SAE J175-2023 车轮侧向冲击试验规程解析：方法、校准与接受准则

SAE J175-2023 是一项针对乘用车及轻型卡车车轮侧向（路缘）碰撞性能的推荐实践标准。该标准规定了统一的实验室测试程序、最低性能要求以及设备校准方法，旨在评估金属车轮在实际使用中抵抗侧向冲击的能力。以下从试验范围、设备校准、测试程序及接受准则等方面进行详细解读。

一、测试目的与适用范围

本标准适用于乘用车及轻型卡车使用的全加工新轮辋，通过模拟车轮以13°±1°角度撞击路缘的场景，验证车轮中心结构在侧向冲击下的完整性。测试中，车轮安装于专用夹具上，冲击块垂直下落撞击轮缘，考核车轮是否出现中心件断裂、中心件与轮辋分离或冲击后1分钟内气压完全丧失等情况。

二、试验设备组成与校准要点

试验机由冲击块、导向系统、车轮安装夹具及橡胶支座构成。冲击块宽度不小于125 mm，长度不小于375 mm；支撑梁宽度至少200 mm，材料屈服强度不低于400 MPa。橡胶支座横向间距不小于200 mm，安装夹具应使用转轴结构以允许自由旋转。校准是保证结果有效性的关键环节，主要包括橡胶支座刚度和下落高度两项。

参数	要求 / 公式	说明
冲击块质量 D	D = 0.6W + 180（kg）	W 为车轮最大静载（kg），质量允差 ±2%
轮胎气压（乘用车）	200 kPa	如无制造商规定，使用此值
轮胎气压（轻型卡车）	380 kPa	适用于载荷等级 ≥1120 kg 及临时备胎
冲击块与轮缘重叠量	25 mm ± 1 mm	控制在轮缘法兰上方，轮胎断面不得遮挡冲击块
调整下落高度 ADH	通过校准确定	补偿机器摩擦，复现 230 mm 自由落体速度
橡胶支座挠度	7.5 mm ± 0.75 mm	在 1000 kg 载荷下测量（可整体或并联校准）
测试温度	10 °C 至 38 °C	在此温度范围内进行测试，确保结果一致

三、试验程序与接受准则

试验前需完成橡胶支座校准和下落高度校准。橡胶支座在1000 kg载荷下挠度应为7.5±0.75 mm；下落高度通过测速装置调整，使冲击块通过25.4 mm光幕的时间为12.31 ms（+0.3/-0 ms），以复现230 mm自由落体速度。所有测试应在10 °C至38 °C温度范围内进行。

操作步骤要点：调整冲击块质量 → 将车轮安装至适配器并按规定扭矩锁紧（115 N·m ± 7 N·m或制造商推荐值） → 选择最小名义断面宽度的无内胎轮胎 → 按车型设定气压 → 将冲击块前沿与轮缘法兰重叠25 mm ± 1 mm → 从调整下落高度释放冲击块 → 在1分钟内测量胎压并检查车轮外观。每个车轮仅进行一次冲击，如需评估不同设计特征（包括阀孔位置），应使用独立车轮重复测试。

金属车轮接受准则：

• 车轮中心件不得出现穿透性可见裂纹（不允许使用染色渗透剂）。
• 中心件与轮辋不得发生分离。
• 冲击后1分钟内不得完全丧失气压。

⚠️ 注意：冲击块直接作用区域的轮缘断裂（包括法兰分离）不视为失效。如果怀疑冲击块回弹或静止在轮胎上导致二次冲击，应采取捕获装置确保仅一次有效冲击。非结构性覆层、造型件及空气动力学元件不纳入判断。

常见问题解答

1. 如何确定调整下落高度（ADH）？

使用测速仪和光幕测量冲击块通过25.4 mm距离的时间。从230 mm起始下落，逐步增加高度（每次2 mm），直至通过时间达到12.31 ms（允许+0.3/-0 ms）。该高度即为ADH，须在设备及校准证书上标注，并定期重新校准。

2. 冲击块质量如何计算？

按公式 D = 0.6W + 180 计算，W为车轮最大静载（kg），结果取整后质量允差±2%。例如某车轮最大静载500 kg，则冲击块质量为 0.6×500 + 180 = 480 kg。

3. 不同车型的轮胎气压如何设定？

乘用车若无制造商规定，统一使用200 kPa。轻型卡车载荷等级≥1120 kg及临时备胎，统一使用380 kPa。其余车型按车辆或车轮制造商推荐值。

4. 哪些情况判定为失效？接受准则中的例外有哪些？

中心件出现穿透性裂纹、中心件与轮辋分离、冲击后1分钟内气压完全丧失，任一情形即判定为失效。例外情况：冲击块正下方轮缘区域的断裂（包括法兰分离）不构成失效；非结构性覆层、造型件及空气动力学元件的损坏也不视为失效。