TCSAE 271-2022 轮胎瞬态侧偏特性通用试验方法

—2022轮胎瞬态侧偏特性通用试验方法Generaltestmethodfortransientlateralslippropertyoftyres2022-12-20发布2022-12-20实施中国汽车工程学会  发布学兔兔中国汽车工程学会标准（以下简称：CSAE标准），是由中国汽车工程学会按照明确的程序、规则，遵循公开、透明、协商一致原则组织制定的，供市场自由选择、自愿采用的规范性技术文件。CSAE标准旨在发挥市场自主制定标准优势，着眼企业竞争力提升，推动汽车产业创新技术的加速发展和广泛应用。CSAE标准版权归属中国汽车工程学会，除用于国家法律或事先得到中国汽车工程学会许可外，不得以任何形式复制该标准。在本标准实施过程中，如发现需要修改或补充之处，欢迎将意见反馈至中国汽车工程学会，以便修订时参考。中国汽车工程学会地址：39；电话：[phone]；邮编：100176；邮箱：[e-mail]。学兔兔—2022I目次前言..................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语和定义..........................................................................14试验条件............................................................................3试验环境温度....................................................................3试验设备........................................................................35试验方法............................................................................4试验准备........................................................................4试验............................................................................56试验数据及处理......................................................................6试验数据........................................................................6数据处理要求....................................................................7指标计算........................................................................77试验报告............................................................................8学兔兔—2022II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由轮胎动力学协同创新联盟提出。本文件起草单位：中策橡胶集团股份有限公司、吉林大学、山东玲珑轮胎股份有限公司、上汽大众汽车有限公司。本文件主要起草人：吕剑、卢荡、夏丹华、俞旻、姜世元、李亮、叶俊丰、晏金军、周之曦。学兔兔—20221轮胎瞬态侧偏特性通用试验方法1范围本文件规定了轮胎瞬态侧偏特性试验的通用方法。本文件适用于轿车轮胎、轻型载重汽车轮胎。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2977载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷GB/T2978轿车轮胎规格、尺寸、气压与负荷GB/T3730.3—1992汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸GB/T6326轮胎术语及其定义GB/T12549—2013汽车操纵稳定性术语及其定义3术语和定义GB/T3730.3—1992、GB/T6326、GB/T12549—2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。车轮几何和轮胎坐标系3.1.1车轮中心平面wheelplane与车轮轮辋的两侧内边缘等距的平面（见图1）。[来源：GB/T3730.3—1992，2.2，有修改]3.1.2车轮中心wheelcenter车轮中心平面与车轮回转中心线的交点（见图1）。[来源：GB/T3730.3—1992，2.3]3.1.3轮胎接地中心centeroftyrecontact车轮中心平面与地面的交线和车轮回转中心线在地面上的投影的交点（见图1）。[来源：GB/T12549—2013，5.1.1]3.1.4轮胎坐标系（X,Y,Z）tyreaxissystem（X,Y,Z）以轮胎接地中心为原点的右手直角坐标系。X轴为车轮中心平面和道路平面的交线，以车轮中心平面的行进方向为正；Z轴为道路平面的法线，向上为正；Y轴在道路平面内，方向按照右手法则确定（见图1）。[来源：GB/T12549—2013，5.1.2，有修改]学兔兔—20222图1轮胎坐标系3.1.5侧偏角slipangleα轮胎接地中心的行进方向与轮胎坐标系X轴之间的夹角（见图1）。注：在轮胎坐标系中，从X轴转到轮胎接地中心的行进方向，按右手法则来判断其正负符号，图1中所示侧偏角为负值。[来源：GB/T12549—2013，5.1.3，有修改]3.1.6侧倾角inclinationangleγ轮胎坐标系的X-Z平面与车轮中心平面之间的夹角。注：在轮胎坐标系下，从X-Z平面转向车轮中心平面，按照右手法则确定其正负符号。图1所示侧倾角为正值。3.1.7轮胎行驶速度tyretrajectoryvelocityV轮胎的接地中心在路面上的运动速度。3.1.8负荷半径（加载半径）loadedradiusRl车轮中心到轮胎接地中心之间的距离。轮胎的力和力矩3.2.1轮胎法向力tyrenormalforceFz路面作用在轮胎上的力沿Z轴的分量。3.2.2轮胎垂向载荷tyreverticalload轮胎法向力的绝对值。学兔兔—202233.2.3轮胎侧向力tyrelateralforceFy路面作用在轮胎上的力沿Y轴的分量。3.2.4轮胎回正力矩tyrealigningtorqueMz路面作用于轮胎上的力矩矢量使轮胎沿Z轴旋转的分量。力和力矩系数3.3.1轮胎侧偏刚度tyrecorneringstiffnessCS轮胎侧向力相对于侧偏角一阶导数的绝对值。注：轮胎侧偏刚度通常在零度侧偏角、零度侧倾角和无车轮扭矩下确定。3.3.2轮胎侧偏刚度系数corneringstiffnesscoefficientCCS轮胎侧偏刚度与轮胎垂向载荷的比值。3.3.3轮胎回正刚度tyrealigningstiffnessAS轮胎回正力矩相对于侧偏角一阶导数的绝对值。注：轮胎回正刚度通常在零度侧偏角、零度侧倾角和无车轮扭矩下确定。3.3.4轮胎回正刚度系数tyrealigningstiffnesscoefficientCAS轮胎回正刚度与轮胎垂向载荷的比值。3.3.5轮胎侧向力载荷敏感度tyrelateralforceloadsensitivityLFS在确定的侧偏角下，轮胎侧向力相对于轮胎垂向载荷的一阶导数。侧偏特性corneringproperty轮胎侧向力、回正力矩与侧偏角的关系特性。瞬态transientstate轮胎运动状态及由此运动状态导致的轮胎的力和力矩，在轮胎坐标系中随时间而改变的状态。4试验条件试验环境温度在轮胎停放和试验期间，试验轮胎周围环境温度应保持在（24±3）℃。对于特殊的试验研究，用户可根据自己的需求来设定环境温度。试验设备4.2.1总则为确保试验的完整性和可靠性，用于实施轮胎瞬态侧偏特性测试的试验设备，应满足以下要求。学兔兔—202244.2.2加载及定位系统要求具备精确的加载及定位系统，且应满足以下条件：a)实现轮胎相对于试验路面的加载、设定轮胎侧偏角及设定轮胎侧倾角；b)满足轮胎瞬态侧偏特性试验对设备量程的要求，同时可以实现对加载半径、垂向负荷、侧偏角、以及侧倾角的精确控制（最低精度应满足：加载精度为设备最大加载能力的±1.0%，角度精度不低于±0.1°，加载半径精度不低于±0.5mm，车轮转速精度不低于±15rpm）。4.2.3路面要求具备均一、稳定可靠的试验路面，且应满足以下条件：a)保证在试验过程中不会出现接触面发生弯曲、漂移、磨损、裂缝、污染以及表面过热等影响试验结果可靠性的情况；b)试验路面应具有一定的粗糙度，以保证轮胎瞬态侧偏特性试验实施；c)保证轮胎相对于试验路面的行驶速度可满足轮胎瞬态侧偏特性试验的要求，且能准确控制（最低精度±1km/h）。4.2.4传感测量系统要求具备准确可靠的传感测量系统，且应满足以下条件：a)满足轮胎瞬态侧偏特性试验对传感器量程的要求（任一传感器精度至少为满量程的±1.0%）；b)精确测量试验轮胎负荷半径、垂向载荷、侧偏角、侧倾角、轮胎转动角速度、轮胎行驶速度、侧向力、回正力矩及充气压力等数据。4.2.5数据采集系统要求具备精确的数据采集系统，采样频率满足轮胎旋转一周最少采集32个点。4.2.6其他要求试验设备还应满足以下要求：a)设备应根据其运转负荷情况，定期进行监控（宜采用控制胎）、维护和标定等，以保证试验数据的稳定可靠；b)若为控压试验，则试验设备应具有控压机构（气压最低控制精度应不低于±5kPa）。5试验方法试验准备5.1.1总则试验前应对试验轮胎进行必要的测试前准备，这包括试验胎的选择与存放、轮胎轮辋的装配与停放、参考试验条件的确定、必要试验信息的记录和轮胎预跑。5.1.2试验胎的挑选和存放轮胎的侧偏特性试验会造成轮胎胎面磨损，若试验过程涉及到多条轮胎的替换，为确保试验数据的可比性，宜选择具有相近生产日期、相同批次、相同存储环境、相似使用历史及均匀性数据接近的轮胎。试验前，轮胎应在试验环境温度下至少放置24h。5.1.3轮胎与轮辋的装配试验轮辋宜符合GB/T2977和GB/T2978规定的测量轮辋，需要遵循标准的安装程序。同时还需要：确保轮胎与轮辋的接