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汽车轮胎环境可靠性检测的盐雾与耐磨测试

汽车轮胎作为车辆与地面接触的唯一部件,其环境可靠性直接关系到行驶安全与使用寿命。盐雾测试与耐磨测试是轮胎环境可靠性检测中的两大核心项目——盐雾测试模拟潮湿含盐环境对轮胎的腐蚀影响,耐磨测试评估长期摩擦下的性能衰减,二者共同为轮胎的耐用性与安全性提供数据支撑。

汽车轮胎盐雾测试的试验原理与标准依据

盐雾测试的核心是模拟自然环境中的含盐潮湿氛围(如海洋沿岸、冬季融雪盐场景),其腐蚀机制为盐分附着后形成高渗透压环境,加速橡胶氧化老化,并对轮胎内金属部件(钢丝圈、带束层)产生电化学锈蚀。

该测试需遵循通用标准与行业专项标准:GB/T 10125《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》与ISO 9227规定了基础参数(5%氯化钠溶液、35℃±2℃温度、1~2mL/(h·80cm²)喷雾量);汽车行业标准SAE J2334进一步明确了轮胎试样的试验周期(如48/72小时)与评估要求。

盐雾测试中轮胎试样的制备与放置规范

盐雾测试的试样需从成品轮胎上截取,包含胎面、胎侧、胎圈的完整区域,尺寸通常为100mm×100mm,要求试样无裂纹、鼓包等损伤,确保测试结果的真实性。

试样放置需满足倾斜15°~30°的要求,使盐雾均匀覆盖表面,避免积液;试样间保持20mm以上间距,不重叠、不接触试验箱内壁,确保盐雾自由沉降。

盐雾测试后的轮胎性能评估指标

盐雾测试后的评估分为外观与物理性能两类:外观检查需观察试样是否有裂纹、橡胶发黏或金属锈蚀(按GB/T 6461评定锈蚀等级,0级无锈蚀、5级严重锈蚀);物理性能需测试拉伸强度变化率(GB/T 528)、邵氏A硬度变化(GB/T 531.1)与质量变化率(计算腐蚀率)。

例如,某轮胎经48小时盐雾测试后,拉伸强度下降≤10%、硬度变化≤5%,则说明其耐腐蚀性符合要求;若钢丝圈锈蚀等级超过2级,则需优化胎圈的防锈处理工艺。

汽车轮胎耐磨测试的主要试验方法

轮胎耐磨测试分为实验室模拟与道路实车测试,实验室方法是研发核心。DIN磨耗测试(GB/T 9867)用旋转砂纸辊筒(P120)与试样接触,1000转后测体积磨耗量,评估胎面耐磨;阿克隆磨耗(GB/T 1689)用摆动臂与砂轮(P240)接触,测质量损失,评估滑动摩擦耐磨。

道路模拟采用转鼓试验机(GB/T 13203),转鼓表面模拟沥青/砂石路面,加载额定负荷(如195/65 R15轮胎加载650kg),80km/h速度运行,测每1000公里胎面磨损深度,验证实验室结果。

耐磨测试中关键参数的控制要点

耐磨测试的准确性依赖参数控制:负荷需匹配轮胎额定指数(如10N负荷对应DIN磨耗),速度模拟实际工况(城市40~60km/h、高速80~100km/h),摩擦介质根据场景选择(夏季用高温沥青转鼓、冬季用低温砂石转鼓)。

例如,冬季轮胎需在-10℃低温转鼓上测试,确保低温下橡胶不脆化;越野轮胎用花岗岩转鼓模拟非铺装路面,评估花纹块抗冲击磨损能力。

胎面花纹磨损的评估与安全关联

花纹磨损是耐磨测试的核心指标:花纹深度需符合GB 7258(乘用车≥1.6mm),测试中每1000公里记录主排水沟深度;磨损形态需检查是否均匀——单边磨损可能因四轮定位偏差,锯齿状磨损可能因动平衡不良,这些异常会加速轮胎失效。

若某轮胎在耐磨测试中出现花纹块掉块,说明胎面橡胶与花纹的黏结强度不足,需调整硫化温度(如从150℃升至155℃)或增加黏合剂(如间苯二酚)含量。

盐雾腐蚀对轮胎耐磨性的间接影响

盐雾腐蚀会改变橡胶性能,间接降低耐磨性:腐蚀后的橡胶拉伸强度下降(如20%以上)、硬度升高(如10%),胎面磨损时易开裂,磨耗量增加。某轮胎经72小时盐雾后,DIN磨耗量从0.12cm³/1000转升至0.14cm³/1000转(上升17%),正是腐蚀加速磨损的体现。

金属部件锈蚀(如钢丝圈)会导致胎圈与轮辋配合间隙增大,行驶中产生震动,使胎面接触压力不均,局部磨损加剧——锈蚀等级3级的轮胎,转鼓磨损深度比无锈蚀轮胎增加25%。

盐雾与耐磨测试在轮胎研发中的应用案例

某企业开发沿海地区SUV轮胎时,将盐雾测试延长至72小时,原有配方拉伸强度下降18%,调整配方(加5%防老剂4020、3%蜡类防护剂)后,下降控制在8%以内;耐磨测试中,DIN磨耗量从0.12cm³降至0.09cm³(降低25%),转鼓磨损深度从0.25mm降至0.2mm。

针对冬季轮胎,该企业将盐雾测试延长至96小时(模拟融雪盐),并在-10℃转鼓上测试耐磨,最终产品耐磨性能比竞品提升15%,耐腐蚀性达行业顶级水平。

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