輪胎也智能

永不爆胎的新概念輪胎

這幾年，汽車的多媒體技術發展得如火如荼，吸引了不少眼球；目光不及之處，輪胎業正悶聲不響地掀起了革命。

從年初的東京車展，到年中的中國上海國際汽車零部件、制造設備及售后服務展覽會，各種關于汽車的奇思妙想不斷地挑戰看客們的想象力。它們有的只是曇花一現，有的可以在幾年后成為居家汽車的標配，比如“新概念”輪胎。

胎壓問題

駕車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、高速拐小彎的司機，輪胎真是“壓力山大”；如果這位司機又喜歡算算小賬，克扣輪胎的充其量，那就真的要自求多福了。

路況和駕駛習慣都會影響一個因素——胎壓。胎壓不足時，需要更大的動力帶動汽車，使得油耗增加。輪胎的肚子不夠鼓，它們和地面的接觸點就變成了面，自然導致輪胎磨損地更快。更嚴重的是，如果輪胎不堪重負變了型，內部的鋼絲、簾布層老化加劇，還會增加爆胎的風險。根據美國交通運輸部的統計，在美國公路上發生的所有汽車事故當中，超過四分之一的汽車至少有一個輪胎氣壓嚴重不足。

可以歸納一句，輪胎制造的創新就是為了保衛胎壓，防止爆胎。

目前最可靠的輪胎安全技術是防爆輪胎——“可缺氣行駛技術”，即通過各種手段在輪胎氣壓降低的情況下，繼續支撐起車輛的重量，保證輪胎不至于出現嚴重變形。有兩個代表性的防爆胎技術受到了輪胎巨頭普利司通青睞，已經被廣泛應用。

一是德國輪胎廠Continental AG（又稱德國大陸公司）的Support Ring（支撐環）構造。這個環可以直接安裝在輪轂上，不影響輪胎的結構和外觀，應用方便。但這個環就如一副骨架，在起到支撐作用的同時，也讓輪胎“更硬”，對駕駛的舒適度有影響。普利司通還推崇Reinforced Sidewall（胎壁加強型）技術。它是依靠內部增強型的橡膠來支撐車身。普利司通的數據顯示，其生產的防爆輪胎在2008年4月首次突破了1000萬的銷售量，一年半后又迅速達到1500萬條。

即便應用支持環技術，為了改善駕駛體驗，普利司通通過3次技術革新，將車胎變得更薄、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，智能更換。成本高出了幾倍，防爆輪胎也成了小眾輪胎，其份額僅占整個輪胎替換市場大約1%。本田等公司已不再選用防爆胎作為初裝標配。只有寶馬，這個最早將防爆胎作為新車初裝時的標準配置的廠家，現在依然是最大的客戶。

充氣的“輪”回

公元前人類就有了車，2000年來，車子一直是有輪無胎，胎壓是伴隨著輪胎產生的。1888年，蘇格蘭獸醫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心自行車橡膠輪胎，用輪胎內的空氣壓力支撐車身的重量，提高了車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，為了擺脫胎壓的束縛，復古的非充氣輪胎再次被提上日程。并成了今年各個展會的熱點。

由于防爆胎技術出師不捷，米其林另辟蹊徑，不遺余力地研發非充氣輪胎；在2004年推出了Tweel和Air Less兩種產品。與其成為輪胎，不如說Tweel是個輪子——這是一個輪胎與輪輞一體化的設計，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年的底特律車展上，米其林展出了配有 Tweel的奧迪A4車型。

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

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

編織汽車的輻條比自行車的復雜得多。首先要盡量減少通過輻條傳至車身的震動；其次盡量減少輻條長度，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。普利司通先進技術開發部的森永啟詩說，這種彎曲的梁狀可以保證輪胎不發生橫向的作用力，提高車輛行駛時的穩定性；此外，考慮到輻條的厚度、斜角度以及排列密度，這是多次模擬試驗后總結出的“最合適配置法”。

不用充氣，自然也不會有漏氣，不用擔心胎壓、被扎輪胎和爆胎。據統計，高速公路上發生的車禍中，至少占20%的是由爆胎事故引發的，而且后果往往很嚴重。但是，這些初級階段的新式輪胎，摩擦力比充氣輪胎大、材料相對易變型，而且條幅之間容易卡進異物。

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

輪胎智能革命

除了通過工程技術改良車輪構造，輪胎業也刮起了“智能風”。自2007年以來，美國聯邦政府已經要求新生產的汽車必須配備胎壓監測器。

監測胎壓一般有兩種方式：靠檢測輪胎運動狀態的輪速傳感器間接監測，或者靠安裝在輪轂內表面的傳感器的壓力讀數直接監測。當胎壓低的時候，傳感器便會通過無線電頻率信號傳遞給閃光警示燈或在儀表盤上以數字的形式顯示。當胎壓低于汽車制造商建議水平的25%甚至更多時，監測系統就會提醒司機。

不過，由于胎壓受溫度影響，所以輪胎自身的溫度就會導致虛假警報頻發。而且，輪胎總要更換；換輪胎時，要么將傳感器從舊輪胎上拆下來，再安裝到新的輪胎上；要么就得去買新的傳感器。監測器問題多多，普及起來并不容易。

現在又有不少公司，諸如德國大陸公司、施拉德電子（英國一家為汽車行業提供自動傳感器的公司）等，研究起胎壓監測器、甚至智能輪胎。到時候，輪胎不僅能自己匯報胎壓、溫度和轉速等數據，甚至可能“認路”。在今年6月的上海國際汽配展上，韓泰輪胎就帶來了內置芯片的智能輪胎，有了這款輪胎，各種路況都能顯示在駕駛室里的顯示屏上。看來，全方位的智能駕駛，真的不遠了。

鏈接：

“Tweel”的研發可大致分為5個階段

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

第2階段：將“Tweel”裝備在“iBOT”（爬山的輪椅）移動系統上。

第3階段：將“Tweel”裝備在四輪新型“Segway”上。

第4階段：將“Tweel”裝備在工程用車或軍用車輛上。

第5階段：將“Tweel”裝備在奧迪A4及其它量產轎車上

抽文：以前的輪胎業通過革新技術，保衛胎壓；現在則是通過更新概念，擺脫胎壓。