永不爆胎的新概念輪胎

這幾年，汽車(chē)的多媒體技術(shù)發(fā)展得如火如荼，吸引了不少眼球；目光不及之處，輪胎業(yè)正悶聲不響地掀起了革命。

從年初的東京車(chē)展，到年中的中國(guó)上海國(guó)際汽車(chē)零部件、制造設(shè)備及售后服務(wù)展覽會(huì)，各種關(guān)于汽車(chē)的奇思妙想不斷地挑戰(zhàn)看客們的想象力。它們有的只是曇花一現(xiàn)，有的可以在幾年后成為居家汽車(chē)的標(biāo)配，比如“新概念”輪胎。

胎壓?jiǎn)栴}

駕車(chē)的人只管抬頭打方向，腳下的路如何，就只有輪胎甘苦自知了；若是遇上喜歡急剎車(chē)、高速拐小彎的司機(jī)，輪胎真是“壓力山大”；如果這位司機(jī)又喜歡算算小賬，克扣輪胎的充其量，那就真的要自求多福了。

路況和駕駛習(xí)慣都會(huì)影響一個(gè)因素——胎壓。胎壓不足時(shí)，需要更大的動(dòng)力帶動(dòng)汽車(chē)，使得油耗增加。輪胎的肚子不夠鼓，它們和地面的接觸點(diǎn)就變成了面，自然導(dǎo)致輪胎磨損地更快。更嚴(yán)重的是，如果輪胎不堪重負(fù)變了型，內(nèi)部的鋼絲、簾布層老化加劇，還會(huì)增加爆胎的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)美國(guó)交通運(yùn)輸部的統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)公路上發(fā)生的所有汽車(chē)事故當(dāng)中，超過(guò)四分之一的汽車(chē)至少有一個(gè)輪胎氣壓嚴(yán)重不足。

可以歸納一句，輪胎制造的創(chuàng)新就是為了保衛(wèi)胎壓，防止爆胎。

目前最可靠的輪胎安全技術(shù)是防爆輪胎——“可缺氣行駛技術(shù)”，即通過(guò)各種手段在輪胎氣壓降低的情況下，繼續(xù)支撐起車(chē)輛的重量，保證輪胎不至于出現(xiàn)嚴(yán)重變形。有兩個(gè)代表性的防爆胎技術(shù)受到了輪胎巨頭普利司通青睞，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。

一是德國(guó)輪胎廠Continental AG（又稱(chēng)德國(guó)大陸公司）的Support Ring（支撐環(huán)）構(gòu)造。這個(gè)環(huán)可以直接安裝在輪轂上，不影響輪胎的結(jié)構(gòu)和外觀，應(yīng)用方便。但這個(gè)環(huán)就如一副骨架，在起到支撐作用的同時(shí)，也讓輪胎“更硬”，對(duì)駕駛的舒適度有影響。普利司通還推崇Reinforced Sidewall（胎壁加強(qiáng)型）技術(shù)。它是依靠?jī)?nèi)部增強(qiáng)型的橡膠來(lái)支撐車(chē)身。普利司通的數(shù)據(jù)顯示，其生產(chǎn)的防爆輪胎在2008年4月首次突破了1000萬(wàn)的銷(xiāo)售量，一年半后又迅速達(dá)到1500萬(wàn)條。

即便應(yīng)用支持環(huán)技術(shù)，為了改善駕駛體驗(yàn)，普利司通通過(guò)3次技術(shù)革新，將車(chē)胎變得更薄、更有彈性，和普通輪胎差異不小。防爆輪胎被扎破后，不易修補(bǔ)，智能更換。成本高出了幾倍，防爆輪胎也成了小眾輪胎，其份額僅占整個(gè)輪胎替換市場(chǎng)大約1%。本田等公司已不再選用防爆胎作為初裝標(biāo)配。只有寶馬，這個(gè)最早將防爆胎作為新車(chē)初裝時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)配置的廠家，現(xiàn)在依然是最大的客戶(hù)。

充氣的“輪”回

公元前人類(lèi)就有了車(chē)，2000年來(lái)，車(chē)子一直是有輪無(wú)胎，胎壓是伴隨著輪胎產(chǎn)生的。1888年，蘇格蘭獸醫(yī)鄧祿普從澆花用的橡皮水管中獲得靈感，用充氣的橡膠輪胎替換了硬實(shí)心自行車(chē)橡膠輪胎，用輪胎內(nèi)的空氣壓力支撐車(chē)身的重量，提高了車(chē)輛行駛的平順性和可操縱性。從此，充氣輪胎和鄧祿普公司面世、并影響世界至今。

近年來(lái)，為了擺脫胎壓的束縛，復(fù)古的非充氣輪胎再次被提上日程。并成了今年各個(gè)展會(huì)的熱點(diǎn)。

由于防爆胎技術(shù)出師不捷，米其林另辟蹊徑，不遺余力地研發(fā)非充氣輪胎；在2004年推出了Tweel和Air Less兩種產(chǎn)品。與其成為輪胎，不如說(shuō)Tweel是個(gè)輪子——這是一個(gè)輪胎與輪輞一體化的設(shè)計(jì)，可彎曲的輻條直接與橡膠胎面相連，不再需要壓縮空氣，而是靠靈活的輻條與可變形的輪轂緩沖地面的摩擦力。2005年的底特律車(chē)展上，米其林展出了配有 Tweel的奧迪A4車(chē)型。

Air less在外型上與普通充氣輪胎差別不大，內(nèi)里用一種高性能的復(fù)合材料來(lái)代替空氣，是名符其實(shí)的實(shí)心輪胎。這種復(fù)合材料在縱向、橫向和垂直方向都有彈性，從而保證了汽車(chē)行駛時(shí)的安全性與舒適性。

那邊廂，普利司通也沒(méi)閑著，他們出品了Air Free，在今年的展會(huì)上大出風(fēng)頭。Air Free和Tweel的原理相似，看上去儼然是沒(méi)有車(chē)胎的自行車(chē)輪，在輪轂和橡膠外胎之間，依靠熱塑性樹(shù)脂制作的輻條承受車(chē)體重量和地面沖擊。熱塑性樹(shù)脂抗的沖擊性能好，還具有相當(dāng)大的斷裂延伸率；在外力的作用下，形變的空間較大而不會(huì)斷裂，而且不起化學(xué)反應(yīng)，非常穩(wěn)定。

編織汽車(chē)的輻條比自行車(chē)的復(fù)雜得多。首先要盡量減少通過(guò)輻條傳至車(chē)身的震動(dòng)；其次盡量減少輻條長(zhǎng)度，從而減輕總重量。普利司通最終將輻條制成波紋狀，并且左右交叉、略微偏斜。普利司通先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)部的森永啟詩(shī)說(shuō)，這種彎曲的梁狀可以保證輪胎不發(fā)生橫向的作用力，提高車(chē)輛行駛時(shí)的穩(wěn)定性；此外，考慮到輻條的厚度、斜角度以及排列密度，這是多次模擬試驗(yàn)后總結(jié)出的“最合適配置法”。

不用充氣，自然也不會(huì)有漏氣，不用擔(dān)心胎壓、被扎輪胎和爆胎。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高速公路上發(fā)生的車(chē)禍中，至少占20%的是由爆胎事故引發(fā)的，而且后果往往很?chē)?yán)重。但是，這些初級(jí)階段的新式輪胎，摩擦力比充氣輪胎大、材料相對(duì)易變型，而且條幅之間容易卡進(jìn)異物。

普利司通今年展出了裝有Air Free的小型電動(dòng)汽車(chē)。前后車(chē)輪只有300至350毫米的外徑，僅約為普通汽車(chē)輪胎的1/2，每只車(chē)輪的負(fù)載量大約是50公斤，目前的Air Free技術(shù)只在承載量較低、行駛速度較慢的一人座小型電動(dòng)車(chē)上獲得了成功。參考普通1.6L汽車(chē)約1.2噸的車(chē)重，目前車(chē)輪的承載力至少需要再提升一倍。

輪胎智能革命

除了通過(guò)工程技術(shù)改良車(chē)輪構(gòu)造，輪胎業(yè)也刮起了“智能風(fēng)”。自2007年以來(lái)，美國(guó)聯(lián)邦政府已經(jīng)要求新生產(chǎn)的汽車(chē)必須配備胎壓監(jiān)測(cè)器。

監(jiān)測(cè)胎壓一般有兩種方式：靠檢測(cè)輪胎運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的輪速傳感器間接監(jiān)測(cè)，或者靠安裝在輪轂內(nèi)表面的傳感器的壓力讀數(shù)直接監(jiān)測(cè)。當(dāng)胎壓低的時(shí)候，傳感器便會(huì)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)傳遞給閃光警示燈或在儀表盤(pán)上以數(shù)字的形式顯示。當(dāng)胎壓低于汽車(chē)制造商建議水平的25%甚至更多時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)提醒司機(jī)。

不過(guò)，由于胎壓受溫度影響，所以輪胎自身的溫度就會(huì)導(dǎo)致虛假警報(bào)頻發(fā)。而且，輪胎總要更換；換輪胎時(shí)，要么將傳感器從舊輪胎上拆下來(lái)，再安裝到新的輪胎上；要么就得去買(mǎi)新的傳感器。監(jiān)測(cè)器問(wèn)題多多，普及起來(lái)并不容易。

現(xiàn)在又有不少公司，諸如德國(guó)大陸公司、施拉德電子（英國(guó)一家為汽車(chē)行業(yè)提供自動(dòng)傳感器的公司）等，研究起胎壓監(jiān)測(cè)器、甚至智能輪胎。到時(shí)候，輪胎不僅能自己匯報(bào)胎壓、溫度和轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)，甚至可能“認(rèn)路”。在今年6月的上海國(guó)際汽配展上，韓泰輪胎就帶來(lái)了內(nèi)置芯片的智能輪胎，有了這款輪胎，各種路況都能顯示在駕駛室里的顯示屏上?？磥?lái)，全方位的智能駕駛，真的不遠(yuǎn)了。

鏈接：

“Tweel”的研發(fā)可大致分為5個(gè)階段

第1階段：將“Tweel”裝備在兩輪“Segway”（ 個(gè)人用運(yùn)輸載具）上。

第2階段：將“Tweel”裝備在“iBOT”（爬山的輪椅）移動(dòng)系統(tǒng)上。

第3階段：將“Tweel”裝備在四輪新型“Segway”上。

第4階段：將“Tweel”裝備在工程用車(chē)或軍用車(chē)輛上。

第5階段：將“Tweel”裝備在奧迪A4及其它量產(chǎn)轎車(chē)上

抽文：以前的輪胎業(yè)通過(guò)革新技術(shù)，保衛(wèi)胎壓；現(xiàn)在則是通過(guò)更新概念，擺脫胎壓。