早期的轮胎相当原始,只是实心的橡胶条。后来,查尔斯·古德伊尔发明的硫化橡胶使罗伯特·汤姆森在1846年获得了硫化橡胶充气轮胎的专利,这比汽车的出现和他与约翰·邓洛普的争取专利之战还早了40年。由于米其林兄弟,可拆式轮胎很快就出现了,到了20世纪70年代,胎面花纹的充气子午线轮胎成为标准轮胎。
除了一些不同寻常的轮胎创新,今天的汽车制造商不仅要考虑安全性、耐久性和性能,还要考虑可持续性。它为轮胎技术的突破性进展奠定了基础。
今天的轮胎技术
以轮胎噪音为例。轮胎噪音有两个主要原因。其中之一是图案噪音,一种不方便的高频率声音,相当于人类的语言,由不断释放困在胎面上的气泡引起。另一种是空腔噪声,由轮胎内部的空气“弹跳”和车轮的挤压引起。当然,随着更精密的电动机的发明,对低噪音的轮胎的需求也增加了。
普利司通QuietTrack轮胎于2019年3月发布,它有多条通向胎肩的短对角线凹槽,使空气在轮胎旋转时能够逸出而不是压缩。这些凹槽被切割成三种不同的宽度来干扰彼此的噪音。此外,QuietTrack轮胎有细纵向通道,槽内有毫米高的锯齿,可以分解高频声音。在雪地和潮湿的路面上,它可以很容易地提高牵引力。
电动汽车(EV)由于缺乏发动机转速,橡胶的声音更为明显。
这种轮胎含有Contiseal,一种粘性的密封胶层,涂在胎面内侧,可以漏出80%的小孔。该技术适用于直径达5毫米的穿孔,降低了爆胎和路边轮胎更换的风险。
明天的轮胎技术
固特异的Eagle 350 Urban于2017年推出,是一款球形概念轮胎,可使车辆向任何方向移动。内置的人工智能(AI)连接到轮胎外部的传感器,通过执行器检测不同的路面和驾驶条件,以适应轮胎形状和胎面花纹。除了传输数据以提高制动、操控和效率外,Eagle 350 Urban还可以在穿刺时方便地进行修补。
采用独特的开放式结构,无气压支撑的非充气含氧轮胎是由回收的轮胎粉尘3D打印而成,并在胎侧壁携带活苔藓。它吸收道路上的水和空气中的二氧化碳来喂养苔藓,刺激光合作用和氧气的产生。它还使用Li-Fi(一种基于light的移动无线技术)连接到物联网(IoT)基础设施上,以实现车对车(V2V)和车对基础设施(V2I)数据交换。
现在,到2020年,这种非充气轮胎实现了一种可生物降解的液态化合物,用于胎面再生。人工智能允许化合物定制司机配置文件和轮胎,以适应道路条件。
倍耐力的赛博轮胎是首款能够通过5G网络传输信息的智能轮胎,有助于与车辆、驾驶员和更广泛的道路基础设施进行通信。
接下来,米其林的upis轮胎最早可能在2024年上市。它的“装配式无气车轮结构技术”消除了刺穿、爆裂和轮胎漏气的风险。通过减少原材料的使用、轮胎报废和对备用轮胎的需求,upis轮胎将最大限度地减少资源使用和浪费。
对于那些对更具体的例子感兴趣的人来说,如果你喜欢安静的话,固特异为特斯拉设计的轮胎配备了专门的降噪泡沫,而雪铁龙自主19Η19概念电动车的轮胎被设计成在干燥条件下变硬,在潮湿的环境下变软。
前进的道路
连通性将是巨大的,5G和物联网将用于传输来自轮胎的信息,以提高高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自动驾驶车辆领域的安全性和性能。例如:固特异的AndGo平台将使用预测软件将车队与其服务网络连接起来。
轮胎的3D打印、使用再生环保材料、减少轮胎磨损和报废都将是轮胎制造商可持续发展努力的关键组成部分。更耐用的非充气轮胎和2合1轮胎和车轮技术也有助于提高安全性和减少维护,特别是对无人驾驶汽车至关重要。经过几十年的轮胎现状,似乎一切都将发生变化。