国内外ST拖车轮胎测试标准对比分析

马丽华，王 君，韩 磊，徐 伟，任振兴，刘 杰，孙 超，张 峰，苏国庆

（青岛双星轮胎工业有限公司，山东 青岛 266400）

2010年9月29日，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）发布通告，修订FMVSS119“车辆（不包括轿车）用的充气轮胎”，对车辆总质量大于4 536 kg（10 000磅）的多功能车辆（MPV）、货车和大客车使用的新充气轮胎提出更为严格的耐久性试验要求，对几个重型负荷等级（F，G，H，J，L）的轮胎增加新的高速性能试验，此外，要求在胎侧上必须标示轮胎的最大速度级别。自2007年6月1日起，NHTSA实施新的轻型车辆用轮胎安全技术法规FMVSS139[1]，按照此标准的要求，轮胎需通过更严格的试验，包括更严格的高速性能、耐久性能及新增加的低充气压力耐久性试验。我国强制性国家标准GB 9744—2015《载重汽车轮胎》是GB 9744—2007的修订版，于2015年2月4日开始实施。

本工作对比研究美国标准FMVSS119和FMVSS139及国家标准GB 9744—2015在ST拖车轮胎测试条件和方法等方面的差异[2]。

1 适用范围

1.1 FMVSS119

FMVSS119适用于1948年以后制造的车体总质量超过4 536 kg（10 000磅）的车辆的充气轮胎、1948年以后制造的车体总质量不超过4 536 kg（10 000磅）的轻型货车的充气轮胎[轮胎花纹深度不小于4.3 mm（18/32英寸）]、特殊用途轮胎[ST、FI、轮辋直径为203～305 mm（8～12英寸）或更小]及1948年以后生产的摩托车轮胎。

1.2 FMVSS139

FMVSS139适用于新充气子午线轮胎，主要用于1975年以后生产的车体总质量不超过4 536 kg（10 000磅）的轻型车辆（除摩托车和低速车辆）。FMVSS139不适用于特殊轮胎，即高速公路服务用的拖车轮胎、间歇高速公路上使用的农用设备轮胎、轮辋直径不超过203 mm（8英寸）的轮胎以及备用子午线轮胎。

1.3 GB 9744—2015

GB 9744—2015 适用于新载重汽车充气轮胎。

2 试验项目

FMVSS119试验项目包括轮胎强度性能、耐久性能和高速性能[3]。

FMVSS139试验项目包括轮胎外缘尺寸、强度性能（参考FMVSS119）、脱圈阻力（无内胎轮胎）、耐久性能、低充气压力性能和高速性能。

GB 9744—2015试验项目包括轮胎外缘尺寸、强度性能、耐久性能和高速性能，其中高速性能试验仅适用于微型和轻型载重汽车轮胎。其规范性引用文件包括GB/T 521，GB/T 2977，GB/T 4501等。

2.1 外缘尺寸

FMVSS119对轮胎外缘尺寸未做要求。

FMVSS139对测量工具及精度未做明确要求，试验环境温度为20～30 ℃，轻型载重轮胎试验充气压力为胎侧标示的最大充气压力，测量项目包括断面宽、总宽度和外周长，尺寸要求为断面宽和总宽度不大于标准值的107%。GB/T 521—2012对测量工具及精度有明确要求，试验环境温度为18～36℃，试验充气压力依据GB 9744—2015中的规定，测量项目包括外周长、断面宽、花纹沟深度、磨耗标志高度、新胎外直径偏差为标准值的±1.3%；新胎断面宽偏差为标准值的±4%。

以ST205/75R15 107M轮胎为例，FMVSS139的要求为：充气压力 胎侧标示的最大充气压力450 kPa，断面宽和总宽度 ≤217.21 mm，仅规定上限，测6点取平均值；外周长和磨耗标志高度仅要求测量，未规定具体数值要求。GB 9744—2015的要求为：充气压力 450 kPa，充气外直径（689±9）mm；充气断面宽（203±8）mm，测4点取平均值；磨耗标志高度 ≥1.6 mm。

2.2 强度性能

FMVSS119的要求与GB/T 4501—2016基本相同，包括试验点的取法和数量、压头直径、试验充气压力和破坏能的计算方法等。FMVSS139中轻型载重轮胎强度性能参照FMVSS119进行试验。

FMVSS119（同 FMVSS139）的试验环境温度为20～30 ℃，轻型载重轮胎最小破坏能根据负荷等级确定。GB/T 4501—2016的试验环境温度为18～36 ℃，轻型载重轮胎最小破坏能根据负荷等级确定。

以ST205/75R15 107M轮胎为例，FMVSS119（同FMVSS139）的要求为：充气压力 450 kPa，破坏能 ≥514 J，压头直径 19 mm。GB/T 4501—2016的要求与FMVSS119相同。

2.3 脱圈阻力

FMVSS119对轮胎脱圈阻力未做要求。

FMVSS139适用于无内胎轻型载重轮胎的脱圈阻力试验。

GB/T 4501—2016规定轻型载重轮胎不需要做脱圈阻力试验[4]。

以ST205/75R15 107M轮胎为例，FMVSS139的要求为：充气压力 340 kPa，脱圈阻力 ≥11 120 N。

2.4 高速性能

FMVSS119的高速性能试验是轮胎在120，128和136 km·h-1速度下分别试验30 min。

FMVSS139的高速性能试验是轮胎在140，150和160 km·h-1速度下分别试验30 min，与FMVSS119相比，在降低充气压力的情况下提高了试验速度。

GB 9744—2015规定轮辋名义直径406.4 mm（16英寸）及其以下规格的轻型载重汽车充气轮胎需按GB/T 4501—2016进行试验。

FMVSS119轮胎高速性能试验步骤[5]如表1所示。结果判定要求为：（1）试验结束后轮胎外观检查无缺陷；（2）试验结束后15～25 min，轮胎充气压力不低于初始充气压力。

表1 FMVSS119轮胎高速性能试验步骤

FMVSS139轮胎高速性能试验步骤如表2所示。结果判定要求为：（1）试验结束后轮胎外观检查无缺陷；（2）试验结束后15～25 min，轮胎充气压力不低于初始充气压力的95%。

表2 FMVSS139轮胎高速性能试验步骤

GB/T 4501—2016轮胎高速性能试验步骤如表3所示。初始速度为速度等级对应速度减20 km·h-1。结果判定要求为：试验结束后外观检查无缺陷。

表3 GB/T 4501—2016轮胎高速性能试验步骤

以ST205/75R15 107M轮胎为例，FMVSS119的要求为：充气压力 450 kPa；负荷率 88%，即试验负荷为858 kg；分别以速度80，120，128和136 km·h-1运行120，30，30和30 min。FMVSS139的要求为：充气压力 410 kPa；负荷率 85%，即试验负荷为828 kg；分别以速度80，140，150和160 km·h-1运行120，30，30和30 min。GB/T 4501—2016的要求为：充气压力 450 kPa；负荷率90%，即试验负荷为877 kg；分别以速度0～110，110，120和130 km·h-1运行10，10，10和30 min。

2.5 耐久性能

FMVSS119轮胎耐久性试验步骤如表4所示。结果判定要求为：（1）试验结束后轮胎外观检查无缺陷；（2）试验结束后15～25 min，轮胎充气压力不低于初始充气压力。

表4 FMVSS119轮胎耐久性试验步骤

FMVSS139轮胎耐久性试验步骤[6]如表5所示。结果判定要求为：（1）试验结束后轮胎外观检查无缺陷；（2）试验结束后15～25 min，轮胎充气压力不低于初始充气压力的95%。

表5 FMVSS139轮胎耐久性试验步骤

GB/T 4501—2016的试验环境温度为（38±3）℃，载重轮胎试验充气压力为单胎最大额定负荷对应的充气压力[7]，试验速度根据轮胎速度等级确定。试验分3个阶段，阶段1—3的运行时间分别为7，16和24 h。单胎最大额定负荷不大于1 500 kg轮胎耐久性试验速度等级对应的试验速度和负荷率如表6所示。单胎最大额定负荷大于1 500 kg轮胎速度等级F，G，J，K，L，M，N和P对应的试验速度分别为35，45，50，55，65，70，80和90 km·h-1，3个阶段负荷率分别为65%，85%和100%。试验前轮胎轮辋组合体在35～41 ℃环境温度下停放3 h。试验结束后停机，检查外观，冷却15～25 min后测量充气压力和尺寸等。结果判定要求为：试验结束后轮胎外观检查无缺陷。

表6 GB/T 4501—2016轮胎（单胎额定负荷不大于1 500 kg）耐久性试验速度等级对应的试验速度和负荷率

以ST205/75R15 107M轮胎为例，FMVSS119的要求为：充气压力 450 kPa；速度 80 km·h-1；分别以负荷率75%，97%和114%（负荷分别为731，946和1 111 kg）运行7，16和24 h。FMVSS139的要求为：充气压力 340 kPa；速度 120 km·h-1；分别以负荷率85%，90%和100%（负荷分别为828，877和975 kg）运行4，6和24 h。GB/T 4501—2016的要求为：充气压力 450 kPa；速度 80 km·h-1；分别以负荷率75%，95%和115%（负荷分别为731，926和1 121 kg）运行7，16和24 h。

2.6 低充气压力耐久性试验

FMVSS119和GB/T 4501—2016无低充气压力耐久性试验。FMVSS139特有轮胎低充气压力耐久性试验[8]。

按FMVSS139进行耐久性试验后，低充气压力耐久性试验使用相同的轮胎轮辋组合体。试验充气压力根据负荷等级而定，负荷等级C，D和E对应的充气压力分别为200，260和320 kPa；负荷率100%；速度 120 km·h-1；运行时间 1.5 h。

以ST205/75R15 107M轮胎为例，完成常规耐久性试验后，将试验充气压力调整至260 kPa；在额定负荷下以速度120 km·h-1持续运行90 min。

3 结语

通过FMVSS119、FMVSS139和我国国家标准对ST拖车轮胎测试条件和方法等方面的比较，促使我国轮胎产品能够达到相应标准要求，提高出口贸易竞争力。特别是生产出口美国数量比较大的拖车轮胎时，更需熟练掌握FMVSS119和FMVSS139的主要内容，并对轮胎进行测试。FMVSS139低充气压力耐久性试验虽相对国家标准而言比较苛刻，但根据实际试验情况看，国内大部分企业可以达到标准要求，即使有的企业第1次不能达到FMVSS139标准要求，经过改进也可以满足要求。