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汽车技术:无空气轮胎能让汽车爆胎成为历史吗?

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澳洲观察 发表于 2022-8-14 10:39:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
澳洲观察
2022-8-14 10:39:54 95 0 看全部
现在还经常能看到轿车轮胎漏气缓慢行驶,或者在路边换汽车轮胎的场景。
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被迫替换过早被磨损的轮胎也是经常发生的事情,原因或许是驾车者没有经常检查轮胎的压力。
有时候你会觉得轮胎是轿车的一个薄弱环节。但是这一切能改变吗?
汽车使用黑色橡胶充气的环形轮胎的时代将要结束了吗 -- 橡胶充气轮胎始于1890年代,按照设计,这种轮胎不会被损坏,因此也不容易回收利用。
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在卢森堡的一个试车场,一辆特斯拉 Model 3 轿车正在急转弯加速,然后急停。这都是试车的通常操作。但非同寻常的是,这辆车安装了美国固特异轮胎橡胶公司(Goodyear)制造的不充气轮胎。
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固特异非充气轮胎高级项目经理迈克尔·拉奇塔(Michael Rachita) 说,“会有些噪音和一些震动。我们仍然在探索如何让行驶更平缓。但是我们认为这种轮胎的表现会让你感到惊奇。”
他说的没错。
电动车和自动车改变了对轮胎的需求。快递公司和摆渡汽车服务都需要低维护成本,防破损,能回收,而且有能够记录道路情况的传感器的产品。
轿车分享和网约车、而不是私家拥有轿车,现在在城市里越来越普遍。轿车轮胎漏气,就不能运行盈利。
拉奇塔说:“充气轮胎会一直有用,但需要一个混合的解决方案。我们进入了一个自动驾驶汽车日益流行的时代,许多城市都把交通当作提供服务策略,不需要维护的轮胎就变得特别重要。”
拉奇塔说,固特异公司的实验室按照不同的路况和速度24小时不停地测试轮胎。成千上万公里不停地测试。一些辐条变形,有的断裂,但是轮胎结构仍然能安全地运行。
他说,“这是个反复测试、学习的过程。但是我们在目前的阶段有了巨大的信心。这是个真正有用的产品。”
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固特异的竞争对手米其林(Michelin)自2019年已经开始和通用汽车(GM)合作研发不用充气的轮胎。今年2月媒体报道说,米其林的独特防穿刺轮胎系统(Uptis)最早可在2024年安装在通用汽车的新款雪佛莱Bolt电动汽车上。
“独特防穿刺轮胎系统”轮胎使用了高强度树脂材料,里面添加了玻璃纤维和复合橡胶(米其林已经为此系统注册了50个专利),围绕铝制车轮形成了一种网状结构。
米其林这家法国轮胎公司的全球科学与创新传播总监西里尔·罗杰特(Cyrille Roget)没有对有关Bolt车的报道给予证实,但他对BBC说,米其林在今年晚些时候会透露更多。
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米其林一直是无空气车轮的市场先驱。胎轮(Tweel)自2005问世,一直被安装在诸如农用机械这类慢速车辆上使用。
提升技术应用于道路行驶车辆则是完全不同的挑战。罗杰特说:我们积累了130年的经验和知识知道如何完善诸如充气轮胎这种充气结构。无气轮胎则是最近的技术。”
独特防穿刺轮胎系统只是朝更远大的目标迈出的一步。这个标记是著名的米其林充气人的公司有个多年发展计划,研发无气轮胎,轮胎可以用3D打印,完全使用可回收循环使用的材料制作。
米其林表示,除了要定期翻新胎印,这种轮胎完全不用维护。
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沉重的电池意味着无气结构特别适用电动车辆。拉奇塔说,“能载重更多,它比充气轮胎适应力更强。”
另外一方面,无气轮胎接触道路更大,增加了阻力。滚动的抵抗力耗用更多的能量驱动车辆前行,这会影响到电池寿命和续航里程。
此外还有噪音——橡胶在道路上滚动的声音。
《国际轮胎技术》的主编罗斯(Matt Ross)说,“电动车没有了发动机的声音,轮胎就成了主要的噪音来源。”
另外,塑料辐条缺乏弹性,会通过减震装置传递更多震动。长期以来习惯充气轮胎的反应和道路表现的司机不会很快适应无气轮胎。
不过比消费者印象更重要的是监管当局的决定。
政府会要求严格的测试和规则标准化。轮胎制造商需要大量投资建立新的制造设备,发展供应链。这都需要多年的努力。
轮胎制造商希望早进入这个领域会有助于促进技术发展。韩泰轮胎(Hankook)的欧洲研发负责人克劳斯(Klaus Kraus)对BBC记者说,“无空气轮胎特别令军方,快速救灾,保安车辆和特殊机械等行业感兴趣。”
这家韩国公司1月份发布了他们最新款i-Flex无空气轮胎。公司说这种轮胎比普通轮胎小,像蜂窝一样的聚氨酯辐条能够应付垂直和水平的压力,这是一种技术突破。
普利司通(Bridgestone)是世界最大的轮胎制造商,他们也对在农业,采矿和建筑当中应用这种轮胎感兴趣,在那些行业有很高的需求,因为轮胎坏了会给客户的生产造成巨大损失。
无空气轮胎至少在开始阶段价格会很高。但是经常性翻新胎纹和3D打印能力的发展会改变一切。也许会如一些专家所料,客户甚至不需要直接购买轮胎。他们只需要免费得到轮胎,按照里程付费,因为轮胎使用由传感器监测。
固特异公司的Sightline轮胎情报部门的分析员索西亚·乔斯顿(Sosia Causeret Josten)说,这说明技术正在改变未来的轮胎。轮胎作为车辆和道路接触的唯一中介具有巨大的发展潜力。
也许得益于云计算和算法,互联的车辆能够提供许多政府当局需要的信息数据,他们能了解哪里的道路需要修理,冬天结冰天气哪里需要撒盐。
另外一个例子是自动刹车系统。索西亚说,“如果防抱死刹车系统能够告诉汽车它使用的轮胎是磨损了一半的夏季轮胎,汽车就能快速采取反应措施。这个优势在自动化的未来能发挥巨大作用,那时候车辆都能自己做出反应。”
并非所有这种技术都需要无空气轮胎。并非所有的制造商都相信无空气轮胎代表着未来。
德国大陆集团汽车轮胎研发总监丹尼斯·斯珀尔(Denise Sperl)女士说,“到目前为止,我们认为充气轮胎是大多数车辆的最佳选择。”
她说,轮胎总是需要“同时满足关于安全,舒适,性能和持久性等许多要求”,充气的橡胶轮胎是最好的折中选择。
大陆集团在研发一种自动充气系统,车轮上安装了气泵和传感器,把胎压保持在最佳水平。
和所有的制造商一样,大陆公司着眼于“更绿色”的产品。他们不久就能把回收塑料瓶得到的聚酯纤维材料用到他们主要的轮胎产品中,大陆集团和固特异都对于能像橡胶树那样产生乳胶的蒲公英的研究感兴趣。
但是斯珀尔女士说,能够代替常规材料的现有的可持续的替代物的数量仍然“非常有限”。充气轮胎还会持续相当长时间,这是有原因的,因为它们最管用。“我们坚信这点。”她说。
来源:BBC中文网

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