眾所周知,動(dòng)力的盡頭就是瘋狂減重做輕量化。
不僅是競(jìng)技體育減重增效,就連我們生活中的運(yùn)動(dòng)鞋也是如此。
每個(gè)廠家都在不斷地減重,發(fā)泡材質(zhì)鞋底讓一雙跑步鞋最輕可以做到120克,而傳統(tǒng)的旅游鞋起碼在600克左右。重量上的差距讓鞋子穿起來(lái)更輕便,在跑步運(yùn)動(dòng)也更為省力。
在《中國(guó)制造2025》中關(guān)于汽車(chē)發(fā)展的整體規(guī)劃中也強(qiáng)調(diào)了“輕量化仍然是重中之重”,“輕量化”已然成為國(guó)家的重要戰(zhàn)略,越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)和汽車(chē)行業(yè)將其研究工作的重點(diǎn)放在汽車(chē)輕量化上。
有研究數(shù)字顯示,汽車(chē)車(chē)身約占汽車(chē)總質(zhì)量的30%,空載情況下,約70%的油耗用在車(chē)身質(zhì)量上。若汽車(chē)整車(chē)重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%,動(dòng)力提升8%,尾氣排放減少4-10%,剎車(chē)距離和動(dòng)能減少5%。但在輕量化輪胎實(shí)際運(yùn)用中,我們卻聽(tīng)到了兩種截然不同的聲音,汽車(chē)廠和輪胎廠在政策的壓力下,大力推廣輕量化輪胎。但輪胎門(mén)店、司機(jī)卻對(duì)輕量化輪胎非常抵觸。究竟為什么呢?
1、輕量化輪胎市場(chǎng)需求巨大
輕量化輪胎有非常大的市場(chǎng)需求。在乘用車(chē)胎領(lǐng)域,新能源浪潮席卷乘用車(chē)市場(chǎng),受續(xù)航里程的限制,輪胎方面自然越輕越好,越少越好(沒(méi)有備胎)。

在卡車(chē)輪胎市場(chǎng),最新的《汽車(chē)、掛車(chē)及汽車(chē)列車(chē)外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》(GB1589-2016)簡(jiǎn)稱(chēng)(GB1589治超新政)實(shí)施后,輕量化車(chē)型是在車(chē)貨總重不超限的情況下實(shí)現(xiàn)裝載貨物的最大化,提高運(yùn)輸效率的主要手段。輪胎方面自然也是越輕越好,越少越好(大單胎)。
但實(shí)現(xiàn)輕量化輪胎并不是一件容易的事。因?yàn)檩p量化輪胎的實(shí)現(xiàn)有個(gè)非常重要的前提:輪胎輕量化之后,性能不僅不能減弱,甚至還得提升性能。
因?yàn)?,新能源汽?chē)的重量和起步速度要遠(yuǎn)高于燃油汽車(chē),而貨車(chē)也需要更高的載貨量等,這都需要性能更強(qiáng)的輪胎。
這種“既要、又要、還要”的難題肯定不是輪胎企業(yè)能夠單獨(dú)解決的,需要輪胎企業(yè)聯(lián)合上下游產(chǎn)業(yè)、知名院校研究突破新的材料、新的配方,因此輕量化門(mén)檻非常高。
在《中國(guó)制造2025》中關(guān)于汽車(chē)發(fā)展的整體規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)了“輕量化仍然是重中之重”,“輕量化”已然成為國(guó)家的重要戰(zhàn)略,越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)和汽車(chē)行業(yè)將其研究工作的重點(diǎn)放在汽車(chē)輕量化上。
如果一家輪胎企業(yè)能夠突破技術(shù)壁壘,實(shí)現(xiàn)輕量化輪胎,肯定是值得大力宣傳的技術(shù)突破。
2、輪胎的強(qiáng)度不變重量越輕
理論上滾動(dòng)阻力相應(yīng)越低
關(guān)于輪胎的減重還能省油減阻滾動(dòng)阻力這件事,可以分兩塊來(lái)討論。
一個(gè)是車(chē)輪滾阻、另一個(gè)就是重量。
我們先來(lái)說(shuō)一個(gè)真實(shí)的案例:一臺(tái)轎車(chē)自重大概在1.5噸左右,4個(gè)橡膠輪胎接觸地面。而一臺(tái)國(guó)內(nèi)鐵路上最最常見(jiàn)的C80 型敞車(chē)(貨運(yùn)拉煤那種掛車(chē)),自重約23噸,一共8個(gè)全鋼質(zhì)輪子與鋼軌接觸。
就是這樣2臺(tái)車(chē),轎車(chē)掛空擋,松開(kāi)手剎,C80敞車(chē)也放松所有制動(dòng),找2個(gè)成年男性全力推動(dòng)。結(jié)果讓人感到驚訝不已:費(fèi)盡全力能推動(dòng)一臺(tái)1.5噸的轎車(chē),同時(shí)也能把一臺(tái)重23噸的C80敞車(chē)推動(dòng)起來(lái)。
然而我們卻壓根不可能讓一臺(tái)23噸的重卡動(dòng)一分一毫。這是為什么呢?
很簡(jiǎn)單,一切的答案都在“滾阻”二字里。
汽車(chē)的輪胎和地面接觸的面積大約有一張銀行卡那么大,而貨車(chē)輪胎和鋼軌是“線接觸”關(guān)系,每一個(gè)火車(chē)的鋼制輪子和鋼軌的接觸面積僅僅相當(dāng)于“半根橫過(guò)來(lái)的繡花針”,可見(jiàn)接觸面積極小。
其次轎車(chē)的輪胎因?yàn)椴馁|(zhì)的原因,受到重壓之后是會(huì)變形的(通常轎車(chē)輪胎受壓后我們?nèi)庋劭梢?jiàn)它的變形程度有多大)
而火車(chē)的鋼制輪對(duì)基本接近“純剛性”,輪組和鋼軌受壓時(shí)的變形量肉眼看不出來(lái)(變形量極小)。因此火車(chē)輪對(duì)的滾動(dòng)阻力“奇小無(wú)比”,23噸的C80敞車(chē)一個(gè)人就能推動(dòng)的原因就在這里。
因?yàn)檐?chē)輪剛性越強(qiáng)滾阻越小,相應(yīng)的能耗就越小。
而車(chē)輪本身的重量一樣也會(huì)影響滾動(dòng)阻力,重量越大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相應(yīng)也越大,發(fā)動(dòng)機(jī)在提速時(shí)需要更多的動(dòng)力才能驅(qū)動(dòng)輪胎滾動(dòng)。
3、沒(méi)有廠家說(shuō)自己輪胎輕量化
前面分析完理論,按理說(shuō)輪胎只要足夠輕強(qiáng)度越高就能做到優(yōu)秀的滾阻。
但實(shí)際生活中,為什么就見(jiàn)不到廠家說(shuō)自己的輪胎輕量化設(shè)計(jì)呢?
道理很簡(jiǎn)單,就是輪胎的材料限制過(guò)分輕量化的損失大于收益。
首先從輕量化本質(zhì)是為了低滾阻,輪胎更硬這樣輪胎在受壓時(shí)胎側(cè)形變?cè)叫∽匀粷L阻越低。那胎側(cè)的橡膠肯定得多加一點(diǎn),做得越厚自然硬度越高,但重量勢(shì)必會(huì)超重。
那要減重怎么辦呢?只能從胎面橡膠下手減重
比如某品牌輪胎將原有的輪胎花紋深度從9毫米降低到6毫米,既省了膠料還能減少花紋摩擦蠕動(dòng)帶來(lái)的滾阻,看似是一個(gè)好辦法。
但花紋深度降低又會(huì)使得輪胎排水能力變?nèi)?,與此同時(shí)輪胎的使用壽命也降低不少,如此就成了一個(gè)死循環(huán)。
由于橡膠性能內(nèi)部的制約,提高輪胎某一性能必然導(dǎo)致另一性能的下降(好像玩游戲時(shí),初始設(shè)置任務(wù)點(diǎn)數(shù)一樣),提高滾阻和抓地的是可以在輪胎設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)的,但是制造中必然會(huì)導(dǎo)致噪聲等抓地性能下降。
要操控就得損失滾阻,要經(jīng)濟(jì)性低滾阻往往在抓地能力方面和靜音能力方面又不夠理想。盡管如今不少大廠都有往“全能”方面努力的產(chǎn)品,但多少還是有一些取舍。
就拿一款比較知名的優(yōu)科豪馬V552舉例子:
第一是花紋設(shè)計(jì)上下功夫,采用“準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)”花紋設(shè)計(jì),盡可能平衡抓地和滾阻。然后從材料學(xué)入手,改用微米級(jí)的橡膠添加劑(白炭黑)。讓添加劑和強(qiáng)化劑在橡膠內(nèi)部分布得更均勻、更細(xì)膩。加上結(jié)構(gòu)上的加寬和優(yōu)化,最終得到了能同時(shí)照顧到靜音、抓地、和滾阻方面的表現(xiàn)。
所以對(duì)于傳統(tǒng)燃油車(chē)來(lái)說(shuō),這樣的輪胎已經(jīng)可以算是非常全面的了。
輪胎安全=生命安全,如果做不到保證現(xiàn)有的輪胎性能,輕量化輪胎其實(shí)是失敗的,也是對(duì)安裝師傅和司機(jī)安全不負(fù)責(zé)。
此外,也建議廠家在上馬輕量化產(chǎn)品時(shí)一定要慎之又慎,并且要注意理論要和實(shí)際相結(jié)合,輕量化產(chǎn)品也要注意司機(jī)用胎的使用場(chǎng)景。
目前司機(jī)用胎環(huán)境非常復(fù)雜,尤其是卡車(chē)輪胎領(lǐng)域,為了多拉貨卡車(chē)超載現(xiàn)象非常嚴(yán)重,胎壓的也遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求。
因此,輕量化輪胎作為一個(gè)新生的事物,性能標(biāo)準(zhǔn)一定要滿足于實(shí)驗(yàn)室條件的同時(shí),也要充分考慮司機(jī)真實(shí)使用場(chǎng)景的條件。
文章來(lái)源: 途虎養(yǎng)車(chē),車(chē)與輪專(zhuān)業(yè)測(cè)試
不僅是競(jìng)技體育減重增效,就連我們生活中的運(yùn)動(dòng)鞋也是如此。
每個(gè)廠家都在不斷地減重,發(fā)泡材質(zhì)鞋底讓一雙跑步鞋最輕可以做到120克,而傳統(tǒng)的旅游鞋起碼在600克左右。重量上的差距讓鞋子穿起來(lái)更輕便,在跑步運(yùn)動(dòng)也更為省力。
在《中國(guó)制造2025》中關(guān)于汽車(chē)發(fā)展的整體規(guī)劃中也強(qiáng)調(diào)了“輕量化仍然是重中之重”,“輕量化”已然成為國(guó)家的重要戰(zhàn)略,越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)和汽車(chē)行業(yè)將其研究工作的重點(diǎn)放在汽車(chē)輕量化上。
有研究數(shù)字顯示,汽車(chē)車(chē)身約占汽車(chē)總質(zhì)量的30%,空載情況下,約70%的油耗用在車(chē)身質(zhì)量上。若汽車(chē)整車(chē)重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%,動(dòng)力提升8%,尾氣排放減少4-10%,剎車(chē)距離和動(dòng)能減少5%。但在輕量化輪胎實(shí)際運(yùn)用中,我們卻聽(tīng)到了兩種截然不同的聲音,汽車(chē)廠和輪胎廠在政策的壓力下,大力推廣輕量化輪胎。但輪胎門(mén)店、司機(jī)卻對(duì)輕量化輪胎非常抵觸。究竟為什么呢?
1、輕量化輪胎市場(chǎng)需求巨大
輕量化輪胎有非常大的市場(chǎng)需求。在乘用車(chē)胎領(lǐng)域,新能源浪潮席卷乘用車(chē)市場(chǎng),受續(xù)航里程的限制,輪胎方面自然越輕越好,越少越好(沒(méi)有備胎)。

在卡車(chē)輪胎市場(chǎng),最新的《汽車(chē)、掛車(chē)及汽車(chē)列車(chē)外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》(GB1589-2016)簡(jiǎn)稱(chēng)(GB1589治超新政)實(shí)施后,輕量化車(chē)型是在車(chē)貨總重不超限的情況下實(shí)現(xiàn)裝載貨物的最大化,提高運(yùn)輸效率的主要手段。輪胎方面自然也是越輕越好,越少越好(大單胎)。
但實(shí)現(xiàn)輕量化輪胎并不是一件容易的事。因?yàn)檩p量化輪胎的實(shí)現(xiàn)有個(gè)非常重要的前提:輪胎輕量化之后,性能不僅不能減弱,甚至還得提升性能。
因?yàn)?,新能源汽?chē)的重量和起步速度要遠(yuǎn)高于燃油汽車(chē),而貨車(chē)也需要更高的載貨量等,這都需要性能更強(qiáng)的輪胎。
這種“既要、又要、還要”的難題肯定不是輪胎企業(yè)能夠單獨(dú)解決的,需要輪胎企業(yè)聯(lián)合上下游產(chǎn)業(yè)、知名院校研究突破新的材料、新的配方,因此輕量化門(mén)檻非常高。
在《中國(guó)制造2025》中關(guān)于汽車(chē)發(fā)展的整體規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)了“輕量化仍然是重中之重”,“輕量化”已然成為國(guó)家的重要戰(zhàn)略,越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)和汽車(chē)行業(yè)將其研究工作的重點(diǎn)放在汽車(chē)輕量化上。
如果一家輪胎企業(yè)能夠突破技術(shù)壁壘,實(shí)現(xiàn)輕量化輪胎,肯定是值得大力宣傳的技術(shù)突破。
2、輪胎的強(qiáng)度不變重量越輕
理論上滾動(dòng)阻力相應(yīng)越低
關(guān)于輪胎的減重還能省油減阻滾動(dòng)阻力這件事,可以分兩塊來(lái)討論。
一個(gè)是車(chē)輪滾阻、另一個(gè)就是重量。
我們先來(lái)說(shuō)一個(gè)真實(shí)的案例:一臺(tái)轎車(chē)自重大概在1.5噸左右,4個(gè)橡膠輪胎接觸地面。而一臺(tái)國(guó)內(nèi)鐵路上最最常見(jiàn)的C80 型敞車(chē)(貨運(yùn)拉煤那種掛車(chē)),自重約23噸,一共8個(gè)全鋼質(zhì)輪子與鋼軌接觸。
就是這樣2臺(tái)車(chē),轎車(chē)掛空擋,松開(kāi)手剎,C80敞車(chē)也放松所有制動(dòng),找2個(gè)成年男性全力推動(dòng)。結(jié)果讓人感到驚訝不已:費(fèi)盡全力能推動(dòng)一臺(tái)1.5噸的轎車(chē),同時(shí)也能把一臺(tái)重23噸的C80敞車(chē)推動(dòng)起來(lái)。
然而我們卻壓根不可能讓一臺(tái)23噸的重卡動(dòng)一分一毫。這是為什么呢?
很簡(jiǎn)單,一切的答案都在“滾阻”二字里。
汽車(chē)的輪胎和地面接觸的面積大約有一張銀行卡那么大,而貨車(chē)輪胎和鋼軌是“線接觸”關(guān)系,每一個(gè)火車(chē)的鋼制輪子和鋼軌的接觸面積僅僅相當(dāng)于“半根橫過(guò)來(lái)的繡花針”,可見(jiàn)接觸面積極小。
其次轎車(chē)的輪胎因?yàn)椴馁|(zhì)的原因,受到重壓之后是會(huì)變形的(通常轎車(chē)輪胎受壓后我們?nèi)庋劭梢?jiàn)它的變形程度有多大)
而火車(chē)的鋼制輪對(duì)基本接近“純剛性”,輪組和鋼軌受壓時(shí)的變形量肉眼看不出來(lái)(變形量極小)。因此火車(chē)輪對(duì)的滾動(dòng)阻力“奇小無(wú)比”,23噸的C80敞車(chē)一個(gè)人就能推動(dòng)的原因就在這里。
因?yàn)檐?chē)輪剛性越強(qiáng)滾阻越小,相應(yīng)的能耗就越小。
而車(chē)輪本身的重量一樣也會(huì)影響滾動(dòng)阻力,重量越大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相應(yīng)也越大,發(fā)動(dòng)機(jī)在提速時(shí)需要更多的動(dòng)力才能驅(qū)動(dòng)輪胎滾動(dòng)。
3、沒(méi)有廠家說(shuō)自己輪胎輕量化
前面分析完理論,按理說(shuō)輪胎只要足夠輕強(qiáng)度越高就能做到優(yōu)秀的滾阻。
但實(shí)際生活中,為什么就見(jiàn)不到廠家說(shuō)自己的輪胎輕量化設(shè)計(jì)呢?
道理很簡(jiǎn)單,就是輪胎的材料限制過(guò)分輕量化的損失大于收益。
首先從輕量化本質(zhì)是為了低滾阻,輪胎更硬這樣輪胎在受壓時(shí)胎側(cè)形變?cè)叫∽匀粷L阻越低。那胎側(cè)的橡膠肯定得多加一點(diǎn),做得越厚自然硬度越高,但重量勢(shì)必會(huì)超重。
那要減重怎么辦呢?只能從胎面橡膠下手減重
比如某品牌輪胎將原有的輪胎花紋深度從9毫米降低到6毫米,既省了膠料還能減少花紋摩擦蠕動(dòng)帶來(lái)的滾阻,看似是一個(gè)好辦法。
但花紋深度降低又會(huì)使得輪胎排水能力變?nèi)?,與此同時(shí)輪胎的使用壽命也降低不少,如此就成了一個(gè)死循環(huán)。
由于橡膠性能內(nèi)部的制約,提高輪胎某一性能必然導(dǎo)致另一性能的下降(好像玩游戲時(shí),初始設(shè)置任務(wù)點(diǎn)數(shù)一樣),提高滾阻和抓地的是可以在輪胎設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)的,但是制造中必然會(huì)導(dǎo)致噪聲等抓地性能下降。
要操控就得損失滾阻,要經(jīng)濟(jì)性低滾阻往往在抓地能力方面和靜音能力方面又不夠理想。盡管如今不少大廠都有往“全能”方面努力的產(chǎn)品,但多少還是有一些取舍。
就拿一款比較知名的優(yōu)科豪馬V552舉例子:
第一是花紋設(shè)計(jì)上下功夫,采用“準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)”花紋設(shè)計(jì),盡可能平衡抓地和滾阻。然后從材料學(xué)入手,改用微米級(jí)的橡膠添加劑(白炭黑)。讓添加劑和強(qiáng)化劑在橡膠內(nèi)部分布得更均勻、更細(xì)膩。加上結(jié)構(gòu)上的加寬和優(yōu)化,最終得到了能同時(shí)照顧到靜音、抓地、和滾阻方面的表現(xiàn)。
所以對(duì)于傳統(tǒng)燃油車(chē)來(lái)說(shuō),這樣的輪胎已經(jīng)可以算是非常全面的了。
輪胎安全=生命安全,如果做不到保證現(xiàn)有的輪胎性能,輕量化輪胎其實(shí)是失敗的,也是對(duì)安裝師傅和司機(jī)安全不負(fù)責(zé)。
此外,也建議廠家在上馬輕量化產(chǎn)品時(shí)一定要慎之又慎,并且要注意理論要和實(shí)際相結(jié)合,輕量化產(chǎn)品也要注意司機(jī)用胎的使用場(chǎng)景。
目前司機(jī)用胎環(huán)境非常復(fù)雜,尤其是卡車(chē)輪胎領(lǐng)域,為了多拉貨卡車(chē)超載現(xiàn)象非常嚴(yán)重,胎壓的也遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求。
因此,輕量化輪胎作為一個(gè)新生的事物,性能標(biāo)準(zhǔn)一定要滿足于實(shí)驗(yàn)室條件的同時(shí),也要充分考慮司機(jī)真實(shí)使用場(chǎng)景的條件。
文章來(lái)源: 途虎養(yǎng)車(chē),車(chē)與輪專(zhuān)業(yè)測(cè)試