根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定,一輛轎車以l00km/h速度行駛時(shí),消耗于克服輪胎滾動(dòng)阻力的燃油消耗約占汽車總油耗的20%;一輛載重汽車則可以達(dá)30%或更高。也就是說(shuō),我們每給轎車加5次油.就有一次完全加給了輪胎;每給載重汽車加3次油,就有一次完全加給了輪胎。汽車燃油消耗在很大程度上與輪胎有關(guān)。在節(jié)能減排的大背景下,如何為愛(ài)車打造綠色跑鞋已然成為國(guó)內(nèi)外各大輪胎品牌熱議的話題。
綠色輪胎的優(yōu)越性
其實(shí),早在1992年,米其林輪胎就首次將硅原料整合到橡膠配方中,實(shí)現(xiàn)汽車能源消耗大幅降低,這是綠色輪胎首次出現(xiàn)在人們視野中。所謂綠色輪胎也稱環(huán)?;虻臀廴据喬ィ侵冈谳喬サ呐浞街胁捎眯滦驮?,從而降低輪胎的滾動(dòng)阻力、減少油耗,達(dá)到減少汽車CO2排放的環(huán)保效果。綠色輪胎降低滾動(dòng)阻力的主要措施是使用防滑性好的、滾動(dòng)阻力低的溶聚丁苯膠(SSBR),同時(shí)配合以白炭黑為主的填料體系。與同規(guī)格的子午線輪胎相比,通常其可降低滾動(dòng)阻力26%左右,節(jié)油約3%~8%。同時(shí)又可將耐磨耗、低噪聲、干濕路面附著力等性能保持在較好的水平上,具有環(huán)保、節(jié)能和安全的的優(yōu)越性。
環(huán)保。綠色輪胎在繼續(xù)努力降低滾動(dòng)阻力的同時(shí),已開(kāi)始重視使用不污染環(huán)境的材料制造輪胎,而且努力延長(zhǎng)輪胎的行駛里程,以減少?gòu)U舊輪胎的數(shù)量。
節(jié)能。與普通輪胎相比,綠色輪胎不僅減輕了輪胎重量,更減少了復(fù)合材料的能耗(滯后損失)。因此其滾動(dòng)阻力可以大大降低,從而大大降低汽車燃料消耗和CO2排放量。
安全。綠色輪胎通過(guò)優(yōu)化胎體設(shè)計(jì),以絕佳的彈性胎面改進(jìn)汽車在光滑路面的抓地性能,使駕駛更平穩(wěn)、制動(dòng)距離更短,大大提 高摩擦力可減少汽車15%的在濕滑或結(jié)冰路面上的制動(dòng)距離,使汽車的冬季駕駛性能提高10%~15%,從而減少事故和人員傷。
綠色輪胎的秘密
綠色輪胎的優(yōu)越性從何而來(lái),讓我們從其結(jié)構(gòu)和材料上一探究竟。
綠色輪胎胎體采用的是子午線結(jié)構(gòu),這種特殊結(jié)構(gòu)使得行駛中的輪胎路面抓力大。子午線輪胎比斜交輪胎的耐磨性可提高50%~100%,滾動(dòng)阻力低20%~30%,從而裝有子午線輪胎的汽車比裝有斜交輪胎的汽車可節(jié)約油耗約3%~8%。子午線輪胎結(jié)構(gòu)還能實(shí)現(xiàn)輪胎無(wú)內(nèi)胎化。無(wú)內(nèi)胎輪胎被扎破后,可在一段時(shí)間內(nèi)保持氣壓,從而提高了安全性。而且輪胎斷面寬增大時(shí),滾動(dòng)阻力呈下降趨勢(shì),因此加大輪胎斷面寬度也可降低滾動(dòng)阻力。此外,作為汽車總體重量的一部分,實(shí)現(xiàn)輪胎的輕量化對(duì)于降低油耗有直接的影響??傊?,子午化、無(wú)內(nèi)胎化、扁平化和輕量化是綠色輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的方向。
至于綠色輪胎的材料,主要是含硅配方,即在橡膠配方中添加含硅石,業(yè)內(nèi)稱白炭黑。再加上如有機(jī)硅烷的添加劑。這種輪胎抗?jié)窕芰茫瑵L動(dòng)阻力小,可降低輪胎生熱。
綠色輪胎的現(xiàn)狀
2003年,米其林推出了中國(guó)市場(chǎng)上第一款“綠色”輪胎——米其林ENERGY MXV8;在隨后的2005年和2007年,它在中國(guó)相繼推出了節(jié)能輪胎ENERGY XM1和ENERGY XM1+。2009年5月26日,米其林公司新一代節(jié)油輪胎米其林PRIMACY LC博悅(簡(jiǎn)稱:米其林博悅)正式登陸中國(guó)。借助“富含硅配方”、“靜音筋”等創(chuàng)新技術(shù),米其林博悅比其上一代產(chǎn)品ENERGY MXV8更加環(huán)保,省油1.4%、車內(nèi)噪音降低1分貝,并且將磨耗壽命至少提高10%。
2010年,普利司通在通過(guò)采用特殊改性聚合物與碳化合而成的“ECOPIA化合物”,有效解決了由于碳分子之間的摩擦造成的能量損失問(wèn)題。在確保安全性能(特別是濕路制動(dòng)性)的前提下,實(shí)現(xiàn)了對(duì)輪胎滾動(dòng)阻力高達(dá)20%~25%的改善率。另外,其斷面形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)確保了剛性最佳化,從而得以降低滾動(dòng)阻力;而縱向加強(qiáng)筋,實(shí)現(xiàn)了接地壓力均一化,增大摩擦系數(shù),提高制動(dòng)性,使得安全性得到有力保障。根據(jù)燃油效率對(duì)比試驗(yàn)表明,相比普通輪胎,EP100A可提高燃油效率達(dá)6.2%。
韓泰輪胎也推出了環(huán)保舒適型高性能輪胎Enfren H430,經(jīng)過(guò)韓國(guó)汽車零部件研究院測(cè)試,Enfren H430在保證輪胎基本安全性能不損失的情況下,運(yùn)用高效能動(dòng)態(tài)輪廓技術(shù)和綠色節(jié)油配方,有效降低廢氣排放和最大限度地降低噪音。歐洲ISO輪胎滾動(dòng)阻力測(cè)試結(jié)果表明,這款產(chǎn)品降低了21%的輪胎滾動(dòng)阻力,可節(jié)省燃油消耗2%,且其行駛中排放的二氧化碳比一般產(chǎn)品每公里減少4.1克。
固特異輪胎采用玉米提取物發(fā)明了具有環(huán)保功能的輪胎配方。開(kāi)發(fā)出的新型“生物”輪胎填充物,可用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輪胎填充物。這種新型的輪胎填充物采用再生資源(如玉米淀粉)制成,將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生積極影響,并可顯著降低輪胎生產(chǎn)過(guò)程中的二氧化碳排放量。
橫濱輪胎在改進(jìn)橡膠品質(zhì)的同時(shí),采用新材料作內(nèi)襯層,使得氣體保持效果更上一層樓。這種由??松梨陂_(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品和普通內(nèi)襯相比,氣密性高很多,可以提高輪胎內(nèi)部的氣體保持能力,從而更好地維持輪胎胎壓。眾所周知,如果輪胎的胎壓下降,輪胎的滾動(dòng)阻力就會(huì)相應(yīng)變大,能量損耗會(huì)導(dǎo)致油耗增加。并且,橫濱輪胎一直在嘗試非石油原料的新型輪胎,擺脫對(duì)石油的依賴。目前開(kāi)發(fā)出一種從橘子皮中提取油脂,來(lái)取代石油成為生產(chǎn)輪胎的原料,這種“橘子”輪胎已經(jīng)在日本上市銷售,市場(chǎng)反映良好。
Tips
材料最環(huán)保的輪胎——橫濱(優(yōu)科豪馬)Earth-1
滾動(dòng)阻力及抓地力呈現(xiàn)反比關(guān)系,為了使輪胎能在低胎溫時(shí)發(fā)揮高抓地力、高溫時(shí)又能快速散熱,橫濱輪胎在“Earth-1”系列輪胎制造過(guò)程中加入了獨(dú)門的“Orange Oil”添加劑,能使橡膠更具彈性,與路面緊密接觸以提高抓地力,并在高溫時(shí)提高更多散熱面積,以減少輪胎的過(guò)度耗損,達(dá)到節(jié)省能源的目的。這可謂是綠色從起點(diǎn)開(kāi)始。
最節(jié)能的輪胎——普利司通ECOPIA綠歌伴
綠歌伴產(chǎn)品-EP100A輪胎采用了獨(dú)特的ECOPIA配方及花紋設(shè)計(jì),在有效降低滾動(dòng)阻的同力時(shí)確保了優(yōu)異的濕路制動(dòng)性能,燃油效率對(duì)比試驗(yàn)表明,相比普通輪胎,EP100A可提高燃油效率達(dá)6.2%,得到多家權(quán)威媒體認(rèn)可,也獲得了市場(chǎng)的成功。
最新概念的綠色輪胎——米其林Tweel
這是一種沒(méi)有空氣的車輪,其橡膠胎面用可彎曲的輻條連接到輪轂上,而不是用一個(gè)輪輞加上一條輪胎。這種既簡(jiǎn)單又創(chuàng)新的設(shè)計(jì)取代了以前只有靠氣壓才能體現(xiàn)其性能的充氣輪胎 。靈活的輪輻與可變形的車輪融合在一起能不可思議地起到減震的功效,不像傳統(tǒng)的輪胎那樣需要空氣,米其林Tweel具有同樣的承能力、舒適性和安全性。
此外與傳統(tǒng)的輪胎不同的還在于米其林還發(fā)現(xiàn)可以彼此獨(dú)立地調(diào)整Tweel 的性能標(biāo)準(zhǔn)。這種變化意味著它可以同時(shí)優(yōu)化輪胎的垂直剛度(主要影響乘坐舒適性)與橫向剛度(影響操控和轉(zhuǎn)彎性能),改進(jìn)其性能和傳輸能力,這些優(yōu)化的性能在現(xiàn)有的輪胎上是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。另外,橫向剛度是原來(lái)的5倍,從而使操控響應(yīng)性顯著提高。
《產(chǎn)品可靠性報(bào)告》