Технологическая карта на динамическое испытание автомобильной шины

4.4. Испытания высокоскоростной шины

Эти испытания используют для высокоскоростных шин, для которых данные о нагрузке/скорости/времени/расстоянии при испытании представляет разработчик автомобиля в виде общих испытательных циклов.
Эксплуатационные свойства шины
Испытание должно реально имитировать работу шины для самых критических комбинаций веса автомобиля и положения центра тяжести для всего цикла поездки: от руления перед поездкой до руления после окончания.
При определении последовательности испытания необходимо учитывать:
a) увеличение скорости и расстояния, исходя из условий работы в аэропортах, расположенных в горных районах;
b) увеличение скорости и расстояния, исходя из условий работы при высокой температуре окружающего воздуха;
c) нагревание или охлаждение в поездке;
d) увеличение расстояния в результате уменьшения ускорения, необходимого для работы автомобиля.
Характерные зависимости нагрузки/скорости/времени/расстояния
Характерные зависимости нагрузки/скорости/времени/расстояния, представленные изготовителем автомобиля, должны являться основой для определения условий испытаний.
Необходимы данные для определения количества циклов, включающих эти условия (процентное соотношение), из общего количества циклов, а также циклы нагревания и охлаждения шины во времени, учитывающие типовые условия.
Типовой цикл испытания.
Последовательность типового цикла испытания схематически представлена на рисунке 4.3 Графические зависимости изменения нагрузки и скорости по времени и расстоянию выверяют с целью установления полного и точного испытательного цикла в соответствии с данными, представленными изготовителем автомобиля.

Рисунок 4.3 - Последовательность испытательного цикла - общий цикл
Для эффективного использования испытательного оборудования допускается снимать со стенда шину в сборе с колесом для выполнения фазы нагревания или охлаждения шины в поездке при условии соблюдения утвержденных условий нагревания и охлаждения и отсутствия разрыва в последовательности цикла испытания.

4.5 Испытания автомобильных шин при переменных скоростях

Этот метод испытаний применяют, если изменения нагрузки и скорости в зависимости от времени и расстояния определены разработчиком автомобиля не в форме полного типового испытательного цикла.
На квалификационные испытания представляют одну шину. Она должна выдерживать приведенные испытательные циклы без видимых признаков разрушения, не считая обычного истирания поверхности протектора, за исключением случая, когда последним испытанием является нажим с перегрузкой.
Основные требования при динамических испытаниях
Шины должны выдерживать динамические испытания в объеме 61 цикла, включающего 50 циклов «условного разгона», 8 циклов «рулежки» при номинальной нагрузке, 2 цикла «рулежки» с нагрузкой, равной 1,2 номинальной, и одного цикла «разгон с перегрузкой»; в момент прижатия нагрузка на шину должна быть в 1,5 раза выше номинальной. Последовательность проведения «условных разгонов», «рулежек» и «разгона с перегрузкой» произвольная. Если «разгон с перегрузкой» выполняется не последним, то после его выполнения на шине не должно быть признаков разрушения, за исключением обычного истирания протектора.
Циклы «условного разгона».
50 циклов условного разгона должны имитировать фактические условия разбега автомобиля на дороге при наиболее критических значениях веса и скорости автомобиля, а также положении центра тяжести при разгоне. Необходимо также учитывать увеличение скоростей при работе на трассах, расположенных в горных районах, и при высоких температурах окружающего воздуха.
Изготовитель автомобиля должен собирать данные по характерным зависимостям нагрузки/скорости/времени/работы шины на трассе в соответствии с требованиями лицензирующих органов.
Графические зависимости изменения нагрузки и скорости шины по времени и расстоянию приведены на рисунках 4.4-4.6. Испытания начинают с нулевой скорости и заданной нагрузки с изменением этих параметров по времени и расстоянию в соответствии с одним из графиков, представленных на рисунках 4.4, 4.5 или 4.6.
a) На рисунке 4.4 представлен универсальный цикл испытания, который пригоден для любой автомобильной шины с номинальной скоростью от 102 до 160 км/ч включительно.
b) На рисунке 4.5 представлен универсальный цикл испытания, который пригоден для любой автомобильной шины с номинальной скоростью свыше 160 км/ч.
c) На рисунке 4.6 представлен рациональный цикл испытания, который пригоден для шины с любой скоростью.
Испытательная нагрузка.
Нагрузка на шину в начале испытания должна быть не менее номинальной разгонной нагрузки. Изменение нагрузки в зависимости от времени и расстояния при качении шины должно осуществляться в соответствии с графическими зависимостями, представленными на рисунках 4.4, 4.5 или 4.6. График изменения нагрузки и скорости, представленный на рисунках 4.4 и 4.5, обычно пригоден для любого автомобиля.

Рисунок 4.4 - График универсального испытательного цикла
нагрузка - скорость - время для разгонных скоростей
от 102 до 160 км/ч включительно
При использовании для испытания графической зависимости изменения нагрузки и скорости в зависимости от времени и расстояния, представленной на рисунке 4.6, нагрузку выбирают на основе наиболее опасных условий разгона, установленных потребителем на основе данных, полученных от изготовителя автомобиля.


Рисунок 4.5 - График универсального испытательного цикла нагрузка - скорость - время для скоростей более 160 км/ч

Рисунок 4.6 - График рационального испытательного цикла нагрузка - скорость - время для любой скорости.

При любой скорости на протяжении всего цикла испытания испытательная нагрузка должна соответствовать графику испытаний, представленному изготовителем автомобиля, либо превышать его.
Внутреннее давление в шине при испытании
Внутреннее давление в шине должно обеспечивать равные прогибы шины под номинальной нагрузкой при обжатии на плоскую поверхность и на поверхность испытательного барабана.
Определение указанных прогибов следует проводить при одинаковой температуре окружающего воздуха. При испытании не допускается регулировать увеличение давления в шине, связанное с повышением температуры в шине при качении.
Температура и интервал между прижатиями шины к испытательному барабану при испытании
Температура газа в шине или температура каркаса, измеренная в самой горячей точке шины, не должна быть ниже 41 °C в начале разгона с перегрузкой, а также в начале не менее 45 из 50 циклов разгона и 49 °C в начале 9 из 10 циклов «рулежки». Для оставшихся циклов температура газа в шине или каркаса не должна быть менее 27 °C в начале каждого испытания. Допускается разогрев шины до минимальной начальной температуры осуществлять путем ее качения по испытательному барабану.
Скорости испытания в процессе цикла «условного разгона»
Скорости испытания на динамическом стенде для соответствующих максимальных скоростей разгона автомобиля должны соответствовать указанным.
Пояснение обозначений, представленных на рисунках 4.4, 4.5 и 4.6
L0 - нагрузка на шину в начале разгона - не менее номинальной нагрузки (рисунки 4.4 – 4.6).
L'0 - нагрузка на шину в начале «рабочего» разгона (рисунок 4.6);
L1 - нагрузка на шину при качении (рисунки 4.5 и4.6);
L'1 - нагрузка на шину при качении (рисунок 4.6);
L2 - нагрузка на шину в момент разгона (отрыва шины от барабана) - нуль (0) (рисунки 4.4-4.6);
S0 - нуль (0) (рисунки 4.4-4.6);
S1 - скорость при качении (рисунок 4.6);
S2 - скорость шины в момент разгона (отрыва шины от барабана), не менее номинальной скорости (рисунки 4.4-4.6);
T0 - время в начале разгона - нуль (0) с;
T1 = 20 с (рисунок 4.4);
T2 - время качения, с (рисунки 4.4-4.6);
T3 - время в момент разгона, с (рисунки 4.4-4.6);
RD - путь качения шины.
Циклы «рулежки»
Шина должна выдерживать испытание в объеме 10 «рулежек» при условиях, указанных в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Путь качения шины в режиме «рулежка»
Количество циклов Минимальная нагрузка Минимальная скорость, км/ч Минимальный путь качения, м, при разгонных скоростях, км/ч
   От 102 до 160 Св. 160
8 Номинальная 65 7620 10668
2 Номинальная1,2 65 7620 10668

Испытание в режиме «разгон с перегрузкой»
Условия испытания в данном режиме соответствуют условиям, за исключением нагрузки на шину, которая должна быть увеличена в 1,5 раза. Если настоящее испытание является последним, то по его завершении допускается наличие повреждений на протекторе шины. В противном случае шина должна выдерживать испытание без заметных повреждений, за исключением обычного истирания протектора.
Определение герметичности шины.
После завершения 61 цикла статических испытаний шина должна быть способной сохранять внутреннее давление с потерей не более 10 % за 24 ч первоначального давления. Следует обеспечивать одинаковую температуру окружающего воздуха в начале и конце данного испытания для исключения ее влияния на показания изменения внутреннего давления в шине.
Проскальзывание шины на ободе.
Проскальзывание шины на ободе во время испытаний не должно приводить к повреждению вентиля камеры у шин камерного типа или нарушению герметизации шины для бескамерных шин.
Технологическая карта испытания шины с применением разработанной конструкции представлена отдельным листом формата А1.