2020.21科学技术创新
4安全性能测试
为了验证电池包设计的安全性，本设计通过GB/T31467. 3-2015[1]《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分：安全性要求与测试方法》的规定对电池包实物进行安全性能测试。电池包的安全性能测试包括振动、挤压、碰撞。电池包在振动时，会受到各方面的力，电动汽车发生碰撞时，电池包内部的电池会因受到强烈的冲击和挤压，因此电池包在碰撞时可能发生漏电、起火甚至爆炸的风险。所以国家标准要求GB/T31467. 3-2015[1]电池包在测试期间以及测试后，不应发生起火、漏电、爆炸或电解液泄漏等现象。本设计的电池盒在振动、挤压、碰撞时，均未出现起火、爆炸、电解液泄漏等问题，安全性能指满足国家标准要求。因此实际的试验结果表明，本设计的电池包具有良好的安全性能。
图4挤压和振动试验
5结论
插电式电池盒设计，在满足安全性能的同时，采用轻量化设计，降低电池包的重量，提升了电池包的能量密度，同时通过CAE仿真在设计阶段优先评估电池盒的安全性，可以节约项目开发的周期，在实际测试结果中，电池包通过了相关的法规测试，具有良好的安全性能。插电式电池盒作为新的技术领域，也是汽车电动化产业的一个重要发展方向。
参考文献
[1]中华人民共和国工业和信息化部.电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分：安全性要求与测试方法:GB/ T31467.3-2015[S].北京：中国标准出版社
,2015.
宋恩磊
（佳通轮胎研发中心，安徽合肥230601）
目前现有技术的轮胎，在行驶过程中，存在滑移现象，从而
延长了轮胎的驱动和制动时间，产生安全隐患，造成车辆事故
的发生。在对滑移现象产生的原因进行研究和分析，得出主要
是因为轮廓的胎圈模具尺寸设计不合理，胎圈钢丝结构约束力
不够强，导致轮胎存在滑移现象。而针对该滑移现象产生的原
因对轮胎结构进行改进过程中，增加了轮胎子口部位的约束力
和使用约束力更强的轮胎钢丝结构，虽然有效地降低了轮胎的
滑移量，但是不能完全解决该问题，导致在汽车行驶中，还是存
在安全隐患。为解决上述技术问题，设计新型防滑移胎圈结构，
胎圈结构包括胎圈1、胎侧2和设置在胎圈内的钢丝3，如图1
所示。
图1胎圈结构
方案概述：新型胎圈结构包括胎圈与胎侧的接触面依次过渡连
接有第一段线段①、冠弧④、第二段线段②和第三段线段③，其中
第一段线段的顶端到胎踵水平线pp'的高度h=6.15-10.15mm，冠
弧与第二段线段的横向宽度和u=4.5-8.5mm，第二段线段与胎踵
水平线pp'之间的角度a=6-9°，第三段线段与胎踵水平线pp'之
间的角度b=19-24°，如图2所示。
图2新型胎圈设计
新型胎侧结构包括胎侧从防水线至胎侧末端，分别设置有
厚度为h2的倾斜过渡的第一区域、厚度为h3的平台过渡的第
二区域和厚度为h4的倾斜过渡的第三区域，第一摘要：轮胎的胎圈结构包括胎圈、胎侧和设置在胎圈内的钢丝，通过改进的胎圈结构、胎圈内的钢丝数量、钢丝尺寸和胎侧结构的合理搭配，完全解决了轮胎的滑移问题。
关键词：胎圈；胎侧；钢丝；滑移
中图分类号:TQ336.1文献标识码:A文章编号:2096-4390(2020)
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科学技术创新2020.21
区域的厚度h2、第二区域的厚度h3和第三区域的厚度h4之间具有h3=h4=0.6*h2mm 的关系，第一区域
的厚度h2为3.5-5.9mm ，第二区域的厚度h3为2.1-3.5mm ，第三区域的厚度h4为2.1-3.5mm 。第一区域的宽度w2、第二区域的宽度w3和第三区域的宽度w4之间具有w2=0.5w3=2w4的关系。第一区域的宽度w2为6-10mm ，第二区域的宽度w3为12-20mm ，第三区
域的宽度w4为3-5mm ，如图3所示。相对现有胎侧，
如图4所示，对胎侧的第三区域厚度进行增厚，即在胎侧的胎圈部分增加胶厚。
图3新型胎侧设计图4现有胎侧设计现有胎圈内钢丝排布为4+5+4+3，钢丝数量为16根，如图5所示。图5现有胎圈钢丝
新型胎圈内钢丝的数量为30根以上，且钢丝的直径n=0.65-1.15mm ，钢丝呈五排、每排六根的方式密闭排列在胎圈内部底端，如图6所示。
图6新型胎圈钢丝由以上技术方案，进行胎圈和胎侧的尺寸结构改进，使得胎圈部位与轮辋更加紧密接触，增大胎圈的接触压力，降低了轮胎的滑移量，完全解决了轮胎的滑移问题。方案实施:
如图2所示，新型胎圈结构的第一段线段的顶端到胎踵水平线pp'的高度h=8.15mm ，冠弧与第二段线段的横向宽度和u=6mm ，第二段线段与胎踵水平线pp'之间的角度a=8.5°，第
三段线段与胎踵水平线pp'之间的角度b=21°，在现有胎圈设
计的数值上，进行调整，
改变了胎圈1结构的角度以及长度，将角度值增大，增高第一段线段和冠弧的高度，
缩短第二段线段和第三段线段的宽度，使得胎圈与轮辋连接更加紧密，
增大了胎圈的接触压力。
如图5和图6所示，新型钢丝3的数量为30根，呈五排、
每排六根的方式密闭排列在胎圈内部底端，钢丝的直径为n=0.85mm ，改变传统钢丝排布，采用五排、每排六根的钢丝排列结
构，同时减少钢丝的直径，即减轻钢丝的体积，
在较现有的钢丝排列下（现有钢丝数量为16根），虽然增加了钢丝，
但实际上并没有扩大钢丝排列所占的空间，
在同等空间下，排列了比原先更多的钢丝，另外五排、每排六根的排列结构，
从而使得胎圈内部约束力更强，使得胎圈对轮辋的咬合力更强，
大大降低轮胎滑移量，
虽然30根以上的钢丝数量也可以增加胎圈内部约束力和胎圈对轮辋的咬合力，
但是超过30根以后会增加生产的复杂度和提升轮胎成本，固优选30根钢丝。
如图3和图4所示，新型胎侧2从防水线至胎侧末端，开始
分别设置有厚度为h2的倾斜过渡的第一区域、厚度为h3的平
台过渡的第二区域和厚度为h4的倾斜过渡的第三区域，
第一区域的宽度w2为8mm 、第二区域的宽度w3为16mm 和第三区域的宽度w4为4mm ，且具有w2=0.5w3=2w4的关系，第一区域的厚度h2为5mm 、第二区域的厚度h3为3mm 和第三区域的厚度
h4为3mm ，且有如下关系：h3=h4=0.6*h2，相对现有胎侧，
对胎侧的第三区域厚度进行增厚，即在胎侧的胎圈部分增加胶厚，来提升胎圈的约束力，从而降低轮胎的滑移量。
采用本方案中改进的胎圈结构、胎圈内的钢丝数量、钢丝尺
寸和胎侧结构组合使用，分别对胎圈内部约束力进行增强、胎圈的接触压力进行增大和胎圈的约束力的
提升，三者组合，
能够完全解决轮胎防滑移。
从本新型技术方案中选取案例对轮胎进行滑移分析，对比
现有设计和使用改变的胎圈结构、胎侧结构的情况。如下表：通过试验数据可以看出，对比例1、2为现有胎圈结构的轮
胎滑移测试结构，其滑移量较大，而实施例1、2、3为本实用新型
中通过改变胎圈的结构、胎圈内的钢丝数量和钢丝尺寸，增加
了胎圈的约束力，有效降低了轮胎的滑移量，
但是没有完全解决滑移问题，实施例4、5、6，采用本实用新型中改进的胎圈结构、胎圈内的钢丝数量、钢丝尺寸和胎侧结构的完美搭配，
使得轮胎滑移量为0，完全解决了轮胎的滑移问题。
胎圈 设计
胎侧设计
滑移试验
h （mm ） u （mm ）
a （°）
b （°） 钢丝数（个） n (mm) h4 （mm ） 滑移（mm ）
对比例1 6.1 9 5.5 18 16 1.2 1.5 31 对比例2 10.2 4 10 25 16 1.2 1.8 29 实施例1 6.15 8.5 6 19 30 0.85 1.8 17 实施例2 8.15 6 8.6 22 35 0.85 1.9 12 实施例3 10.15 4.5 9 24 40 0.85 2 8 实施例4 6.15 8.5 6 19 30 0.85 2.1 0 实施例5 8.15 6 8.6 22 35 0.85 2.8 0 实施例6
10.15
4.5
9
钢丝轮胎24
40
0.85
3.5
160--
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