從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心

換過胎的朋友可能深有體會,作為汽車直接與路面接觸的部件,四條輪胎的好壞,可能對汽車加速剎車性能、舒適性和NVH(噪聲、振動等)都產生巨大影響。那你是不是也好奇過:輪胎為什麼都是黑色的?所謂“配方”除了樹膠還有什麼東西?輪胎上的花紋塊兒排布有什麼規矩可循?以及“胎噪”從哪裡來,又怎麼才能降低?

以前,我們在工廠看過一條輪胎是怎麼“量產”出來的,而這次,我們得到一個十分難得的機會,能深入固特異的盧森堡創新研發中心,讓工程師來告訴我們,在投入“量產”之前,一條輪胎是怎麼被“設計”出來的,並解答我們心中疑問。


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


盧森堡創新研發中心


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


一進門你就能看到此前發佈過的“苔蘚輪胎”(環保價值以及運用車聯網技術)和第二代球形胎(前後左右隨便移動),本屆日內瓦車展上展出的概念輪胎也都是盧森堡研發中心的作品,感興趣的朋友可以點這裡看看,本文就不一一介紹了。


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


由於國家太小,這裡的很多員工都住在周邊的德國、法國或是比利時,每天早上開車1個小時跨過邊境線到盧森堡上班,也是很有意思的一個現象。

一塊橡膠的藝術之旅

花了一些篇幅介紹盧森堡研發中心,我們言歸正傳——開發一條輪胎需要經歷哪些環節?首先,肯定就是製作膠料半成品了,也就是我們常說的“配方”。


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


天然橡膠來自熱帶地區(印尼、爪哇島等等)成長5、6年的橡膠樹,每棵樹每年能產約10公斤液態橡膠,脫水後就成了上面圖中的樣子。天然橡膠和人工合成橡膠之間倒沒有明確的孰優孰劣,主要還是看對膠料的需求。


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


沙子裡提取的二氧化硅(SiO₂)可以說是近幾年最受輪胎行業青睞的添加劑,通過合適的配比,二氧化硅能對膠料性能有一個全面的提升。


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


關於材料配比,技術人員肯定是不會透露了,不過有一點技術團隊給出瞭解釋,之所以輪胎是黑色的,就是因為他們早早地在“原材料融合”這個環節加入了“炭黑”,“炭黑”的獲取其實也很簡單,在煉煤的過程中迅速加冷水就能夠得到。

不同材料在高溫環境中混合,得到的生膠經過壓制、裁切,再經過硫化就得到了用於製作輪胎的膠料半成品。(這部分過程不允許拍攝,見諒)


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


你可以這麼理解:乾溼低性能越好即抓地力越好,操控性能越好,但是相應地滾動阻力也更大,更費油,輪胎磨損更快,胎噪也可能變得更大,反之亦然,兩全但不能齊美。技術人員的工作就是找到最符合需求的“平衡點”。

橡膠不夠“強” 鋼絲來幫忙

離開物理實驗室,我們來到加強實驗室,這裡技術人員的工作就是在橡膠的基礎上,實驗各種材料,疊加在“橡膠製品”上面,以保證它能在高強度的使用中保持穩定性。


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


除了研發膠料的物理實驗室和研發加強層的加強實驗室外,對胎面膠塊的設計等工作也是一款輪胎研發的重中之重,不過由於一些原因的限制,這部分流程並沒有開放給我們參觀。

沒有一款輪胎是隻需要一次研發就量產的,在輪胎方案對應的測試胎被製作出來後,需要反覆地測試和優化,這次我們也看到了測試流程中的一些內容,其中就有我們感興趣的胎噪部分。


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


你是否思考過一個問題:胎噪到底是從哪來的?其實,胎噪的來源主要有兩個,第一個很多人可能都能想到:是來自於花紋塊與花紋塊之間的溝壑;而第二點我之前也沒有想到:即輪胎本身就是一個“氣球”,當你用棒子敲擊輪胎時,會造成輪胎內部空氣流動,就像打鼓一樣,實際路面上的突起就相當於“鼓錘”,會敲打輪胎髮生噪音。


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


這兩年出現的“靜音棉輪胎”其實就是在輪胎的內部加了一層材料,可以阻止空氣在輪胎內的流動,從而減少“打鼓”產生的噪音。

如果是花紋塊需要改進,技術人員就要著手從膠塊的紋理、形狀以及角度進行調整了,所以在很多量產輪胎上,每一塊花紋都是不一樣。並且,同樣的設計放在不同尺寸的輪胎上效果可能截然不同,都需要進行逐一測試。

路試環節


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


從橡膠到輪胎 探訪固特異創新研發中心


由於天氣和時間原因,我們沒辦法完整地看完一款輪胎的在這片場地的路試流程,比較可惜。並且到此為止,在固特異盧森堡創新研發中心一天的行程也要結束了。

小結

一款輪胎從立項到量產需要5年的時間,需要開發和測試工作反覆交替進行,為的首先是保障絕對的穩定性和安全性,其次,還要根據需求權衡性能之間的此消彼長,在膠料、加強、胎噪等等環節,“取捨”似乎是研發中的關鍵詞。保時捷911的輪胎性能足夠優秀,但它可能比你費油,還對使用環境有更高要求,它不適合你。更多成本能讓綜合得分更高,但永遠沒有十全十美,看上去像極了人生。


分享到:


相關文章: