早期的輪胎相當(dāng)原始，是由實(shí)心橡膠條制成的。后來(lái)，Charles Goodyear發(fā)明了硫化橡膠，Robert Thomson于1846年申請(qǐng)了硫化橡膠充氣輪胎的專(zhuān)利。四十年后，汽車(chē)問(wèn)世，Robert Thomson在與John Dunlop的專(zhuān)利爭(zhēng)奪戰(zhàn)中敗北。米其林兄弟很快發(fā)明了可拆卸輪胎，到1970年代，帶胎面的充氣子午線輪胎（如今仍在大多數(shù)汽車(chē)中使用）已成為標(biāo)準(zhǔn)。

輪胎發(fā)展至今，除了一些不同尋常的創(chuàng)新，當(dāng)今的汽車(chē)制造商還考慮了安全性、耐用性、性能以及可持續(xù)性，使輪胎技術(shù)能夠取得突破性進(jìn)展。

現(xiàn)今的輪胎技術(shù)

以輪胎噪聲為例，產(chǎn)生輪胎噪聲的原因主要有兩個(gè)：一個(gè)是花紋噪聲，由不斷釋放的胎面氣泡引起，與人的語(yǔ)音相比是一種較高頻的聲音；另一個(gè)原因是空腔噪聲，是由空氣在輪胎內(nèi)部“彈跳”并壓在車(chē)輪上引起的。當(dāng)更精密的電動(dòng)機(jī)發(fā)明之后，人們自然就想要更安靜的輪胎。

Bridgestone公司于2019年3月推出了QuietTrack輪胎，輪胎上有多個(gè)短斜線槽通向胎肩，使空氣可以排出而不是隨著輪胎的旋轉(zhuǎn)而被壓縮（圖1）。凹槽被切成三種不同尺寸的寬度來(lái)干擾彼此的噪聲，從而將其降至人類(lèi)和語(yǔ)音頻率。此外，QuietTrack輪胎的縱向溝道較細(xì)，溝槽中毫米級(jí)高度的鋸齒可以分解高頻聲音。事實(shí)證明，它可以提高汽車(chē)在雪地和潮濕地面的牽引力。

圖1：電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，因此輪胎橡膠產(chǎn)生的噪聲更加明顯。QuietTrack輪胎降低了令人討厭的噪聲，這對(duì)電動(dòng)汽車(chē)（EV）而言非常重要。（圖片來(lái)源：Bridgestone）

這種輪胎采用了ContiSeal自修補(bǔ)技術(shù)，在胎面內(nèi)側(cè)施加一層粘性密封劑，當(dāng)輪胎被刺破以后，密封劑滲透出去，刺孔的80％都可以被密封。這種技術(shù)適用于直徑最大為5毫米的刺孔，降低了輪胎漏氣和在路邊換胎的可能。

未來(lái)的輪胎技術(shù)

Goodyear于2017年推出了一種球形概念輪胎，Eagle 350 Urban，采用這種輪胎的車(chē)輛可以向任何方向行駛。輪胎內(nèi)置的人工智能與輪胎外部可以檢測(cè)不同路面和行駛條件的傳感器相連，并使用執(zhí)行器來(lái)適應(yīng)輪胎的形狀和胎面。除了傳輸數(shù)據(jù)以改善制動(dòng)、操縱和效率外，Eagle 350 Urban還可以在輪胎刺穿時(shí)促進(jìn)修補(bǔ)。

非充氣式氧氣輪胎采用獨(dú)特的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，它并非由氣壓支持，而是利用回收的輪胎粉塵通過(guò)3D打印出來(lái)的，并在胎壁上附著活苔蘚。它從道路上吸收水、從空氣中吸收二氧化碳來(lái)喂食苔蘚，進(jìn)行光合作用并產(chǎn)生氧氣。它還使用Li-Fi（一種基于光的移動(dòng)無(wú)線技術(shù)）連接到物聯(lián)網(wǎng)（IoT）基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)行車(chē)對(duì)車(chē)（V2V）和車(chē)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）數(shù)據(jù)交換。

2020年則出現(xiàn)了非充氣式煥新概念輪胎，它采用生物降解液體化合物膠囊進(jìn)行胎面再生。AI可根據(jù)駕駛員的個(gè)人情況及輪胎狀況對(duì)化合物進(jìn)行定制，以適應(yīng)路況。

Pirelli推出了首款通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸信息的智能輪胎，促進(jìn)了與車(chē)輛、駕駛員和更大規(guī)模道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信（圖2）。

圖2：Pirelli聲稱是首家利用5G網(wǎng)絡(luò)的輪胎公司。

接下來(lái)，米其林的Uptis概念輪胎可望在2024年面世。其“組裝式不充氣車(chē)輪結(jié)構(gòu)技術(shù)”消除了輪胎穿孔、爆胎和輪胎漏氣的風(fēng)險(xiǎn)。Uptis輪胎可以減少原材料的使用、輪胎報(bào)廢和備用輪胎，最大限度地減少了資源的使用和浪費(fèi)。

具體來(lái)說(shuō)，Goodyear為特斯拉提供的輪胎具有專(zhuān)用的降噪泡沫（如果你喜歡安靜的話），而雪鐵龍19_19概念電動(dòng)車(chē)的輪胎則設(shè)計(jì)為在干燥時(shí)變硬、潮濕時(shí)變軟。

輪胎的聯(lián)網(wǎng)之路

輪胎可以通過(guò)5G和IoT傳輸信息，以提高高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛汽車(chē)的安全性和性能。例如，Goodyear的AndGo平臺(tái)使用預(yù)測(cè)軟件將車(chē)隊(duì)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。

輪胎的3D打印，回收和環(huán)保材料的使用，以及減少輪胎的磨損和報(bào)廢，這些都是輪胎制造商持續(xù)努力的重心。更耐用的非充氣輪胎和輪胎車(chē)輪一體技術(shù)也可提高安全性并減少維護(hù)需求，因此對(duì)無(wú)人駕駛汽車(chē)尤其重要。

數(shù)十年來(lái)輪胎基本保持原樣，現(xiàn)在似乎一切都要變了。
編輯：hfy