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浅析车用聚氨醋轮胎发展前景(1)
来源:摩托车技术  作者:佚名  2017-10-30 11:17:13

    3 聚氨醋轮胎与橡胶轮胎的性能对比
    聚氨醋弹性体的结构和性能特点,决定了用其制造的轮胎性能有别于普通橡胶轮胎。
    在白动装载车领域橡胶轮胎主要应用在丙烷液化气动力和内燃机型的白动装载车,这样的车辆通常既在室内作业也在室外道路行驶,在这种使用环境下,橡胶轮胎能够提供更好的驾乘舒适性和牵引性。相比之下,聚氨醋轮胎只局限干应用在各种类型的电动自动装载车,这种车主要在室内行驶,聚氨醋轮胎的承载能力远远超过橡胶轮胎,使用寿命是橡胶轮胎的4倍,减少更换轮胎次数和由此带来的损耗;聚氨醋轮胎滚动阻力低,有助于延长电池使用周期,减少蓄电池充电次数。正是因为这些特点,在白动装载车领域,聚氨醋轮胎与橡胶轮胎一样具有重要地位,如果正确使用,都会实现各自为消费者专门设计的使用效果。
    聚氨醋材料的化学构成决定了它具有比橡胶更低的滚动阻力。较低的滚动阻力会提高电动自动装载车的效率,减少蓄电池充电次数,电池充电越频繁,处理蓄电池的劳动量就相应增加,生产效率就越低,因此,最好是在电动自动装载车上使用聚氨醋轮胎。橡胶轮胎制造商也在生产类似的低滚动阻力轮胎,使用的是专门为电动车辆设计的电动车用橡胶配方,这些产品设计的目的就是降低滚动阻力,改善电池使用寿命,提高车辆生产效率。
    轮胎的缓冲能力直接与它的材料硬度有关,硬度值越高轮胎越硬,吸收冲击能的能力越低缓冲性能越差。橡胶轮胎邵尔A型硬度通常在67~75度,而聚氨醋轮胎硬度往往高达83~95度,因为聚氨醋轮胎较硬,对干自动装载车的驾驶员来说,乘坐舒适性远不如橡胶轮胎。当乘坐舒适性作为很重要的衡量指标时,换上橡胶轮胎会得到显著的改善。如果是电动车辆,推荐使用邵尔A型硬度为83度的聚氨醋弹性体材料,这样在保证缓冲能力的前提下轮胎承载能力最大而且滚动阻力最小。聚氨醋轮胎邵尔A型硬度在低于83度时物理性能快速下降,聚氨醋越软,其韧性和承载能力下降速率越快。为满足提高承载能力的需求,制造商为提高轮胎性能已经开发出硬度高达95度的聚氨醋配方。尽管这一配方能够承担巨大的负荷,却几乎不能为操作者提供减震作用。通常情况下,硬度为95度的聚氨醋轮胎比硬度为83度的聚氨醋轮胎承载能力提高15%,提高装卸吨位数,减少更换损坏轮胎造成的停歇时间。
    橡胶和聚氨醋与路面接触时的附着性存在明显区别。橡胶轮胎胎面较软,而聚氨醋轮胎却很硬,橡胶轮胎比聚氨醋轮胎接地印痕面积大,即使与最软的聚氨醋轮胎相比,橡胶轮胎提供的牵引性也具有明显的优势。制造商为改善聚氨醋轮胎牵引性,通常在轮胎表面加刻刀槽花纹或加刻不同形式花纹,这样做不但能够提高牵引性,还不会损失轮胎较高的承载能力。
    聚氨醋轮胎的承载能力大约是橡胶轮胎的2倍,正是因为这一点,自动装载车的制造商一般在载重轴上使用聚氨醋轮胎。聚氨醋轮胎具有优异的抗裂口增长、抗撕裂和抗崩花掉块性能,而橡胶轮胎经常由于发生这样的问题而早期损坏。
    近年来,由于各种类型的自动装载车的承载能力和速度在持续提高,无论是橡胶轮胎还是聚氨醋轮胎,因持续超负荷行驶造成的早期损坏成为轮胎失效的主要现象,即超负荷一生热一失效,对于使用聚氨醋轮胎和橡胶轮胎都一样。
    橡胶轮胎柔软,乘坐舒适性好,但是不如聚氨醋轮胎耐磨,一般来说,聚氨醋轮胎的耐磨寿命是橡胶轮胎的4倍。橡胶轮胎在行驶过程中,与路面接触发生常规磨损时通常会从胎面磨掉碎屑,即发生磨蚀磨耗、卷曲磨耗等等。聚氨醋材料比较坚韧,能够经受得起粗糙路面的磨损,产生碎屑的情况远远好于橡胶轮胎,大多情况下聚氨醋轮胎倾向于发生滑动摩擦。
    橡胶的抗切割/抗撕裂强力不高,一旦被切割或撕裂,切割或撕裂的区域会在橡胶轮胎中延伸扩大,最终导致轮胎早期失效。而聚氨醋既抗切割也抗撕裂,类似于橡胶轮胎被切割和撕裂的现象,在聚氨醋轮胎中的表现只是相当干割口或裂口镶嵌在胎面中,一般不会发生延伸扩大,也就不会引起轮胎整体的切割或撕裂。但无论是聚氨醋还是橡胶,切割和撕裂最终都会导致聚合物寿命的降低。
    如果说聚氨醋有人个致命的弱点,那就是生热。聚氨醋轮胎无法将内部产生的热量快速传导到外部,其正常工作温度上限一般是80℃~90℃,温度升高后,聚氨醋材料的耐疲劳性和耐屈挠性等动态物理性能明显下降,导致轮胎早期损坏。内燃机型和丙烷液化气动力自动装载车,通常在户外作业而且行驶速度很快,不适合装配聚氨醋轮胎,而橡胶轮胎则是最好的选择,橡胶轮胎散热好,适合干长时间保持高速行驶。大多数电动自动装载车行驶速度为9~13 km/h,在这个速度范围,聚氨醋轮胎具有一定优势。
 

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