小鵬專業課|如何給車挑一雙完美的「鞋子」

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可見一雙好看的鞋子吸引力是非常大的，正如大家在買鞋子的時候會根據自己的穿衣風格，用途，品牌這些因素去尋找一雙適合自己的鞋子一樣，小鵬汽車在挑選自己的「鞋子」時候也是精挑細選。那麼作為一輛汽車，那小鵬汽車的「鞋子」是什麼呢？

毫無疑問，那便是輪胎。

輪胎與鞋子不太相同的一點是，輪胎的外觀基本上可以忽略不計，最重要的是輪胎的性能，接下來，就來簡單的介紹一下小鵬汽車是怎麼給自己挑出一雙能夠提升整車性能的好「鞋子」（輪胎）。

一、輪胎基本知識

首先我們簡單來回顧一下輪胎的基本參數如圖1所示。

舉例說明，某輪胎MICHELIN-made in china-outer side-DOT 3417-temperature A Traction A-215/55R17 96V，主要信息如下表所示：

二、輪胎選型對整車性能方面的影響

車輛開發過程中，輪胎的選型對整車性能方面的影響主要包括：輪胎運動空間校核、NVH性能（胎噪）、操穩&乘坐舒適性能、制動性能、NEDC續航里程、駕駛性能（VCU部分標定），接下來分各個方面簡單討論。

1、輪胎運動空間校核

整車開發數字階段中會對選定輪胎的運動空間進行DMU校核，該校核過程需要考慮：減震器的上下跳動行程、輪胎的左右最大轉舵角度、輪胎鏈的裝著空間等。綜合以上因素，繪製出相應的輪胎包絡區域如圖2所示，校核是否會跟輪罩室及周邊部品（ABS線束、制動軟管）發生干涉。數字階段確保無干涉風險後，還需要經過試製階段實車輪胎鏈干涉試驗等驗證如圖3所示，該類試驗的主要方法是：選取對應輪胎型號的輪胎鏈，在不同路面+車速工況+整車載荷條件下，驗證輪胎鏈是否會幹涉導致輪罩室破損，以及輪胎鏈的意外斷裂導致A類部品（ABS線束、制動軟管、轉向拉杆等）失效整車發生A類故障。

經過3D數字+實車雙保險驗證，確保輪胎運動空間OK，但是從造型角度考慮，肯定不希望輪胎和輪罩室的間隙過大。因此，DMU校核的過程實際上也是總布置和造型博弈的過程。

2、NVH性能

首先，NVH是一門玄學，因為導致NVH問題可能是一個問題點，也可能是非常多的問題點共同造成，總而言之，NVH問題通常是有著非常複雜的機理，以下僅僅是對胎噪的概述。

不同輪胎行駛過程中的胎噪是不同的，相同輪胎在不同路面（光滑瀝青路、粗糙瀝青路、光滑水泥路等）的噪音也千差萬別。胎噪主要分Rolling noise, Pattern noise, Cavity noise三種，胎噪及頻率關係如圖4所示。車輛在光滑水泥路面上的路噪頻次相對高一些、粗糙瀝青路面上的路噪dB值相對大一些（更容易引起顧客抱怨）。車輛研發過程中會根據對標車設定胎噪的VTS目標。實車驗證階段是採用客觀數據[測量輪胎近場噪音（dB）+駕駛艙內前後排噪音（dB）客觀數據]+主觀評價的方式驗證。胎噪以主觀評價為主，客觀數據為輔（相同噪音dB值可能帶來的截然不同的主觀感受）。一般情況下不同輪胎駕駛艙內的胎噪可以相差0-5dB左右。

車輛開發過程中胎噪等問題可從以下兩個方面改善對策：

①低頻振動噪音、中頻路噪，可以從車身結構出發改善。

②高頻胎噪，可以從傳遞路徑（隔音棉、密封膠等）出發改善。

3、操穩&乘坐舒適性能

車輛的穩態響應指標之一穩定性係數K

不同輪胎對操穩性能的影響主要包括加（減）速路面附著能力、打滑彈跳、輪胎抓地力、彎道行駛穩定性等方面。主要體現在輪胎極限性能，因此對於大部分客戶來說，市區上下班駕駛，基本體會不到差異。

雖然整車的乘坐舒適性主要由底盤（減震器）調校，但是相當一部分還是由輪胎選型先天決定。假如同一款車型如果有兩種輪胎型號（235/55R18、255/40R20），一般情況下235/55R18的乘坐舒適性相對來說會比255/40R20好一些（主觀評價會好0.5~1分水平）。

4、制動性能

不同輪胎會影響整車的制動距離（一般情況下100km/h制動距離會有0-5m的影響）、間接影響不同減速度下（0.1g, 0.3g, 0.5g, 0.8g）的制動踏板感（微乎其微，基本可以忽略）。制動距離的長短是影響行車安全的重要因素之一，車輛研發過程中必須謹慎對待，同時如果輪胎跟ABS性能未合適匹配的話，會出現ABS作動時，輪胎在路面「咯噔咯噔」跳動打滑的現象（初步懷疑Tesla的某款車就存在該問題）。

5、NEDC續航里程

眾所周知，車輛在行駛過程中的油（電）耗主要損失在為克服各種阻力而做的功上，消耗比例如圖5所示。對汽車來說，全車25%的油（電）耗用在克服輪胎的滾動阻力上（100km/h勻速行駛條件下），有關機構測試表明輪胎每減少滾動阻力20%~30%，即可省油（電）6%~8%。不同輪胎的滾動係數（滑行阻力曲線）會有明顯不同，如圖6所示。

尤其對於電動車來說，不同輪胎會對整車NEDC續航產生較大影響。舉例說明，某EV車型（NEDC續航400km）採用輪胎A和輪胎E的NEDC續航可能會有32km差異。同樣作為一款純電動車，NEDC續航對於小鵬汽車而言是十分重要的性能參數，因此小鵬汽車在實際開發過程中，通過大量的設計計算、試驗、驗證等，在不降低整車其他性能表現的前提下，通過選取合適的低滾阻輪胎，整體續航提升了7%左右。

6、駕駛性能（VCU部分標定）

不同輪胎會影響VCU中駕駛性的部分標定，主要體現在：

①100%油（電）門開度下的發動機（電機）扭矩輸出梯度。VCU標定的思路之一是減少車輛的輪胎打滑，而不同輪胎的路面附著係數會有差異。

②不同車速勻速行駛時對應油（電）門開度下發動機（電機）穩定輸出扭矩。由於勻速穩定行駛時，不同輪胎的阻力曲線有差異。

三、總結

輪胎是車輛和地面接觸的唯一部件，重要性不言而喻。車輛開發過程中輪胎選型跟整車各個方面性能息息相關，牽一髮而動全身，輪胎選型一旦確定，開發過程中最好不要輕易變更，否則浪費對應的研發工時和成本、以及推遲項目開發計劃的風險。

私家車輛實際使用過程中都會遇到輪胎更換的問題，對於普通客戶，建議選取原車原廠相同型號的輪胎，畢竟該輪胎較好的匹配了各方性能。對於改裝發燒友，安全第一，開心就好。

作者 | 武金龍 小鵬汽車

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