重要的事情说三遍——80!80!80!
文/白杨
不知从何时起,炒鞋成了一种潮流,椰子、AJ、倒钩这些词,频繁出现在年轻人的聊天中。还出现看人先看鞋的说法,有点不懂,难道看脸的时代已经过去了么?作为一个汽车编辑,我没事也很喜欢看看“鞋”,不过我看的是车的“鞋”,也就是轮胎。很好奇,会不会有一天轮胎也会被炒起来,到时候年轻人张嘴闭嘴就是:固铂、固特异、米其林、马牌......
事实上,轮胎的研发设计要比球鞋复杂很多,因为胎生不易,轮胎的生存环境比球鞋更恶劣很多。球鞋坏了,最多摔个跤丢个人,轮胎坏了可就是大事了,所以轮胎的设计要求也会严苛很多。那么,轮胎的设计研发过程到底是怎样的呢?
上周参观了美国固铂轮胎位于昆山的亚太技术中心,算是首次近距离了解一款轮胎的研发过程。固铂的亚太研发中心建立于2008年,分材料试验室和验证测试两部分,今天我就通过固铂研发中心,为大家介绍轮胎的研发过程。
众所周知,轮胎的主要成分是橡胶,内有钢丝帘子布、纤维、尼龙布......材料试验室的主要业务,就是配制并测试不同的轮胎橡胶配方,另一方面则是研究如何让橡胶和钢丝等材质结合地更紧密。
按照轮胎工程师的说法,轮胎研发不同于新车研发,汽车研发可以有计算机辅助技术,可以有数字模拟,但轮胎研发工程师更像是《蓝精灵》中的格格巫——两条蜘蛛腿,一片苔藓,再加一勺发霉的面包,还有一滴蝎子的毒液……所有的配方以及配方的比例,都要一次次添加试制,然后测试,才知道有木有用……
轮胎有很多设计诉求,例如有静音性、耐磨性、抓地力、省油、舒适等等……事实上,这些属性就像是游戏里的五维图——金木水火土,很多属性都是不可兼得,甚至相互冲突,例如省油和抓地力。轮胎的研发工程师要做的,就是在不同属性中找到平衡点,研发出能让消费者满意的配方。
顺嘴一说,固铂的工程师透露说,他们在试验中发现,绝大多数配方的胎面,在80km/h的速度下发热最少,也就是行驶中能量损失最小,换句话说,就最省油。以后怎么开车,心里有数了吧?
在研究如何让橡胶和钢丝等材质结合地更紧密上,工程师的工作也需要验证各种不同配方。轮胎在路上行驶时,胎内温度会超过100度,胎压也会上升,橡胶在低温下粘合不是啥难事,但保持在高温下依然能与其他材质紧密相连,就是考验真正的技术了。
在测试验证部分要做的工作也很多,需要模拟轮胎可能遇到的所有极端情况,例如撞击、抱死等,检验产品是否能够达到国家及企业标准。
例如测试轮胎的弹性及过滤震性,就会通过台架,模拟出不同路况,不同速度下的震动及形变。好玩的是,这些轮胎在高速状况下的形变,肉眼是看不出来的,也只能通过电脑来生成图像,从而判断轮胎在实际使用中的舒适性。也就是说虽然你看这个胎又大又圆,但是它跑起来其实是“又方又宽”。
检验完轮胎的各方面参数还不够,还要看轮胎用了2年、3年后的表现,试验周期不可能这么长怎么办?可以通过控制“环境舱”内温度和湿度等环境因素,加速轮胎的老化。此外,还有一个比较极端的场景,那就是长期停车。有的车可能会闲置半个月甚至一个月都不动,这对轮胎而言,意味着需要长期一个点承受重力,对整个轮胎的弹性和气密性都是很大的考验。
总结来说,轮胎的研发需要考虑很多环境,兼顾很多性能,非常复杂……好了,不说了,本工程师很忙,我觉得现在应该去找一片眼镜蛇的鳞片加在配方里,可能有助于轮胎表面抗龟裂……