载重子午线轮胎性能的浅析

中国橡胶机械网轮胎胎面花纹对轮胎胎面散热性能影响很大，良好的花纹散热效果能够保证轮胎低温行驶，提高轮胎的耐久性能和使用寿命。本工作基于傅立叶热传导方程、室内机床试验和实际理赔轮胎分析，探讨全钢载重子午线轮胎胎面花纹的散热性能。热传导基本方程-傅立叶定律热传导基本方程-傅立叶定律如下式所示。5=-KAdTd9式中5是导热量，W；K是热导率，W#（m#K）-1；A是导热面积，m2；dTd9是温度梯度，K#m-1.提出如下假设：
（1）在橡胶内部和空气内部热导率是相同的；
（2）橡胶和空气界面的温度梯度是相同的。　
面积为I的花纹沟侧面的导热量（52）分别为51=-KhLtanUdT1d952=-KLhcosUQdTd9=-KLhcosU（dT1d9-dT0d9）式中L，花纹沟单位长度；dT1d9，花纹沟与空气之间的温度梯度，K#m-1；dT0d9，花纹块与空气之间的温度梯度，K#m-1.假设温度梯度沿着花纹沟侧面呈线性分布，则两者导热能力差（$5）为$5=52-51=-KhL（1-sinU）dT1/d9-dT0/d9cosU从上述公式可以看出，花纹沟槽角度越小，花纹沟底部的散热作用越好。从另一方面分析，花纹沟槽增大了轮胎胎面的表面积，增大了橡胶与空气之间的温度梯度，更有利于轮胎冠部的散热。因此适当减小花纹沟槽角度，有利于轮胎散热。其它带束层端点是钢丝与胶料弹性模量差异较大的部位，轮胎在行驶时，轮胎肩部变形较大，生热较快，因此肩部散热尤为重要。对肩部花纹进行以下优化设计可以提高轮胎肩部散热能力。优化设计前后胎面花纹示意优化产品陆续投放市场，轮胎胎肩脱层问题降低了5%左右，同时创造了良好的经济效益。　　
尽管如此，在中国橡胶持续强劲需求推动下，全球橡胶消耗量仍保持增长趋势。据2008年5月数据统计，2008年2月全球橡胶消耗量增长率由上年同期的6.6%下降至5.9%，但是，预计2008年全球橡胶消耗总量将达到2330万t.其中，NR的年消耗量约为990万t，增长率为6.2%；SR的年消耗量约为1330万t，增长率为5.6%.SR的消耗量仍占全年橡胶总消耗量的57.3%.在亚洲，中国台湾地区橡胶消耗量近几年持续下降，印度、泰国、马来西亚和印度尼西亚橡胶消耗量则稳步上升。