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【車市新知】一條好輪胎是怎么研發出來的?

上周短短的沒有車開的一天讓我強烈地感覺到,我對汽車的依賴已經達到了非常高的程度,我想在中國一二線大都市,很多朋友都有著和我類似的體驗。每天駕駛汽車通勤,一些車輛易耗品的基本常識還是需要了解的,例如承載車輛的四條輪胎。如果您的車已經開了五年多,就基本上到了要更換輪胎的時刻了。哪款輪胎性能更好?今天《車市新知》就從輪胎的研發說起。

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今天我起了個大早喬裝打扮,終于成功混進去了固特異盧森堡創新中心。這里是固特異全球四大研發中心之一,主要對創新輪胎材料、輪胎結構和技術進行研發,并對夏季、冬季、四季胎及乘用車、輕型卡車及卡客車輪胎進行測試,同時承擔著為EMEA(歐洲、中東和非洲)和亞太地區的原配胎(新車上的原配輪胎)和替換胎市場客戶提供輪胎銷售支持的工作。

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而和《車市新知》以往的內容一樣,本期我也請到了一位絕對專業的業內人士,他就是固特異EMEA產品研發副總裁兼盧森堡創新中心總經理,Carlos Cipollitti先生。研發一款輪胎可不是簡單地把橡膠混合一些其他材料蒸出來刻點兒花紋就完事兒,要不然固特異干嘛從1957年就花大錢建立了盧森堡創新中心專門從事科研工作呢?話說起來,算上這次的固特異盧森堡創新中心,固特異全球四大研發中心我已經去過仨了,曾經在位于中國大連普蘭店的固特異中國研究開發中心(GDC*C)品嘗了美味的固特異“包子”(【車市新知】一條好輪胎是怎么研發出來的-圖2

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可能大部分人對于固特異的認識停留在“一個美國輪胎品牌”、“輪胎很耐磨”這樣的水平,而實際上這家誕生至今已經超過120年的輪胎企業對于創新的關注達到了非常高的程度,它的產品不只局限于乘用車和卡車,大型工程車和民用客機等航天器的輪胎配套也是固特異的業務領域,在詳細介紹固特異的研發工作之前,我先來給各位放一段短片簡單介紹下這家企業:

 

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操辦一桌珍饈要從好食材的選擇開始,品質過硬的輪胎也要選擇優質的原料,并且,構成輪胎的原料中,天然橡膠、人工合成橡膠以及其他添加材料的比例,直接導致成品膠料性能上的差異。所以,了解輪胎的研發,我們先從材料實驗室看起。

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不過,顏色已經指明了兩種橡膠的差異,左邊其貌不揚的黃色之物是天然橡膠,從橡膠樹而來,全球最主要的產地是泰國、馬來西亞、印度尼西亞等東南亞國家。天然橡膠的應用領域非常廣泛,除了構成輪胎這樣黑又粗的產品,還可以做得很薄,0.01mm那類產品用的也是它。一棵橡膠樹一年產干膠大約5kg,可見天然橡膠還是比較貴的,所以右邊的白色物質就有了存在的意義。

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不同性質的膠料最終會導致輪胎本身性能的差異,例如運動型輪胎的彈性較差,而舒適型輪胎則有較好彈性來吸收路面震動,輪胎膠料配方也是每個輪胎企業最核心的商業機密之一。為什么說之一?那是因為膠料只是構成輪胎的其中一種材料,要讓一條輪胎能夠堅持5年6萬公里的風吹日曬摩擦和狗尿等等,光靠膠料可遠遠不夠,它還需要一副鋼筋鐵骨。

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輪胎的“筋骨”就是這間結構試驗室每天的研究對象,嘗試不同的材料和結構,來滿足不同類型輪胎的性能要求,聽起來就是個很枯燥的工作,不過卻是輪胎研發工作中非常重要的一環。

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像圖中這種規格的鋼絲組合只會出現在載重車型上,例如卡車或大客車等等。雖然普通乘用車輪胎上的內圈鋼絲組沒有這么粗壯,自然也是足夠滿足密封的強度要求了,所以大家盡可放心駕駛。看上去輪胎是個能伸能縮的物體,但實際上它也有著一副過硬的“鋼筋鐵骨”。

把膠料和內部強化結構的材料結合起來,打足氣就能上市銷售了吧?No、No、No,一款輪胎的研發過程中還包括著大量的測試和優化工作,下面就由我來隆重介紹一位幸運兒,他獲得了一份每天開著保時捷911在專業賽道上跑圈就有人給發工資的工作。

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大家都知道汽車產品研發過程中要經過多輪測試,殊不知輪胎研發也是如此,前面已經提到過,固特異盧森堡創新中心邊上還有一個輪胎測試場,這里承擔著夏季、冬季、四季胎及乘用車、輕型卡車及卡客車輪胎進行測試的工作。

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固特異科爾馬伯格測試場跑道長度為4.9km,由一系列不同半徑的彎道、一個高速行駛段和一個曲岸組成。測試場的多個區域可灑水以進行輪胎濕地操控和水膜滑行測試。同時,這個測試場還擁有干濕制動、噪音、舒適車道等有針對性的測試區域。

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事實上,這位帥哥是個不折不扣的賽車手,后來為了家庭幸福,才接下了這份每天開保時捷跑圈兒的工作,他會和保時捷自己的試車手保持密切溝通,分享關于車輛性能和操控感受的體會,這些來自專業試車手的主觀感受,最終會幫助固特異的研發工程師們調整輪胎花紋或者配方,為保時捷跑車的出色性能再加一把力。

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固特異是較早啟動電動車專用配套輪胎研發的廠家之一,比較著名的案例就是特斯拉,其多款車型都使用了固特異出品的配套輪胎,而在現在和未來,包括奧迪在內的多家車企推出的純電動車型,都將配套固特異為其量身打造的產品。

說到為電動車研發新輪胎,其實在測試場邊上的車庫內,還有一間專門測試輪胎在不同路面下行駛產生噪聲大小的實驗室。大家都知道電動車在靜謐性方面相比燃油車有著先天優勢,于是輪胎和路面摩擦的噪音就變得相對明顯了,如何在保證行駛性能的前提下盡可能降低胎噪,是這間噪聲實驗室深入研究的課題。

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即使在傳統燃料汽車上,消費者對于車內靜謐性和NVH性能的要求也越來越高,盡管靜音并不是固特異輪胎產品的傳統賣點,但從身邊朋友的反饋以及我所接觸到的新車型上得到的感受,固特異輪胎特別是側重舒適性的御乘Ⅱ代系列輪胎產品,在靜音方面的表現可以稱得上出色。如此看來,這個噪音實驗室功不可沒。下面通過一個簡短的視頻來了解噪聲測試儀器的運轉方式:

 

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本期的《車市新知》到這里就告一段落,通過深入探訪固特異盧森堡創新中心,我在Cipollitti先生的指引下參觀了輪胎研發過程中幾個關鍵的實驗室,從原材料的混合配比,到輪胎強化結構的研究,以及試制之后的道路測試和噪聲測試,給我留下的最大感受就是,固特異在輪胎新產品研發方面已經建立起一套成熟的流程體系,并且面對即將到來的電動車時代,固特異準備充分。好了,關于輪胎研發的話題就到這里,我們下期再見。

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