GB/T 33829-2017 轿车轮胎雪地抓着性能试验方法

　　ICS 83 . 160 . 10 G 4 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33829—2017

　　轿车轮胎雪地抓着性能试验方法

　　Testmethodforsnow gripperformanceofpassengercartyres

　　2017-05-31 发布 2018-04-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33829—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国石油化学工业联合会提出。

　　本标准由全国轮胎轮辋标准化技术委员会(SAC/TC 19)归口 。

　　本标准起草单位：三角轮胎股份有限公司、山东玲珑轮胎股份有限公司、安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司、赛轮金宇集团股份有限公司、北京橡胶工业研究设计院、双钱集团股份有限公司、双星集团有限责任公司、中策橡胶集团有限公司、万力轮胎股份有限公司、风神轮胎股份有限公司、四川海大橡胶集团有限公司、青岛森麒麟轮胎有限公司、浙江科泰安轮胎有限公司、米其林(中国)投资有限公司、大陆马牌轮胎(中国)有限公司、普利司通(中国)投资有限公司、大连固特异轮胎有限公司、汕头市浩大轮胎测试装备有限公司、黑河红河谷汽车测试中心有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、广东玛特龙汽车科技有限公司。

　　本标准主要起草 人：邓 世 涛、李 昊、陈 少 梅、张 卫 国、肖 圣 龙、王 克 先、徐 丽 红、牟 守 勇、郁 子 平、张进生、吴美丹、黄俊奇、闫卫国、罗建刚、李忠东、李伟胜、陆奕、马忠、傅广平、尹庆叶、陈迅、赵鑫宏、贾永辉、邱育强。

　　GB/T 33829—20 17

　　轿车轮胎雪地抓着性能试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了测量轿车轮胎在雪地路面上抓着性能的方法，为减少测量的偏差，本标准采用与标准轮胎进行对比的试验方法。

　　本标准适用于轿车轮胎。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 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/T 6326 轮胎术语及其定义

　　3 术语和定义

　　GB/T 6326 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　试验轮胎 candidatetyre

　　通过试验被评价的轮胎。

　　3.2

　　标准轮胎 standardreferencetesttyre;SRTT

　　标准基准试验轮胎

　　在评估系统中用作基准的一组专用试验轮胎。 为了最大限度地减小其变化量，这些轮胎具有严格受控的设计特性，根据相关标准进行生产、控制和贮存。

　　3.3

　　参照轮胎 controltyre

　　如果试验轮胎和标准轮胎不能直接在同一车辆上进行比较时，通过该轮胎与试验轮胎比较，再与标准轮胎比较，从而间接得出试验轮胎与标准轮胎比较结果的轮胎。

　　3.4

　　制动试验 brakingtest

　　相同轮胎在短时间内重复进行的一系列规定数量的防抱死装置(ABS)制动。

　　3.5

　　充分发出平均减速度 meanfullydevelopeddeceleration;mfdd

　　根据车辆在两个规定速度之间减速时所记录的测量距离计算得出的平均减速度。

　　3.6

　　雪地抓着指数 snow gripindex;SG

　　试验轮胎与标准轮胎雪地抓着性能的比值。

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　　4 试验方法

　　4 . 1 原理

　　轿车轮胎在雪地路面上的抓着性能试验采用制动法。

　　本测试方法采用在装有 ABS(防抱死装置)系统的试验车辆上，用仪器测试轮胎在制动过程中的减速性能。 试验时，试验车辆在规定的初始速度下直线行驶，然后紧急制动，使车辆四轮的 ABS都动作并

　　稳定减速，计算车辆速度从 25 km/h~10 km/h 的平均减速度。

　　4 . 2 试验条件

　　4 . 2 . 1 路面条件

　　4 .2 . 1 . 1 试验雪地表面平整均匀，长度宜为 500 m 以上，宽度宜为 5 m 以上，坡度不大于 2% 。

　　4 .2 . 1 .2 积雪路面应有一层至少 3 cm 厚的坚硬压实的积雪为底层，表层为约 2 cm 厚的压实的雪层。

　　4 . 2 . 1 . 3 雪地压实指数至少要在整个测试路面上均匀选取 10 个点测量，取其平均值，最大值与最小值相差不超过 8。使用雪地硬度测试仪(CTI,见附录 A)测得的雪地压实指数平均值在 75~85 之间。

　　4 . 2 . 2 气候条件

　　在地面之上约 1 m 处测得的环境温度范围是-21 ℃ ~-7 ℃ ;

　　积雪路面约 1 cm 深处测得的积雪温度应在-21 ℃ ~-9 ℃ ;

　　试验过程中气温变化不应超出 10 ℃。

　　试验过程中尽量避免阳光直射和 日照或湿度有较大变化，风速不宜大于 5 m/s。

　　4 . 2 . 3 试验车辆条件

　　4 . 2 . 3 . 1 选择试验轮胎和标准轮胎都适用的装配有 ABS 系统的试验车辆。

　　4 . 2 . 3 . 2 试验车辆应装配适用于冬季测量的校准后的传感器，速度和距离数据采集系统具备储存测量结果的功能。 传感器和系统的精度应满足：测得的或计算的充分发出平均减速度的相对不确定度小于 1% 。

　　4 . 3 试验测量仪器

　　4.3. 1 试验测量仪器应对振动、减速度和环境温度变化不敏感，所有暴露部分应能承受 100%的相对湿度、灰尘、冲击和振动等其他不利因素。

　　4 . 3 . 2 试验车辆的速度采用安装五轮仪或全球定位系统(GPS)等非接触式速度测量仪测量。 在环境温度-21 ℃ ~-7 ℃范围内，允许误差：

　　a) 车速测量：±1%或 ±0.5 km/h,取数值较大者;

　　b ) 距离测量：±0 . 1 m。

　　4 . 3 . 3 试验过程中，车内应显示测量仪测量的实际车速或者实际车速和标准车速的差距，以便驾驶者

　　调整车速。

　　4.3.4 气压表精度应为 ±5 kPa。

　　4 . 4 试验轮胎

　　4 . 4 . 1 标准轮胎选择 195/75R14 92S,应符合国内相关团体标准的要求。

　　4 . 4 . 2 试验轮胎应是同批次生产的和保存在相同环境内的。 应将胎面上的胶毛和胶边以及任何外来

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　　物清除。 试验前，与雪地接触的轮胎表面应该清洁。

　　4 .4 .3 测试之前，在干燥铺装路面上对试验轮胎进行 100 km 的预跑。

　　4 . 4 . 4 应在测试现场附近装配试验轮胎，用常规安装方法，将试验轮胎安装在试验车辆使用的轮辋上，为便于安装允许使用适量的润滑剂。装配好的全部待测轮胎应放置在室外相同的环境条件下至少2 h,然后将轮胎充气压力调整至试验规定的数值。

　　4.4.5 试验轮胎充气压力为 240 kPa,车辆载荷应满足：施加在轮胎上的负荷为轮胎负荷指数对应负荷的 60%~90%之间，同一车轴上的轮胎负荷相差不超过 10%。

　　4 . 5 试验步骤

　　4 . 5 . 1 按 4 . 3 的要求准备测量仪器。

　　4 . 5 . 2 使用温度测量装置测量环境温度、雪地路面温度，使用 CTI雪地硬度测试仪测量雪面硬度，测量风速。

　　4 .5 .3 首先在试验车辆上安装一套标准轮胎，车辆以不低于 28 km/h 的速度直线行驶。

　　4 . 5 . 4 车辆到达测量区域时，挂空挡，然后向制动踏板突然施加一个稳定的力，足以使车辆所有车轮的ABS 系统动作并使车辆稳定减速，应保持这一施加的力直至车速减小至 8 km/h 以下。自动记录试验速度和试验距离。 如果试验条件不符合要求，则所有的试验数据应全部作废，重新进行试验。

　　4 . 5 . 5 每次试验的前两次试验数据舍去不用，每套标准轮胎至少完成 6 次有效测试后再进行试验轮胎的测试，试验轮胎同样要进行至少 6 次有效测试。

　　4 . 5 . 6 最多做完两组试验轮胎测试后需再测试标准轮胎，如：R1 , T1 , T2 , R2 , T3 , T4 , R3 。这里的 R 代表标准轮胎，T代表试验轮胎。

　　4 . 5 . 7 试验轮胎与标准轮胎的对比试验均应在两个不同的工作 日重复进行，试验结果取两次测试结果的平均值。

　　4 . 5 . 8 充分施加 ABS制动的区域不应重叠，当试验一组新的轮胎时，应避免在之前检测的轮胎轨迹上制动。 当充分施加 ABS制动的区域不可避免重叠时，试验场路面应重新处理。 试验轮胎的试验运行路面应与标准轮胎的试验运行路面有相同的坡度和压实特性，以确保试验轮胎和标准轮胎在相同的试验路况下比较。

　　4 . 6 数据处理

　　4 . 6 . 1 根据式(1)计算平均减速度：

　　AD …………………………( 1 )

　　式中：

　　AD — 平均减速度，单位为米每二次方秒(m/s2 ) ;

　　vf — 终止速度，单位为米每秒(m/s) ;

　　vi — 起始速度，单位为米每秒(m/s ) ;

　　d — 从起始速度到终止速度行驶过的距离，单位为米(m )。

　　4 . 6 . 2 根据式(2)计算平均减速度的平均值：

　　A …………………………( 2 )

　　式中：

　　A — 平均减速度的平均值，单位为米每二次方秒(m/s2 ) ;

　　n — 每一组轮胎的有效测试次数。

　　4 . 6 . 3 根据式(3)计算平均减速度的标准偏差 S：

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　　S=槡 ( 3 )

　　式中：

　　ADi— 第 i次测量的平均减速度。

　　4 . 6 . 4 对于任何一组标准轮胎或试验轮胎的制动试验数据，都应计算平均减速度的平均值和标准偏差 。按式(4)计算轮胎减速度的变异系数 CV：

　　CV …………………………( 4 )

　　式中：

　　CV — 变异系数，% ;

　　S — 标准偏差 ;

　　A — 平均减速度的平均值。

　　任何制动试验的变异系数不应大于 6%。如不满足以上条件，应在重新处理试验路面后重新进行

　　测试。

　　4 . 6 . 5 标准轮胎的稳定系数：对于标准轮胎，应根据两次连续制动试验的平均减速度的平均值计算标准轮胎的稳定系数。

　　按式(5)计算标准轮胎的稳定系数 k：

　　k …………………………( 5 )

　　式中：

　　k — 标准轮胎的稳定系数，% ;

　　A1 — 第一次制动试验平均减速度的平均值;

　　A2 — 第二次制动试验平均减速度的平均值。

　　标准轮胎的稳定系数不应大于 5%。如不满足以上条件，应在重新处理试验路面后重新进行测试。

　　4 . 6 . 6 与试验轮胎对应的标准轮胎平均减速度的加权平均值的计算，根据两次检测过程之间测试的试验轮胎的数量来确定计算公式。 分为以下两种情况：

　　a) 如测试顺序为 R1, T, R2,则试验轮胎对应的标准轮胎平均减速度的加权平均值 WA 按式(6)

　　计算：

　　WA …………………………( 6 )

　　式中：

　　A1 — 标准轮胎第一次试验平均减速度的平均值;

　　A2 — 标准轮胎第二次试验平均减速度的平均值。

　　b) 如测试顺序为 R1, T1, T2, R2,则试验轮胎 T1 对应的标准轮胎平均减速度加权平均值 WA 按

　　式(7)计算、试验轮胎 T2 对应的标准轮胎平均减速度加权平均值 WA 按式(8)计算：

　　WA …………………………( 7 )

　　WA …………………………( 8 )

　　式中：

　　A1 — 标准轮胎第一次试验平均减速度的平均值;

　　A2 — 标准轮胎第二次试验平均减速度的平均值。

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　　4 . 6 . 7 试验轮胎雪地抓着指数的计算：

　　雪地抓着指数 SG，表示试验轮胎与标准轮胎在雪地路面上制动性能的比值，按式(9)计算：

　　SG …………………………( 9 )

　　式中：

　　A — 试验轮胎平均减速度的平均值，单位为米每二次方秒(m/s2 ) ;

　　WA — 标准轮胎平均减速度的加权平均值，单位为米每二次方秒(m/s2 )。

　　4 . 7 采用参照轮胎试验雪地性能

　　4 . 7 . 1 总述

　　如果试验轮胎和标准轮胎规格相差较大，无法装在同一车辆上直接进行对比试验，则可选用参照轮胎分别进行对比试验。

　　4 . 7 . 2 原理

　　利用参照轮胎和两辆不同的试验车分别用来与试验轮胎进行对比试验。 其中一辆试验车适合装配标准轮胎和参照轮胎，另外一辆试验车适合装配试验轮胎和参照轮胎。 前者用于评价标准轮胎和参照轮胎，后者用于评价试验轮胎和参照轮胎，两辆车应在同一路面上进行试验，且两次试验的路面表面温

　　度相差在 5 ℃以内，两辆试验车使用同一组的四条参照轮胎，参照轮胎应安装在相同的轮位上。环境条

　　件应具备可比性，所有试验应在同一天内完成。

　　试验轮胎相对于标准轮胎的雪地抓着指数 SG，按式(10)计算得到：

　　SG=SG1 × SG2 …………………………( 10 )

　　式中：

　　SG1 — 参照轮胎与标准轮胎的相对指数;

　　SG2 — 试验轮胎与参照轮胎的相对指数。

　　4 . 7 . 3 参照轮胎的要求

　　参照轮胎应为同一工厂在同一周内生产的轮胎。

　　4 . 7 . 4 贮存与保管

　　在进行试验之前，可按通常的条件贮存，但应将参照轮胎与标准轮胎置于相同的贮存条件。 一旦参照轮胎与标准轮胎进行对比试验后，其贮存条件应符合有关标准轮胎的贮存要求。 如果参照轮胎出现不规则磨损、损伤，或轮胎已磨耗至影响测试结果的程度，则不能继续使用。

　　5 试验报告

　　试验报告宜包括以下内容：

　　a) 试验场的位置及特性;

　　b) 天气情况(阴晴、雨雪)、风速、气温变化、环境温度、雪地温度、雪地硬度;

　　c) 试验车辆的制造商、车型、制造年份;

　　d) 轮胎商标、规格标识、负荷指数、速度符号、轮胎编号、轮胎花纹等;

　　e) 试验轮辋规格;

　　f) 试验方法标准代号、试验日期;

　　g) 试验气压、试验负荷;

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　　h) 标准轮胎和试验轮胎分别至少进行 6 次有效试验的充分平均减速度、标准偏差、变异系数和标

　　准轮胎的稳定系数;

　　i ) 试验轮胎的雪地抓着指数。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)雪地硬度测试仪

　　A.1 使用条件

　　A.1 . 1 雪的压缩程度和剪切强度对轮胎雪地牵引性能有很大的影响，这些参数不能忽略，但可以通过对垂直和水平的压实试验来定量这两方面的变化。 CTI 雪地硬度测试仪可以测量和表征雪面压实程度。

　　A.1 .2 CTI雪地硬度测试仪顶端是一个 1.6 mm 半径的圆球，看上去像个铅垂(见图 A.1) ,另一端是一个测量杆。包括测量顶部的滚花螺母，整个仪器在实验室内将重量调整为 220 g±1 g。测量杆的高度调整范围为 218 . 9 mm±0 . 25 mm。

　　A.1 . 3 使用时，圆球和测量杆由带有法兰端的导轨按预定的高度 自 由落体到需试验的表面，其动能转换为垂直方向的插入和水平方向的压缩。插入距离直接由手持刻度尺读出的数字(50~100)来表征。

　　A.1 . 4 为保证整个试验场地的一致性，试验场地上的不同区域所测得的数值范围不能超过 8 。

　　A.2 使用说明

　　A.2 . 1 现场使用 CTI雪地硬度测试仪时，应将仪器放置在雪面上以保证仪器的金属部分与雪面有相同的温度，每次测量后都要将测量杆头部擦拭干净来保证仪器内部不能有过多的雪花。 如果有其他因素导致仪器内部有雪花，最好的方法是让雪花融化而不是将仪器拆卸开。 如果一定要拆卸仪器，切记明确所有部件在拆卸之前的位置。

　　A.2 . 2 标准的试验方法如下：先使用前轮装有普通轮胎的车辆驶过试验场地，然后将车辆挪开使刚才的轮胎印痕暴露出来，将仪器放置在轮胎印痕的中央，提起测量杆，将仪器轻轻转动 45°再转回，将轮胎花纹印痕抹平。 保持测量杆在下落导管的上部，轻压仪器的铝合金底板以保证位置不发生变动且不陷入雪花中。 放开自由落体式测量杆，立即在靠近滚花螺母边上的下落导管顶端放好标有刻度的测量尺，读出刻度上的 CTI雪地硬度测试仪的数值。

　　A.2 . 3 仪器校正时，先放置在光滑的硬质表面上，将测量杆的圆球顶端置于底座位置，这时在滚花螺母顶部位置标尺的读数应为 100 。 如果仪器因其他原 因 要 拆 卸，在 重 新 组 装 后，测 量 杆 高 度 调 整 为218.9 mm±0.25 mm,仪器重量调整为 220 g±1 g。

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　　图 A.1 CTI雪地硬度测试仪