汽车行驶跑偏问题与轮胎生产
作者:李及春 王秀冰
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来源:《中外企业家》 2013年第7期
    李及春1,王秀冰2
    (1.上海通用东岳汽车有限公司,山东  烟台  264006;2.烟台汽车工程职业学院,山东  烟台  265500)
    摘 要:文章论述了车辆跑偏的定义和影响因素。分析表明,轮胎对汽车行驶跑偏有很大影响。生产过程中汽车的跑偏主要是轮胎锥度力的合力作用方向决定。采取对轮胎锥度力的方向和大小进行标识区分,可有效降低产品车行驶跑偏缺陷的发生率。PRAT主要是轮胎设计确定,要根据车辆自身特性和跑偏趋势,确定使用轮胎的PRAT值。
    关键词:轮胎;行驶跑偏;锥度;PRAT;RED-X分析工具
    中图分类号:U471文献标志码:A文章编号:1000-8772(2013)18-0173-02
    0前言
    国家机动车运行技术条件中规定:机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的道路上行驶,不得有方向盘摆振、路感不灵、跑偏或其它异常现象。汽车生产厂家对产品车的行驶跑偏量均设有相应的限制标准。减小产品车的行驶跑偏量,提高一次下线合格率,是汽车生产厂提高产品质量、降低返修率、控制生产成本的有效方法。
    1.车辆跑偏的定义及影响因素
    (1)跑偏定义:
    主观评估车辆跑偏时,车辆要保持直线行使,手轻扶方向盘,如果车辆跑偏,手上会有力感觉(推或拉方向盘),感觉力的大小就是跑偏程度。
    北美关于跑偏定义:When traveling at 100 km/h [100 km/h] on a straight,level road with a mean effective slope of 1 degrees [1.0 degrees for U.S.],the population of vehicles shall provide a distribution of steering pull that will result in a mean steering wheel torque of 0.5 N·m.
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    (2)跑偏测量工具及方法:
科鲁兹外观    使用跑偏扭矩测试仪,对跑偏量进行测量,需注意,必须在匀速80KM/H的情况下测试跑偏,若条件不允许,速度可以稍微降低但必须保持匀速状态。标准:方向盘扭矩小于0.5NM。
    (3)影响跑偏的因素:造成车辆跑偏的因素很多(见图1)。在实际分析解决过程中要根据实际情况,有针对性的进行控制。
   
    2.产品车行驶跑偏原因分析及控制
    (1)问题描述:某车型项目S1阶段跑偏率约17%,且85%缺陷车向左跑偏。
    (2)问题分析:准备5辆缺陷车,使用RED-X工具进行分析。设向左跑偏为BOB,向右跑偏为WOW;通过零件查和分组比对,寻RED-X,见图2、表1。
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    经分析确定RED-X(主要影响因素)为轮胎锥度。
    (3)控制锥度影响对策:
    轮胎供应商对轮胎进行锥度大小和锥度方向分级,在轮胎大头方向打空心或实心红标,进行锥度区分,将相同锥度等级的轮胎装到同一辆车上,减少左右轮锥度的差异。
    (4)PRAT对跑偏的影响
    锥度对跑偏的影响,偏左或偏右是随机的,为什么跑偏车辆85%车是左偏?
    PRAT (Ply-Steer Residual Aligning Torque)的定义
    车辆方向盘处于正中位置时,由于轮胎花纹形状及带束层原因,而产生的固有的残留回正力矩;当轮胎Lateral Force为零时,轮胎的回正力矩也应该为零,但在角度效应力(Ply Steer)的作用下,仍然有残余扭矩存在,这就是所谓的PRAT。
    影响PRAT的因素:主要是设计确定,胎面花纹 (80%);带束层角度 (15%)
    通过试验分析PRAT对车辆跑偏的影响。选择某品牌15寸/16寸,共16条不同PRAT值的轮胎,装车进行跑偏测试,试验中为消除轮胎锥度的影响,要进行左右轮互换,并分别进行6次测量,求取均值。见表2。
   
    试验表明该车型选用PRAT值为1.5至1.8较好。经设备检测该车型使用的轮胎PRAT值为2.6,因此导致该车型缺陷车85%左偏趋势。
    (5) 控制PRAT的方案:
    选择适合车辆特性的轮胎PRAT值:一款轮胎一旦设计完成,PRAT值基本稳定。因此,每一种车型在批量投产以前,要根据车辆自身的特性和跑偏趋势,确定使用轮胎的PRAT值。生产中车辆轮胎的PRAT值已经确定无法调整,为保证生产,通过控制前轮外倾差和后轮推进角,进行纠偏。 
    3.改进效果尼桑tiida
    跑偏频次由项目初期的17%降低到0.3%,跑偏有明显改善,提高了产品车质量,降低了生产成本。 
    4.结束语
    轮胎对于车辆跑偏影响较大,其中PRAT主要是设计确定,每一种车型在批量投产以前,要根据车辆自身的特性和跑偏趋势,确定使用轮胎的PRAT值。生产过程中汽车的跑偏方向主要由前轮锥度力方向决定。采取对轮胎的锥度力的方向和大小进行区分,分档供货,可以有效降低汽车行驶跑偏缺陷的发生率,提高产品车质量,降低生产成本。
    参考文献:
    [1] 郑正仁.子午线轮胎与汽车.北京汽车,1995,(2):11-16.
    [2] 庄继德.汽车轮胎学.北京:北京理工大学出版社,1996.
    (责任编辑:陈喜辉)