一种适用于耐力赛的超跑赛车轮胎结构的制作方法

本实用新型属于轮胎技术领域，具体涉及一种适用于耐力赛的超跑赛车轮胎结构。

背景技术：

赛车轮胎，由于其超常规的调教，使用环境的严苛，其所承受的加速度、应力、生热等相对民用胎高出很多，超跑赛车轮胎更是如此。周向带束层张力变化、肩部的形变、胎侧的屈挠、端点的重合等，均容易导致应力集中与热量积聚，使轮胎在激烈的赛道环境驾驶时容易出现爆胎现象。普通子午线轮胎帘布层为90°，无法同时兼顾侧偏刚度、径向刚度、纵向刚度的平衡，其大多帘布层轮廓采用自然平衡轮廓理论进行结构设计，无法提供大马力赛车所需的抓地力及操控性。且胎面胶厚度尺寸较大，瞬时转向特性不好。一般的赛车胎，由于轮廓的比例控制，内部材料的尺寸与角度，部件的端点分布等多种因素的影响。在搭配超跑赛车应用于耐力比赛时，普遍存在对抗冲击的抗疲劳性能不足，应力分布不均，接地面积不良，尺寸热稳定性不佳，胎面易出现裂口缺陷等现象；并且一般赛车胎，在设计时一般有某方面的侧重点，往往单圈圈速表现优异，或者耐久能力表现良好，而很少有一种轮胎的结构设计可以出色地兼顾二者的性能。

技术实现要素：

本实用新型提供一种适用于耐力赛的超跑赛车轮胎结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种适用于耐力赛的超跑赛车轮胎结构,包括胎面、帘布层、胎侧以及胎圈部，所述胎面在轮胎子午线的截面上、从轮胎赤道面与胎面轮廓的交点到胎肩部起始处依次分成第一冠弧、第二冠弧和第三冠弧，所述第一冠弧的外径TR1和弧长TL1、第二冠弧的外径TR2和弧长TL2、第三冠弧的外径TR3和弧长TL3之间具有TR1>TR2>TR3，TL1>TL2>TL3且TR1/TL1>TR2/TL2>TR3/TL3的关系，所述胎面宽度TDW的胎面端点距离胎冠的中心点的垂直距离H-drop与轮胎断面高度SH的关系为H-drop/SH＜0.15。

进一步地，所述轮胎断面高度SH包括上胎侧高度H1和下胎侧高度H2,所述下胎侧高度H2与轮胎断面高度SH的关系为0.45＜H2/SH＜0.5。

进一步地，所述胎圈部包括胎圈钢丝和三角胶，所述帘布层包括对所胎圈部进行反包的第一帘布层和第二帘布层，所述胎圈部外侧与所述第二帘布层之间设有用于增强轮胎刚度与强度的子口包布。

进一步地，所述子口包布采用芳纶复合浸胶帘子布，设置角度为43°～47°。

进一步地，所述子口包布的上端点到第一帘布层的反包端点的垂直距离d、第一帘布层的反包端点到子口包布的外端点的垂直距离c、子口包布的外端点到三角胶端点的垂直距离b、三角胶端点到第二帘布层的反包端点的垂直距离a之间具有a＝b＝c＝d的关系，所述三角胶端点到第二帘布层的反包端点的距离a与下胎侧高度H2之间的关系为a/H2＞0.1，所述子口包布的上端点的高度与轮胎断面高度SH的关系为H1F/SH＜0.4。

本实用新型采用优化的胎冠弧弧长与弧半径的比例关系，以优化接地形状，增加接地面积，使接地均匀分布，提高抓地性能和操控性能；本实用新型帘布层采用尼龙浸胶帘子布1260D/2，帘布角度设计为76°～80，均衡轮胎的侧向刚度、纵向刚度以及径向刚度，提升轮胎的加速、制动与操控性能；所述胎面采用胎面缠绕式设计能够拟合高精度胎面，同时使用胎面缠绕没有胎面接头，避免出现轮胎在车道驾驶时出现裂口；上胎侧高度H1>下胎侧高度H2，使断面最宽处的位置下移，分散胎肩应力；胎圈部各端点均匀分布，消除子口部位各部件端点所带来的应力集中，减轻热量积聚。

附图说明

图1为本实用新型的轮廓结构图；

图2为本实用新型的断面结构图；

图3为本实用新型的胎圈部断面结构图；

图中：1、胎面；2、冠带层；3、带束层；4、帘布层；5、胎侧；6、子口包布；7、三角胶；8、胎圈钢丝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，所述适用于耐力赛的超跑赛车轮胎包括胎面1、冠带层2、带束层3、帘布层4、胎侧5、胎圈部以及帘布层，所述胎圈部包括胎圈钢丝8、三角胶7以及子口包布6；所述帘布层4包括对所述胎圈部进行反包的第一帘布层和第二帘布层；所述子口包布用于增强轮胎刚度与强度，设于所述胎圈部外侧与所述第二帘布层之间，并子口包布设置的角度为43°～47°，使轮胎子口部位形成一圈闭合的整体，将所述三角胶与胎圈钢丝包裹起来。

如图1所示，SH为轮胎断面高度，H1为上胎侧高度，H2为下胎侧高度。

所述胎面1采用超高性能热熔赛事胎，采用高分散白炭黑和纳米级高结构炭黑，使胎面胶损耗角正切值为0.3～0.4，保证轮胎的升温性能与抓地性能，所述胎面采用的胶料使用胎面缠绕式设计避免出现轮胎在赛道激烈驾驶的条件下出现裂口，同时所述胎面在中心位置厚度控制在3.6～3.8mm，肩部位置厚度控制在4.8～5.0mm，确保胎面满足耐力赛的磨耗需求，同时保证胎面良好的散热，避免在使用过程中热量积聚而引起胶料衰竭。

如图1所示，所述胎面在轮胎子午线的截面上、从轮胎赤道面与胎面轮廓的交点到胎肩部起始处依次分成第一冠弧、第二冠弧和第三冠弧，所述第一冠弧的外径TR1和弧长TL1、第二冠弧的外径TR2和弧长TL2、第三冠弧的外径TR3和弧长TL3之间具有TR1>TR2>TR3，TL1>TL2>TL3且TR1/TL1>TR2/TL2>TR3/TL3的关系，同时所述胎面宽度TDW的胎面端点距离胎冠的中心点的垂直距离H-drop与轮胎断面高度SH的关系为H-drop/SH＜0.15。所述轮胎断面高度SH包括上胎侧高度H1和下胎侧高度H2,所述下胎侧高度H2与轮胎断面高度SH的关系为0.45＜H2/SH＜0.5。

在相同规格下，以上述所述制作的轮胎和常规设计制作的轮胎在接地面积和抓地力的对比进行实验，实验结果如下表1所示。

从表1可知，采用本实用新型所述结构的轮胎在接地面积和抓地力上均优于常规设计。

在本实用新型中，优选下胎侧高度H2与轮胎断面高度SH的关系为0.45＜H2/SH＜0.5。

本实用新型中所述的冠带层2用于箍紧带束层，优选采用双层缠绕式，能更好地限制赛事轮胎在生热后的膨胀，稳定轮胎尺寸；同时在轮胎受到冲击的时候，可以更好地保护帘布层。

本实用新型中所述的带束层3采用高模量低收缩4x0.21钢丝，角度优选为28°～32°，所述带束层包括第一带束层和第二带束层，其中所述第一带束层的厚度W1B和第二带束层的厚度W2B以及与胎面宽度之间关系如下：W1B-W2B＝10～15mm，W1B/TDW＝92％～94％，以减轻轮胎的重量，增加轮胎胎冠的刚性，同时提升高速性能与操控稳定。

所述帘布层4采用尼龙浸胶帘子布1260D/2，帘布角度优选为76°～80°，从而优化帘线受力，增加帘布层扭转刚度、侧偏刚度和回正刚度，使轮胎具有良好的瞬时转向特性。所述胎侧5使用单复合超薄胶片式，并采用耐曲挠胶料，增加轮胎胎侧的耐曲挠特性，控制生热速率。

所述胎圈钢丝8使用3+4+5+4+3单缠式钢丝圈，无接头，且减轻质量，提升强度；所述三角胶7使用低三角胶的尺寸设计，高度HBF<0.2轮胎断面高度SH，给胎侧腾出更多的空间，来缓冲胎侧屈挠；所述子口包布6使用芳纶复合浸胶帘子布，增加胎圈部位刚性，提高操控灵敏度，保障驾驶时转向和制动的快速响应，并且有利于缓解屈挠带来的应力集中。

在图3中，附图标记H1F代表子口包布的上端点，H1P代表第一帘布层的反包端点，H2F代表子口包布的下端点，HBF代表三角胶的端点，H2P代表第二帘布层的反包端点，所述子口包布的上端点到第一帘布层的反包端点的垂直距离为d，所述第一帘布层的反包端点到子口包布的外端点的垂直距离为c，所述子口包布的外端点到三角胶端点的垂直距离为b，所述三角胶端点到第二帘布层的反包端点的垂直距离为a。本实用新型中，所述a、b、c、d之间的关系为a＝b＝c＝d，并且a与下胎侧高度H2之间的关系为a/H2＞0.1，所述子口包布的上端点的高度与轮胎断面高度SH的关系为H1F/SH＜0.4；上述设计能有效消除子口部位各部件端点所带来的应力集中，提高端点位置应力分散能力，以减轻轮胎行驶过程中热量的积聚，从而降低端点位置应力集中对轮胎造成的破坏。

在室内模拟真实路面行驶情况，对本实用新型制作的轮胎与常规轮胎在实验12h后子口部位的热量进行检测，以及记录最终轮胎出现爆破情况的所花时间，详情见下表2。

从表2可以看出，采用本实用新型结构的轮胎，子口部位的热量进过分散后远小于常规涉及，同时轮胎出现破损的时间延长了一倍以上，大大提高轮胎的性能和使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。