滾動阻力是輪胎的重要性能之一,它影響著車輛的動能消耗、燃料耗損及輪胎自身的壽命。減小滾動阻力,能改善車輛的運動性能和燃料的經濟性,同時由於變形能和生熱量的減少,還能夠延長輪胎的行駛壽命。滾動阻力可以用滾動阻力係數,或者用車輪每轉動1周所需要做的克服滾動阻力的功來鑑別。滾動阻力消耗於輪胎變形、路面變形以及輪胎與道路的附著方面。因此,滾動阻力取決於道路類型、狀況以及輪胎的結構和性能。
(1)道路類型和狀況的影響。輪胎滾動阻力係數的大小取決於路面狀況,在柏油路上為0.014~0.015,在軟土道路為0.3~0.4。在平坦的優質路面上,克服路面變形和胎面與路面摩擦所耗用的能量僅佔整個耗用能量的10%~15%。在軟土道路上,能量則主要消耗在土壤的變形上。當輪胎載荷和車輪扭矩增大時,輪胎徑向變形和周向變形加大,滾動阻力也會增加,特別是對周向變形的影響更大。如子午線輪胎,雖然其徑向變形較大,但周向剛性大,因此要比斜交輪胎的滾動阻力小。
在低速範圍內,輪胎滾動速度的增加對滾動阻力的影響較小,但在高速時(如100km/h以上),滾動阻力的增加非常明顯。當滾動速度高於輪胎徑向變形在其周圍的分布速度時,在胎面轉入接地面部分產生駐波,輪胎便要經受衝擊負荷,而使胎體升溫過高,造成輪胎材料應力過大,致使輪胎損壞(大部分是因胎面脫空而報廢)。
(2)輪胎的結構和性能的影響。從輪胎結構參數來說,影響滾動阻力,即滾動損失的主要有輪胎類型、胎面結構和扁平率等。其中,輪胎類型對其滾動損失的影響比較大,如子午線輪胎的滾動損失明顯低於斜交輪胎。輪胎的胎面結構參數對滾動損失也有著很大的影響,如減小胎面厚度,尤其是兩肩厚度,減小胎面拱度、花紋溝深度和減小花紋塊的分散程度,都能夠減小輪胎的滾動損失。試驗表明,胎面膠厚度每減小1mm,轎車胎的滾動損失減少1%,載重胎則減少3%;胎肩部厚度從14mm減小到10mm時,輪胎的滾動損失減少7%。
輪胎簾線角度越大,則徑向剛性越大,滾動阻力就越小。例如,當簾線角從30°增大到55°時,滾動阻力要減少5%~10%。採用不同材質製造的輪胎對比試驗表明:輪胎全部採用合成橡膠時,其滾動阻力要比全部採用天然橡膠輪胎的滾動阻力大,增大量甚至達到50%。
輪胎氣壓對其滾動阻力係數的影響較為複雜,提高內壓,在軟土道路上會加大滾動阻力,相反在硬路面上能降低滾動阻力;而在軟土中,當輪胎氣壓降低到一定程度以下時,不僅土壤變形,而且輪胎也要變形,滾動阻力又將增大。不同速度等級的輪胎,適合於在不同速度條件下使用。否則,高速輪胎在低速時使用,滾動損失反而大於低速輪胎。同理,當低速輪胎在高速下行駛時,滾動損失又顯著增大。