[发明专利]一种具有改善高速性能的乘用车轮胎的设计方法、应用和轮胎

说明书

本发明涉及轮胎设计技术领域，尤其涉及一种具有改善高速性能的乘用车轮胎的设计方法、应用和轮胎。一种具有改善高速性能的乘用车轮胎，该轮胎包括胎面、尼龙带束层、钢丝带束层、胎侧、胎体帘布层、内衬层和三角胶，尼龙带束层的干热收缩率为C%，A为尼龙带束层在胎冠中心处的伸张率，B为尼龙带束层在胎肩端点处的伸张率；A、B、C满足以下关系式：A=Dsubgt;c/subgt;/d，A=Dsubgt;s/subgt;/d，C/100+A≤1.12，C/100+B≥1.12其中，Dc是尼龙带束层在胎冠中心处的直径，Ds是尼龙带束层在胎肩端点处的直径，d是尼龙带束层在生胎制作过程中的铺设直径。本发明通过考察尼龙带束的干热收缩率C（%），计算并设计尼龙带束在胎肩与胎冠中心的伸张率A、B值，实现轮胎高速性能改善的目的。

技术领域

本发明涉及轮胎设计技术领域，尤其涉及一种具有改善高速性能的乘用车轮胎的设计方法、应用和轮胎。

背景技术

轮胎提供了车辆的承载性能。在每个旋转周期内，轮胎都经历压缩变形与变形恢复。在高速运动的工况下，由于离心力的作用，轮胎的胎冠部分向背离旋转中心方向涨大，这种现象加剧了轮胎胎冠部位的变形幅度。特定的轮胎在某个临界速度条件下，持续的热累计造成部件的破坏从而导致轮胎高速性能失效。

为了抑制轮胎胎冠部分在高速工况下的离心变形，工程上的解决方案是增加零度缠绕的尼龙带束层，箍紧整个胎冠部分，减小其离心变形，降低热累计从而达到提高轮胎高速临界速度的目的。

现有解决方案的不足：

轮胎制作过程中，尼龙带束首先在平面铺设(见图一)制成生胎，然后经过模压形成带有胎冠曲率的最终产品。在此过程中，尼龙带束的中心位置存在某个设计的伸张率A(见图二)。工程应用中，设计者通常调整A值实现不同的尼龙带束伸张率，不同的尼龙带束伸张率对胎冠有不同的箍紧效果，进而调整轮胎的高速性能。

然而，轮胎在高速工况下，因热累积而发生的部件破坏多发生于胎肩部位的带束末端，目前的设计值并未考虑胎肩的尼龙带束伸张率B；另外，尼龙材料的存在干热收缩属性，在轮胎的生产过程中的加热硫化会带来尺寸的收缩(尼龙带束高分子材料在拉伸状态下形成结晶，在轮胎硫化过程中受热，结晶重构。同时又因硫化过程中轮胎的几何尺寸被模具所限定，尼龙带束有热收缩趋势并因此形成内应力)。所以，尼龙带束对胎冠的箍紧作用来源于A、B值(材料的几何伸张)，同时也来源于材料的干热收缩值(材料的热收缩)。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有改善高速性能的乘用车轮胎的设计方法，通过考察尼龙带束的干热收缩率C(％)，计算并设计尼龙带束在胎肩与胎冠中心的伸张率A、B值，实现轮胎高速性能改善的目的。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种具有改善高速性能的乘用车轮胎，该轮胎包括胎面、尼龙带束层、钢丝带束层、胎侧、胎体帘布层、内衬层和三角胶，尼龙带束层的干热收缩率为C％，A为尼龙带束层在胎冠中心处的伸张率，B为尼龙带束层在胎肩端点处的伸张率；A、B、C满足以下关系式：

C/100+A≤1.12

C/100+B≥1.04；

其中，Dc是尼龙带束层在胎冠中心处的直径，Ds是尼龙带束层在胎肩端点处的直径，d是尼龙带束层在生胎制作过程中的铺设直径。

进一步，本发明公开了一种具有改善高速性能的乘用车轮胎的设计方法，该轮胎包括胎面、尼龙带束层、钢丝带束层、胎侧、胎体帘布层、内衬层和三角胶，尼龙带束层的干热收缩率为C％，A为尼龙带束层在胎冠中心处的伸张率，B为尼龙带束层在胎肩端点处的伸张率；A、B、C满足以下关系式：