探究一種汽車輪胎溫度在線檢測裝置

　　對于輪胎內(nèi)部溫度的在線檢測，傳統(tǒng)的測溫單元可按圖1所示的方式進行設計，傳感器的檢測信號通過CPU控制的多路開關(guān)進行傳輸。該裝置雖可完成相應的溫度檢測，但電路環(huán)節(jié)較繁多，結(jié)構(gòu)體系較復雜，程序編制較麻煩，調(diào)試工作也較困難，因而并不是一種理想的設計方案。在參考國外新型智能輪胎技術(shù)的基礎上，筆者進行了“汽車輪胎安全性能智能檢測和隱患預警系統(tǒng)”的研究，并構(gòu)建了圖2所示的總體框架。

圖2：輪胎智能檢測和穩(wěn)患預警系統(tǒng)總體框圖。

　　該系統(tǒng)的具體功能如下：

　　通過埋設在輪胎內(nèi)部的溫度和氣壓傳感器陣列，在線檢測輪胎行駛時的溫度和氣壓波動情況；

　　通過裝置在輪轂上的子機系統(tǒng)對輪胎溫度和氣壓的實時檢測結(jié)果進行信息融合和智能分析；

　　通過無線通信方式將分析結(jié)果自子機傳至裝置在駕駛室儀表板上的主機系統(tǒng)；

　　通過主機系統(tǒng)判斷輪胎是否過熱、過壓或欠壓及其具體等級情況，給出輪胎安全性能狀況評價，并確定是否發(fā)出輪胎過熱、過壓或欠壓報警；

　　通過與輪胎溫度和壓力安全使用條件的推薦值[2]作比較，向駕駛員提示在輪胎存在過熱、過壓或欠壓現(xiàn)象時應注意的事項和應采取的措施。

輪胎溫度在線檢測裝置技術(shù)設計

　　筆者采用以復合材料力學理論為基礎的輪胎受力有限元分析方法[3]對輪胎溫態(tài)溫度場進行了分析與計算，得到圖3所示的輪胎胎體橫截面等溫線分布圖(以上海正泰橡膠廠生產(chǎn)的165SR 15子午線轎車輪胎為例)。

圖3：溫度場等溫線分布圖(℃)。