept 设定开发 给轮胎单品赋予特别的商品性(例,舒适感最高,高品格,UHP 等),可装配多种车辆的代替 Tire,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,3)设计目标设定,规格检讨 外径,断面宽,静负荷半径,动负荷半径,benchmarking 轮胎入手及当社 花纹技术检讨对于车辆销售地区、磨损性能、噪音性能、WET性能、耐久力、SNOW 性能、
15、GROOVE WANDER、PRAT等技术检讨,车辆输出地区检讨 各国认证检讨(UTQGS,ECE,CCIB,I009,GULF 基本结构设定(CARCASS,CAPPLY),负荷率检讨 考虑TRA,ETRTO,输出地区,使用条件检讨,了解车辆悬浮情报,D-FMEA运用例)既存 EF 车辆开发时发生车辆倾斜倾向,因此开发 F/L 车辆 NEW EF 车辆用轮胎开发时,反应设计新花纹开发适用。,设计目标设定,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,4)开发过程,(1)初期开发检讨,Copyright 2002 by Kumho TireAl
16、l Rights reserved,(2)轮胎开发过程,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,(3)benchmarking FLOW,benchmarking轮胎选定,试验项目选定,试验数据分析,产品设计反应,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,(4)车辆别适用设计,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,(5)试制品制造管理体系,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserv
17、ed,(6)simulation验证,轮胎解析 Tool,性能,操纵性,解析 Tool,-.Vehicle/Tire 动力学解析(ADAMS),-.Force&Moment 解析(ABAQUS),舒适感,-.操纵性极大化形象最佳化技术(ESCOT),-.Carcass Ply 均匀成长形象最佳化技术(ESCOT),-.轮胎 Impact 解析(ABAQUS),-.舒适感极大化形象最佳化技术(ESCOT),耐久力,-.轮胎2次元/3次元 Static解析(ABAQUS),-.轮胎 Modal Frequency 解析(ABAQUS),-.Groove Wander预测Tool(Inhouse),
18、噪音,-.轮胎结构噪音解析(SYSNOISE),-.花纹开发相关 Simulation(Inhouse),磨损,-.轮胎 Modal Frequency 解析(ABAQUS),-.轮胎 Hydroplaning 解析(DATRAN),-.轮胎磨损解析(ABAQUS),-.均匀磨损形象最佳化技术(ESCOT),滚动阻力,-.轮胎滚动阻力/温度解析(ABAQUS),Hydro-planing,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,(7)轮胎实车性能开发试验,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights res
19、erved,参照)轮胎实车开发试验,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,8)轮胎实车性能改善,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,参照)设计VS性能DATA 比较检讨,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,9)耐久品质验证,1.Bead Unseating,试验项目,备注,2.Plunger,3.ECE-R30 Hi-Speed,4.D0T 109 Hi-Speed,5.DOT 109 Endurace,6.实车磨损,
20、7.Autocross,8.ADR 20,FMVSS110,室内,2,000 lbs,2,100 lbs,对外规定,区分,开发时社内规定,室内,2,600in-lbs,3,120in-lbs,室内,60 min,80 min,室内,3:30,5:30,室内,34 hrs,58 hrs,实车,-,基准以上,实车,-,基准以上,实车,-,没有脱离,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,10)PCR 结构设计检讨事项,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,10-1)PCR 速度指数别设
21、计特征,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,Maximum Loaded Vehicle Wt-=Curb Wt+Accessory Wt+Capacity Wt+Option Wt,Curb Weight=standard vehicle+fuel+oil+coolant+Aircon Accessory Weight=power steer,power seat,radio,heater,auto-transmission Product Option Weight=Regular 部品对比 2.3kg 以上over的部品 例示)
22、固用量battery,Roof rack,special trim.,Vehicle maximum load on the Tire=在状态下最大轴负荷除2的值 要比轮胎胎侧 marking的 Max Load Rating(Load Index)小 Vehicle Normal Load on the Tire=在(Curb Wt+Accessory Wt+一定Capacity Wt)最大轴 负荷除2的值 要比Load Index负荷的 88%(TRA),85%(ETRTO)小,10-2)车辆负荷和轮胎负荷率,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights r
23、eserved,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,参照)车辆区分,乘用车:10的 乘车以下 面包车:11的 乘车以上,在多目的型轿车、面包车安装PCR 轮胎时,轮胎负荷率要考虑刻薄度,增加车辆负荷的 10%计算。,Multipurpose Passenger Vehicle=多目的型轿车:designed to carry 10 persons or less which is constructed either on a truck chassis or with special features for occasional
24、off-road operation.,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,参照)加载空气压和 LOAD INDEX,使用空气压及负荷标记遵守 FMVSS-109:Cold inflation pressure may be increased above those applicable to the tire loads up to the maximum marked on the tire with no increase in load.,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights rese
25、rved,PLY 张数=f(Cord angle,EPI,tension,elongation,负荷,空气压,OD,ID,speed,Peri.,etc)x SF,BEAD 线X回=f(ply angle,speed,负荷,空气压,OD,ID,SW,Wt,Rim径,etc)x SF,参照)PLY,BEAD 选定,Copyright 2002 by Kumho TireAll Rights reserved,Pull,J-Turn,制动距离(Dry/Wet),Rolling Boom,Wet,燃料费CO2减少,PRAT,CONICITY,诸元管理-新花纹开发(KH16,KH15),Underst
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