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Estimation of feasible ranges of functional tire characteristics based on tire dimension, inflation pressure, and wheel load

Estimation of feasible ranges of functional tire characteristics based on tire dimension, inflation pressure, and wheel load
Autor:

Strigel A.

Peckelsen, U.

Unrau, H.-J.

Gauterin, F.

Links:
Quelle:

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering

Kurzfassung:

Der Reifen trägt durch die Ausprägung seiner funktionalen Eigenschaften wesentlich zur Erfüllung der Gesamtfahrzeugziele hinsichtlich Fahrleistung, Verbrauch und Komfort bei. Die Reifenentwicklung auf Basis funktionaler Reifeneigenschaften (FTC) ermöglicht die themenübergreifende Objektivierung von Zielgrößen und trägt damit zu einer transparenten Zielvereinbarung zwischen Reifen- und Fahrzeughersteller bei. Entwicklungsreifen können dabei anhand von Prüfstandsmessungen bewertet und zeitlicher sowie finanzieller Aufwand auf diese Weise reduziert werden. Eine große Herausforderung besteht in der anhaltenden Verschärfung von Zielkonflikten in Folge gesetzlicher und kundenorientierter Anforderungen. Um die Erreichung der geforderten Ziele langfristig sicherzustellen, werden bereits in der frühen Entwicklungsphase Möglichkeiten zur Bewertung der jeweiligen Anforderungen hinsichtlich ihrer Realisierbarkeit benötigt. Im Rahmen dieser Studie werden unterschiedliche geometrische und physikalische Einflüsse auf die FTC Reibwert, Schräglaufsteifigkeit und Einlauflänge anhand von Messdaten statistisch analysiert. Die FTC werden dabei in Bezug zur Reifendimension, dem Fülldruck und der Radlast gesetzt und daraus eine Methode zur Abschätzung realisierbarer Funktionsbereiche abgeleitet. Mit Hilfe der Methode können vorhandene Zielkonflikte frühzeitig identifiziert und Entwicklungsschwerpunkte entsprechend gesetzt werden.

Abstract:

The functional properties of a tire contribute significantly to the achievement of the overall vehicle targets in terms of driving performance, fuel consumption, and comfort. Tire development based on functional tire characteristics enables the use of objective target values across all topics and thus contributes to a clear target agreement between tire and vehicle manufacturers. Development tires can be evaluated on the basis of test bench measurements and duration as well as financial costs can be reduced in this way. The increasingly strict and conflicting targets imposed by legal and customer-related requirements are a major challenge. In order to reach the long-term goals, methods for evaluating all requirements with regard to their feasibility are needed. Within the scope of this study, different geometrical and physical influences on the functional tire characteristics lateral grip, cornering stiffness, and lateral relaxation length are statistically analyzed on the basis of numerous test bench measurements. These functional tire characteristics are set in relation to the tire dimension, the inflation pressure, and the wheel load. Based on this, a method for estimating realizable ranges of the functional tire characteristics is derived. This method can then be used to identify existing conflicts between targets and development priorities can be set accordingly.