早期的汽车使用木制或铁制的车轮,由于汽车的悬架结构不完善、路面条件差,尽管车速不快,但乘坐体验相当糟糕。1845年,第一个空心轮胎由英国人罗伯特·汤姆逊发明,他提出用压缩空气充入皮革和涂胶帆布制成制造的弹性囊,以缓和运动时的振动与冲击。经过100多年的发展,空心轮胎无论从制造材料、动力学原理、胎面花纹等各个方面,出现了翻天覆地的进化。 但,空心轮胎所代表的充气轮胎并不是轮胎的全部。实心轮胎作为非充气轮胎的典型代表,是与充气轮胎(空心轮胎)对应的一种轮胎,其胎体是实心的,不用帘线作骨架,不必充气,故不需内胎或气密层。最早的轮胎就是实心轮胎。实心轮胎目前仅用于低速行驶的高负荷车辆或机械,也用于固定位置的机械。 如今,随着技术的进步,非充气轮胎即将从特殊领域走向民用,成为人人消费得起的汽车用品之一。
传统的充气轮胎通过轮胎内部的加压空气支撑汽车,并起行驶过程中的减震作用;而新型的非充气轮胎( non-pneumatic tires, or NPTs)则采用可变形的固体材料(通常为橡胶)来完成相同的功能。外观上,就像一些跑鞋的镂空鞋底设计(虽然也有些鞋底通过内置气囊减压)。 早在2013年年末,米其林销售的用于农用车辆的Tweel型号一体化轮胎和北极星ATV都是非充气轮胎。Tweel摒弃了现今作为轮胎重要组成部分的压缩空气,取而代之以轮胎与轮辋一体化的设计。Tweel的轮辋可以通过变形来减轻振动,并能够非常轻松地回弹,以吸收来自地面颠簸的能量,轮毂上带有灵敏的制动系统,配有保险装置,为车辆的行驶稳定性和安全性提供保障。 轮胎的纵向刚性可以直接影响驾驶舒适性,而横向刚性则会直接影响车辆操控和转向的性能。Tweel对这两方面都进行了优化,从而大大提高了轮胎及车辆在这些方面的性能,并能够完成一些目前普通充气轮胎无法完成的任务。另外,行驶的滚动阻力也更低,进一步节省燃油。 虽然米其林宣称Tweel“充分继承原有充气轮胎所有特性与功能,并在车辆操作性能、舒适性能以及节油等方面有着长足的进步”,但现实却与之存在一定差距,除了使用费用的不同之外,非充气轮胎在普通乘用汽车上的应用还有很大的局限性,所以普通乘用汽车尚未推广,目前主要在工程机械、军用车辆上使用。
而普利司通公司也在多个场合表示,其第二代“非充气轮胎”将尽快投入市场。普利司通“非充气轮胎”,通过轮胎侧面辐射开来的特殊形状的辐条来支持负荷,拥有无需填充空气、节省维护的优越性,更不用担心爆胎。此外,轮胎侧面轮辐部分的材质为热塑性树脂※1,包括轮胎胎面部分的橡胶在内,全部采用可再生使用材料,有利于资源的有效利用。同时,通过独创技术实现了更为优异的低滚动阻力性能,可大幅减少CO2排放,实现了更高水平的环保与安全性能。普利司通通过推进此类技术的开发,始终以“Tire to Tire”为目标,积极推进资源的循环利用与可再生资源的扩大使用。 近日,全球第七大轮胎制造厂商韩泰(Hankook)近日表示在经过一系列的高速测试之后,非充气轮胎iFlex已经接近量产阶段。iFlex是韩泰公司在非气动轮胎上的第五次尝试,相比较传统轮胎更加的环保。iFlex轮胎并不需要进行打气操作且所采用的新型材质具备高效生产和易于回收的特性,减少轮胎在生产过程中将近一半的流程。 Hankook宣称他们的新型轮胎已经通过了低速耐用性的相关测试(因为农用车辆的速度一般不高)。其中的一个交通工具是一种载人交通车辆。这一系列的严格测试包括:轮胎的耐用性、硬度(效率)、稳定性、高速情况下的转向能力,高速(130km/h)情况下的完整性。Hankook说这种新型轮胎的五项指标都非常优越。 相信,在不久的将来,非充气轮胎在将来是陆地交通工具的第二种选择,为了减少爆胎的可能以及换轮胎的辛苦,所有的投入都是有必要的。
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