家用车如何选择轮胎?马牌新 CC6 怎么样?

轮胎型号是205/55r16,原配是固特异EAGLE NCT5,感觉还不错,就是胎噪有点响,看到马牌新出了CC6,朋友之前用CC5评价还不错想尝试下,但CC6换4条比原配要贵200多块,求大神指点怎么比较轮胎?
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家用轮胎的选择主要还是要从考虑噪声、乘坐舒适性和操纵性三个方面去考虑。

前几天趁着好基友A工换轮胎的机会跟他一起玩了一次轮胎评估。虽然没开发项目时一轮又一轮的轮胎开发那么严谨细致,但也可以一窥门径。A工3年前买的奶爸专车-大众途安,已经行驶了6万多公里。三年当中,奶爸专车尽职尽责,游山玩水,搬家装货,也为家里出了不少力。唯一不得不说的缺点就是这车路噪太大,尤其是行驶在铺装稍差的沥青和水泥路面,这迎面扑来的路噪,那怎叫一个酸爽了得。眼瞅着就要过年了,不如把四条轮胎换了,让过年回家的高速旅程多一份安全,也希望能趁机改善了一下车辆的路噪。听到这个消息,做为好基友,自然不能放过A工和他的小车,就撺掇着他一起来了一次轮胎评估,趁着这个机会,既能让好久不做试验的双手活动一下,也能给其他伙伴做一个参考。

轮胎开发就像骑独轮车,是一个相当复杂的系统工程,讲究一个平衡,既要满足滚阻的要求,还要满足乘坐舒适性,静音性,操控性,提到操控,不仅要满足干地操控,还要满足湿地,甚至是雪地的操控。基本上所有驾驶员的意图和道路的输入,最终都要通过轮胎转化成各个方向的力,输入给车辆,重要性不言而喻。


原车来自韩泰K407系列的205/55R16轮胎,虽然开发时间较早(猜测为11年左右),但仍然有着不错的乘坐舒适性和线性段操纵性。耐磨性能也不错,开了6万公里,距离换胎标记大概还有3mm左右的距离,再开个两万公里应该也OK。

既然要做评估,那么就要做把其他干扰因素的影响降到最低。轮胎的气压会直接影响轮胎的操纵性,舒适性,以及滚动阻力和噪音,胎压高了,舒适性,噪音都会变差,操控和滚阻会变好,但太高了操控也会变差,因为轮胎的接地点形状变差。接下来的评估都将基于厂家设定的标准胎压,这样才能真实的反应轮胎的差别。



经过慎重考虑,我们挑选了当下正火的马牌CC6轮胎,这款轮胎刚刚随着别克全新一代GL8登陆中国市场,我们这种工程屌丝当然买不起GL8,但是A工的小途安也属于MPV嘛,虽然级别差不少,但做为典型的家用车,也能代表这部分客户的期望。

和我们经常工作的试车场不同,此次评估只能模拟客户正常公共道路使用的工况,受限于场地,将不进行极限工况的测试。初步的评估内容包括 :

本次评估的部分项目,采用10分制的主观评估方法,这是一种汽车行业流行的评估方法,适合像舒适性这样目前在行业内并没有一种特别合适的客观方法来评估的性能,主观方法是一种快速有效的方法。但对于评估人员的要求比较高。各家的评估方法基本类似,也有所区别,本次评估的详细评估方法,可以参见人民交通出版社出版发行的《汽车行驶动力学性能的主观评价》一书。

噪声评估与测试

做为工程师,自然要用客观的数据来说话。 汽车行驶的噪音,一般60kph以下,以发动机噪音为主,100kph以上,又以风噪为主,因此A工选择评估路噪的车速为80kph,这个车速段路噪比较明显,同时也是客户在高架等路面行驶的常用车速,能代表客户的日常使用。

本次关于轮胎噪音的测试,选用的上海浦东五洲大道从杨高北路到申江路的一段,根据A工的驾驶经验,这段路还是比较能代表中国的路况,看上去虽然是一条笔直平坦的沥青路,但是表面还是一些颗粒性的粗糙,因此评估路噪也是比较合适。同时没有接缝,能够有效的避免对测试的干扰。

测试设备方面,选用的汽车行业常用的,来自德国HEAD的测试工具,体积小,方便携带,是工程师分析问题,寻找方案的得力助手。后期数据处理应用ARTEMIS SUITE分析时域和频域的信号。


通过数据可以看到,原厂胎在这条路面的表现很一般,大约在70dBA,同时语言清晰度也不是很好。Conti CC6的测试结果可以说实现了全频段的超越,不单是500Hz以上空气传播噪声频段优于原厂胎,连200Hz以下的结构传播频段也优于原厂轮胎。声压级降低了降低5个分贝,同时语言清晰度从72%提升到77%。


这和主观评估的结论也是基本一致的,原厂胎最直观的感觉,就是中低频的噪声非常严重,导致听广播当中的人声和车内人员交谈变得困难,每次80Kph行驶在高架道路和封闭道路时不得不关掉收音机,或者以播放高频居多的音乐为主,且要加大音量。新胎上身之后,耳边立刻清净了不少,如果按照之前提到的打分制来评估,原厂胎能打6分的话,这四条来自马牌的CC6至少能打8分到8.5分。 我们凭借工程师的直觉推测,这条轮胎的结构和花纹上,应该都与传统的轮胎有比较大的差别。

做为工程师,不但要知其然,还知其所以然,发现了现象之后,探究现象背后本质的精神。作为汽车工程师,我们知道整车路噪包含两部分:结构传播噪音和空气传播噪音。

  • 结构传播噪音,指的是轮胎受到路面,尤其是粗糙路面的激励,产生的振动通过悬架传递到车身,引起车身钣金振动,产生的噪音;这部分噪音的控制主要取决于轮胎的结构设计,轮胎的结构越软,固有频率越低,结构传播的噪音就会越好,同时整车隔振也会越好,但结构变软又会影响整车的操纵性,所以难点就在于两者之间的平衡。
  • 空气传播噪音,指的是轮胎受到路面的激励,表面花纹块的振动产生的噪音和空气在花纹中高速流动产生的噪音,以空气作为介质,向车内传播的噪音。这部分噪音则更多的取决于轮胎花纹设计和胶料的配方。

轮胎的结构性能需要通过模态试验来测试,相对来说比较复杂,但后续的操纵性评估也能感受到轮胎的侧向刚度有些许降低,但也不至于影响操纵性,所以这应该能解释为什么低频部分噪声会改善。

CC6的轮胎花纹内侧,布满这种十字型的花纹,轮胎宽大的排水槽中,也不规则的分布着这种十字型的凸起,同时胎面胶料用手摸上去就感觉很软。我们在马牌的官网进行搜索之后找到了答案。

原来,这些十字型的花纹内部大有乾坤,借鉴了整车进排气当中常见的“亥姆霍兹共振器”,声波通过进出消音舱,可以消除令人生厌的噪音频率,产生人耳听起来更舒适的声音。消音舱位于轮胎内侧的胎肩部位,可以防止噪音传播出来,影响到车内的乘客。佩服马牌轮胎工程师的创意,能将进排气噪音控制原理,应用在轮胎上。

之前我们提到,轮胎在滚动的时候,气流也会在轮胎的花纹中运动,气流的运动便会产生噪音。这些十字型的小突起,官方学名”0”dB-Eaters,便是用于阻碍气流运动的扰流器,可以把大的声波打破成多股较小的声波,将能量耗散,使噪音分贝值降低。这不禁让我们想起来海边常见的防波堤。


而CC6更软的胎面,可以在行驶中,更好的变形吸收能量,减少路面对于轮胎的激励,从而使轮胎减少噪音的辐射。

乘坐舒适性

舒适性评估,是本次评估的重头戏,A工本次选取的评估路面,主要是破碎水泥路,高架接缝,减速带,以及窨井盖这些城市当中常见,且和轮胎关系比较密切的道路,其中会对通过减速带的工况进行客观测试。

原车匹配的轮胎,基本能胜任日常的驾驶,但我们更期待CC6的表现。我们首先对不同的路面做了主观评估,评价结果如下:

此外,我们还通过布置在座椅的三向加速度传感器测试通过加速带的时整车在X/Y/Z三个方向的加速度。黄色的CC6测试结果和蓝色K407相比,粗看好像形状差不多,但仔细观察还是可以发现冲击的幅值和收敛的速度,CC6都表现更好,接下来的时频图则能更加直观的对比。

下图中的Y轴为频率,横轴为时间历程。颜色代表能量,越红则代表能量越高。从图中可以很清晰的看到:CC6在X方向的冲击中,无论前悬架还是后悬架,冲击的能量都小于K407,且后悬架更加明显。在Z方向,虽然也有改善,但不如X方向明显,这是因为悬架在Z方向的刚度大约为20/mm,远小于轮胎的刚度,因此在这个过程中,悬架的刚度起主导作用。


操纵性

虽说操纵性不是奶爸A工关注的重点,而且公共道路上也不能做太极限的操作,但我们还是评估了一些日常能体验到的操纵性指标,比如中心区响应、阶跃输入响应和低速转向力。

最后是制动距离的测试,虽说A工平时也经常测试制动距离,但拿着自己的车做测试,还是第一次,为了测试的严谨,A工还是被我拖下水了。


最终,韩泰的100-0的成绩定格在了48.5m,平均减速度0.8g,最大减速度1.0g,考虑到轮胎毕竟行驶了三年的时间,还算是一个中规中矩的值。

马牌的CC6轮胎上身以后,制动距离改善了将近3m,考虑的原厂胎已经使用了三年,存在一定的老化,这一局算是有提升,但如果都是新胎的情况下,有可能差不多。在这里也想提醒其他车主,作为橡胶产品的轮胎,会随着使用时间的加长,老化变硬,因此制动距离也会变差,为了您的安全,有条件的话还是早换胎吧。

结论

工程师的评估,以工程的方式开工,也要以工程的方式结尾,对于这种多目标的评估,最合适的莫过于用一张蜘蛛图来总结。

总的来说,CC6基本和K407的操纵性相当,但是噪音和舒适性提升明显。其实大多数人消费者不是那么的在意车辆的操纵性,而更关注日常驾驶影响更大的噪音控制和舒适性。至少从工程师的角度认为,这样的平衡是合理的,能够满足客户的需求,甚至超越了客户的需求。