特种车辆安全轮胎泄气可行驶性能试验实操浅析

赵海峰,龚晓乾,要荣,薛奇,王东,程海峰,王学成

(一汽解放商用车开发院，吉林长春 130011)

0 引言

安全行驶在当前汽车工业中处于重要地位，尤其是高速行驶、重载行驶中因轮胎泄气、爆胎等原因造成的安全事故的预防越来越成为当今的关注焦点；同时，在特种车辆尤其是军用车辆中，泄气行驶成为战场生存能力、车辆综合性能的一个重要指标。目前，车辆为达到上述要求，一般在车轮轮辋上安装一种内支撑体装置即安全内支撑轮胎，以实现在爆胎或被枪弹击穿后车辆仍能正常操控并能行驶一段距离。

安全内支撑轮胎主要由轮辋、内支撑体及轮胎三部分组成，如图1所示。

图1 安全内支撑轮胎结构示意

内支撑体安装于轮辋外侧并随轮辋转动，轮胎正常安装：车辆以正常气压行驶时，支撑体无任何作用且不影响轮胎功能；车轮泄气后，支撑体充当实体车轮保证车辆仍能应急行驶[1]。

就国内而言，用于验证安全内支撑轮胎的道路试验方法主要参考GJB 2723标准规定及车辆使用要求，主要包括行驶性能试验、主观评价试验等几个方面。其中，性能试验主要验证安全内支撑轮胎在泄气可行驶道路试验中的使用性能，是评价产品的重要指标和“过门项”，车辆使用要求见表1[2]。

表1 车辆使用要求

1 道路试验操作

1.1 车辆准备要求

以现有特种车辆为陪试品，为验证极限工况下安全内支撑轮胎的性能，陪试品试验需处于极限工况。

(1)驱动型式及轮荷控制

特种车辆主要以全轮驱动为主，驱动轮受力工况较非驱动轮更为复杂，因此试验车轮宜选用驱动轮。同时，为满足极限使用需求，应将陪试品轴核调整至最大设计轴核。

(2)陪试品车轮选择及处理

实际使用中任一车轮或数个车轮均会出现泄气行驶的可能，但综合考虑安全性及各轮实际工况，道路试验实操中一般选取左前转向轮作为试验轮，主要原因是转向时条件更苛刻、操作者通过手力有直观感受并方便观察。

对于进行泄气行驶试验车轮，应使用φ7.62 mm的步枪按规定要求击中内支撑体；但实际试验中现场无射击条件，因而一般使用与步枪口径一致或相近的钻头对轮胎进行钻孔，钻孔位置要求与步枪射击弹孔要求一致，如图2所示。

图2 模拟左前转向轮泄气“射击”钻孔示意

(3)试验环境要求

根据标准要求选择合适路面类型，部分路面型式如图3所示。

图3 典型鹅卵石路面示意

根据计算及经验，环境温度对内支撑的性能具有重要影响，因此，实操中宜选择20 ℃以上晴天天气进行；同时，保证各路面干燥无泥水。

(4)辅助设备安装

为方便试验人员实时监测试验车轮的温度等状态情况，在车体相应位置安装监控摄像头、温度传感器等装备，如图4所示，配备有自动灭火功能的车辆还应检查设备是否运行良好以备使用。

图4 观察摄像机及温度传感器示意

1.2 试验及结果判断

样车按照表1中标准要求在相应路况下进行行驶试验，试验过程中若出现危及试验安全的情况，试验立即终止并判定试验失败。

试验结束或发生判定终止情况时，立即对车辆及轮胎状况进行状态记录，如表2所示。

表2 车辆及车轮状态

2 实操注意事项

泄气可行驶道路试验实操中，为保证试验条件满足要求并保证安全，操作者需关注相关操作注意事项。

2.1 行车控制

(1)铺装路

铺装路行驶里程长，造成轮胎及内支撑剧烈摩擦产生大量热量，发生轮胎冒烟着火、胎面脱线分离等风险较大，行车过程中需保障车辆伴随并由驾驶员和保障人员实时观察试验轮胎状态。

(2)起伏土路、砂石路等复杂路况

复杂路况对内支撑轮胎各向有较大冲击，极易造成内支撑断裂或松动、轮胎褶皱等问题，驾驶员需关注试验过程中的方向盘手力变化情况、车辆振动情况等，以辨识风险。

2.2 试验后状态及处理

泄气可行驶道路试验工况复杂，试验后车轮状态变化较大，如图5所示，典型状态说明及处理见表3。

图5 试验后状态示意

表3 陪试品车轮状态说明及处理

3 结束语

从试验过程及结果来看：泄气可行驶试验在验证车轮内支撑装置的性能方面具有重要作用，道路试验对路面选择、车速等试验条件要求较高，过程中需平衡可验证性、安全性等各方面影响因素；在实操中，应根据实际使用工况和试验结果，调整试验策略。

通过几轮试验验证，目前开发的某新型安全轮胎内支撑装置已在批量生产的特种车型中应用。