動力的盡頭是輕量化，看似完美無缺的輕量化輪胎，為何無人叫好？
2023-04-23
11680核心提示：眾所周知，動力的盡頭就是瘋狂減重做輕量化。不僅是競技體育減重增效，就連我們生活中的運動鞋也是如此。每個廠家都在不斷地減重
眾所周知，動力的盡頭就是瘋狂減重做輕量化。
不僅是競技體育減重增效，就連我們生活中的運動鞋也是如此。
每個廠家都在不斷地減重，發泡材質鞋底讓一雙跑步鞋最輕可以做到120克，而傳統的旅游鞋起碼在600克左右。重量上的差距讓鞋子穿起來更輕便，在跑步運動也更為省力。
在《中國制造2025》中關于汽車發展的整體規劃中也強調了“輕量化仍然是重中之重”，“輕量化”已然成為國家的重要戰略，越來越多的研究機構和汽車行業將其研究工作的重點放在汽車輕量化上。
有研究數字顯示，汽車車身約占汽車總質量的30%，空載情況下，約70%的油耗用在車身質量上。若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%，動力提升8%，尾氣排放減少4-10%，剎車距離和動能減少5%。但在輕量化輪胎實際運用中，我們卻聽到了兩種截然不同的聲音，汽車廠和輪胎廠在政策的壓力下，大力推廣輕量化輪胎。但輪胎門店、司機卻對輕量化輪胎非常抵觸。究竟為什么呢？
1、輕量化輪胎市場需求巨大
輕量化輪胎有非常大的市場需求。在乘用車胎領域，新能源浪潮席卷乘用車市場，受續航里程的限制，輪胎方面自然越輕越好，越少越好（沒有備胎）。
在卡車輪胎市場，最新的《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質量限值》（GB1589-2016）簡稱（GB1589治超新政）實施后，輕量化車型是在車貨總重不超限的情況下實現裝載貨物的最大化，提高運輸效率的主要手段。輪胎方面自然也是越輕越好，越少越好（大單胎）。
但實現輕量化輪胎并不是一件容易的事。因為輕量化輪胎的實現有個非常重要的前提：輪胎輕量化之后，性能不僅不能減弱，甚至還得提升性能。
因為，新能源汽車的重量和起步速度要遠高于燃油汽車，而貨車也需要更高的載貨量等，這都需要性能更強的輪胎。
這種“既要、又要、還要”的難題肯定不是輪胎企業能夠單獨解決的，需要輪胎企業聯合上下游產業、知名院校研究突破新的材料、新的配方，因此輕量化門檻非常高。
在《中國制造2025》中關于汽車發展的整體規劃中強調了“輕量化仍然是重中之重”，“輕量化”已然成為國家的重要戰略，越來越多的研究機構和汽車行業將其研究工作的重點放在汽車輕量化上。
如果一家輪胎企業能夠突破技術壁壘，實現輕量化輪胎，肯定是值得大力宣傳的技術突破。
2、輪胎的強度不變重量越輕
理論上滾動阻力相應越低
關于輪胎的減重還能省油減阻滾動阻力這件事，可以分兩塊來討論。
一個是車輪滾阻、另一個就是重量。
我們先來說一個真實的案例：一臺轎車自重大概在1.5噸左右，4個橡膠輪胎接觸地面。而一臺國內鐵路上最最常見的C80 型敞車（貨運拉煤那種掛車），自重約23噸，一共8個全鋼質輪子與鋼軌接觸。
就是這樣2臺車，轎車掛空擋，松開手剎，C80敞車也放松所有制動，找2個成年男性全力推動。結果讓人感到驚訝不已：費盡全力能推動一臺1.5噸的轎車，同時也能把一臺重23噸的C80敞車推動起來。
然而我們卻壓根不可能讓一臺23噸的重卡動一分一毫。這是為什么呢？
很簡單，一切的答案都在“滾阻”二字里。
汽車的輪胎和地面接觸的面積大約有一張銀行卡那么大，而貨車輪胎和鋼軌是“線接觸”關系，每一個火車的鋼制輪子和鋼軌的接觸面積僅僅相當于“半根橫過來的繡花針”，可見接觸面積極小。
其次轎車的輪胎因為材質的原因，受到重壓之后是會變形的（通常轎車輪胎受壓后我們肉眼可見它的變形程度有多大）
而火車的鋼制輪對基本接近“純剛性”，輪組和鋼軌受壓時的變形量肉眼看不出來（變形量極小）。因此火車輪對的滾動阻力“奇小無比”，23噸的C80敞車一個人就能推動的原因就在這里。
因為車輪剛性越強滾阻越小，相應的能耗就越小。
而車輪本身的重量一樣也會影響滾動阻力，重量越大轉動慣量相應也越大，發動機在提速時需要更多的動力才能驅動輪胎滾動。
3、沒有廠家說自己輪胎輕量化
前面分析完理論，按理說輪胎只要足夠輕強度越高就能做到優秀的滾阻。
但實際生活中，為什么就見不到廠家說自己的輪胎輕量化設計呢？
道理很簡單，就是輪胎的材料限制過分輕量化的損失大于收益。
首先從輕量化本質是為了低滾阻，輪胎更硬這樣輪胎在受壓時胎側形變越小自然滾阻越低。那胎側的橡膠肯定得多加一點，做得越厚自然硬度越高，但重量勢必會超重。
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帶來的滾阻，看似是一個好辦法。
但花紋深度降低又會使得輪胎排水能力變弱，與此同時輪胎的使用壽命也降低不少，如此就成了一個死循環。
由于橡膠性能內部的制約，提高輪胎某一性能必然導致另一性能的下降（好像玩游戲時，初始設置任務點數一樣），提高滾阻和抓地的是可以在輪胎設計中實現的，但是制造中必然會導致噪聲等抓地性能下降。
要操控就得損失滾阻，要經濟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”方面努力的產品，但多少還是有一些取舍。
就拿一款比較知名的優科豪馬V552舉例子：
第一是花紋設計上下功夫，采用“準對稱”花紋設計，盡可能平衡抓地和滾阻。然后從材料學入手，改用微米級的橡膠添加劑（白炭黑）。讓添加劑和強化劑在橡膠內部分布得更均勻、更細膩。加上結構上的加寬和優化，最終得到了能同時照顧到靜音、抓地、和滾阻方面的表現。
所以對于傳統燃油車來說，這樣的輪胎已經可以算是非常全面的了。
輪胎安全=生命安全，如果做不到保證現有的輪胎性能，輕量化輪胎其實是失敗的，也是對安裝師傅和司機安全不負責。
此外，也建議廠家在上馬輕量化產品時一定要慎之又慎，并且要注意理論要和實際相結合，輕量化產品也要注意司機用胎的使用場景。
目前司機用胎環境非常復雜，尤其是卡車輪胎領域，為了多拉貨卡車超載現象非常嚴重，胎壓的也遠高于標準要求。
因此，輕量化輪胎作為一個新生的事物，性能標準一定要滿足于實驗室條件的同時，也要充分考慮司機真實使用場景的條件。
文章來源： 途虎養車，車與輪專業測試
不僅是競技體育減重增效，就連我們生活中的運動鞋也是如此。
每個廠家都在不斷地減重，發泡材質鞋底讓一雙跑步鞋最輕可以做到120克，而傳統的旅游鞋起碼在600克左右。重量上的差距讓鞋子穿起來更輕便，在跑步運動也更為省力。
在《中國制造2025》中關于汽車發展的整體規劃中也強調了“輕量化仍然是重中之重”，“輕量化”已然成為國家的重要戰略，越來越多的研究機構和汽車行業將其研究工作的重點放在汽車輕量化上。
有研究數字顯示，汽車車身約占汽車總質量的30%，空載情況下，約70%的油耗用在車身質量上。若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%，動力提升8%，尾氣排放減少4-10%，剎車距離和動能減少5%。但在輕量化輪胎實際運用中，我們卻聽到了兩種截然不同的聲音，汽車廠和輪胎廠在政策的壓力下，大力推廣輕量化輪胎。但輪胎門店、司機卻對輕量化輪胎非常抵觸。究竟為什么呢？
1、輕量化輪胎市場需求巨大
輕量化輪胎有非常大的市場需求。在乘用車胎領域，新能源浪潮席卷乘用車市場，受續航里程的限制，輪胎方面自然越輕越好，越少越好（沒有備胎）。
在卡車輪胎市場，最新的《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質量限值》（GB1589-2016）簡稱（GB1589治超新政）實施后，輕量化車型是在車貨總重不超限的情況下實現裝載貨物的最大化，提高運輸效率的主要手段。輪胎方面自然也是越輕越好，越少越好（大單胎）。
但實現輕量化輪胎并不是一件容易的事。因為輕量化輪胎的實現有個非常重要的前提：輪胎輕量化之后，性能不僅不能減弱，甚至還得提升性能。
因為，新能源汽車的重量和起步速度要遠高于燃油汽車，而貨車也需要更高的載貨量等，這都需要性能更強的輪胎。
這種“既要、又要、還要”的難題肯定不是輪胎企業能夠單獨解決的，需要輪胎企業聯合上下游產業、知名院校研究突破新的材料、新的配方，因此輕量化門檻非常高。
在《中國制造2025》中關于汽車發展的整體規劃中強調了“輕量化仍然是重中之重”，“輕量化”已然成為國家的重要戰略，越來越多的研究機構和汽車行業將其研究工作的重點放在汽車輕量化上。
如果一家輪胎企業能夠突破技術壁壘，實現輕量化輪胎，肯定是值得大力宣傳的技術突破。
2、輪胎的強度不變重量越輕
理論上滾動阻力相應越低
關于輪胎的減重還能省油減阻滾動阻力這件事，可以分兩塊來討論。
一個是車輪滾阻、另一個就是重量。
我們先來說一個真實的案例：一臺轎車自重大概在1.5噸左右，4個橡膠輪胎接觸地面。而一臺國內鐵路上最最常見的C80 型敞車（貨運拉煤那種掛車），自重約23噸，一共8個全鋼質輪子與鋼軌接觸。
就是這樣2臺車，轎車掛空擋，松開手剎，C80敞車也放松所有制動，找2個成年男性全力推動。結果讓人感到驚訝不已：費盡全力能推動一臺1.5噸的轎車，同時也能把一臺重23噸的C80敞車推動起來。
然而我們卻壓根不可能讓一臺23噸的重卡動一分一毫。這是為什么呢？
很簡單，一切的答案都在“滾阻”二字里。
汽車的輪胎和地面接觸的面積大約有一張銀行卡那么大，而貨車輪胎和鋼軌是“線接觸”關系，每一個火車的鋼制輪子和鋼軌的接觸面積僅僅相當于“半根橫過來的繡花針”，可見接觸面積極小。
其次轎車的輪胎因為材質的原因，受到重壓之后是會變形的（通常轎車輪胎受壓后我們肉眼可見它的變形程度有多大）
而火車的鋼制輪對基本接近“純剛性”，輪組和鋼軌受壓時的變形量肉眼看不出來（變形量極小）。因此火車輪對的滾動阻力“奇小無比”，23噸的C80敞車一個人就能推動的原因就在這里。
因為車輪剛性越強滾阻越小，相應的能耗就越小。
而車輪本身的重量一樣也會影響滾動阻力，重量越大轉動慣量相應也越大，發動機在提速時需要更多的動力才能驅動輪胎滾動。
3、沒有廠家說自己輪胎輕量化
前面分析完理論，按理說輪胎只要足夠輕強度越高就能做到優秀的滾阻。
但實際生活中，為什么就見不到廠家說自己的輪胎輕量化設計呢？
道理很簡單，就是輪胎的材料限制過分輕量化的損失大于收益。
首先從輕量化本質是為了低滾阻，輪胎更硬這樣輪胎在受壓時胎側形變越小自然滾阻越低。那胎側的橡膠肯定得多加一點，做得越厚自然硬度越高，但重量勢必會超重。
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帶來的滾阻，看似是一個好辦法。
但花紋深度降低又會使得輪胎排水能力變弱，與此同時輪胎的使用壽命也降低不少，如此就成了一個死循環。
由于橡膠性能內部的制約，提高輪胎某一性能必然導致另一性能的下降（好像玩游戲時，初始設置任務點數一樣），提高滾阻和抓地的是可以在輪胎設計中實現的，但是制造中必然會導致噪聲等抓地性能下降。
要操控就得損失滾阻，要經濟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”方面努力的產品，但多少還是有一些取舍。
就拿一款比較知名的優科豪馬V552舉例子：
第一是花紋設計上下功夫，采用“準對稱”花紋設計，盡可能平衡抓地和滾阻。然后從材料學入手，改用微米級的橡膠添加劑（白炭黑）。讓添加劑和強化劑在橡膠內部分布得更均勻、更細膩。加上結構上的加寬和優化，最終得到了能同時照顧到靜音、抓地、和滾阻方面的表現。
所以對于傳統燃油車來說，這樣的輪胎已經可以算是非常全面的了。
輪胎安全=生命安全，如果做不到保證現有的輪胎性能，輕量化輪胎其實是失敗的，也是對安裝師傅和司機安全不負責。
此外，也建議廠家在上馬輕量化產品時一定要慎之又慎，并且要注意理論要和實際相結合，輕量化產品也要注意司機用胎的使用場景。
目前司機用胎環境非常復雜，尤其是卡車輪胎領域，為了多拉貨卡車超載現象非常嚴重，胎壓的也遠高于標準要求。
因此，輕量化輪胎作為一個新生的事物，性能標準一定要滿足于實驗室條件的同時，也要充分考慮司機真實使用場景的條件。
文章來源： 途虎養車，車與輪專業測試
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