輪胎像蛋糕？探秘固特異盧森堡創新中心

[愛卡汽車 用車 原創]

你知道輪胎是怎麽造出來的嗎？其實造輪胎就和做蛋糕一樣，有著相同的選材、混合等製作過程。但是每個環節稍有區別，最後的成品都會有所不同，這就涉及到了輪胎的科技與創新。作為輪胎行業中的資深品牌，固特異輪胎是如何對產品進行研發與創新呢？讓我們一起探秘固特異盧森堡創新中心！

一、固特異盧森堡創新中心

作為一名輪胎行業工作者，這次能夠親身來到固特異盧森堡創新中心讓我非常期待。在輪胎品牌中，固特異屬於專注於科技創新的類型，這樣一個輪胎品牌，怎麽能不來它的“大本營”探秘一下呢？

固特異盧森堡創新中心位於盧森堡市以北30km的科爾馬伯格，於1957年正式落成。固特異盧森堡創新中心是固特異全球創新基礎設施之一，同時也是歐洲最大的固特異綜合設施了。除此之外，還有位於美國俄亥俄州的固特異阿克隆研發中中心，位於德國哈瑞的哈瑞研發中心和位於中國普蘭店的固特異中國研究開發中心。

既然是創新中心，當然少不了對於最新輪胎科技的研發。固特異盧森堡創新中心有著來自全球40多個國家的三千多名員工，聚集了國際科學家、工程師和裝也技術人員組成的團隊，主要對於創新輪胎材料、輪胎結構和技術進行研發，並對夏季、冬季、四季胎及乘用車、輕型卡車及卡客車輪胎進行測試。

除了負責輪胎的研發和測試之外，固特異的卡車和工程車輪胎工廠、模具工廠同樣位於科爾馬伯格，而且在歐洲的輪胎市場中，固特異佔有著很大的份額。

在固特異盧森堡創新中心內，擺放著象徵固特異的球星概念輪胎和Oxygene概念輪胎。概念輪胎並不是創新團隊憑空想象出來的，而是和概念車一樣，引領著未來輪胎的發展方向，同時也代表著品牌的科技創新精神。

固特異的球形概念胎運用磁懸浮概念將輪胎與車輛連接，最大特點就是可以向360°方向自由行動，從而可以實現“橫著走”。這對於未來來說，不僅可以應對交通擁堵問題，而且在車位小、停車困難的時候，球形輪胎也可以輕鬆解決。

這款Oxygene概念輪胎是固特異在2018年日內瓦車展發布的產品，Oxygen的中文含義為氧氣，顧名思義Oxygene概念輪胎一定是和氧氣相關的輪胎。固特異的工程師們將苔蘚設計在Oxygene概念輪胎的胎壁上，苔蘚能夠吸收路面上的水分，通過光合作用後向空氣中釋放氧氣。從另一角度來看，也是對環境和環保負責。

在苔蘚輪胎進行光合作用生產氧氣的過程中還可以產生能量，通過光學傳感器讓胎壁發光，利用不同顏色的光來警示道路上的其他人和車輛。

隨著電動車的飛速發展，各大輪胎廠商也都開始研發專為電動車使用的輪胎。針對於電動車的特性，輪胎需要擁有更大的承重能力，更低的滾動阻力和更小的胎噪等。固特異其實從許多年前就開始研發電動車輪胎了，並且已經和多個汽車廠商展開合作。在本次日內瓦車展中，奧迪e-tron使用的就是固特異輪胎。

當然除了電動車，針對未來自動駕駛和互聯網汽車等趨勢，固特異對於輪胎芯片、輪胎應用程序等相關輪胎技術都正在研發中。而這些工作和任務，均落在了固特異創新中心的研發團隊身上。

固特異盧森堡創新中心

二、造輪胎就像做蛋糕？

簡單給大家介紹了一下固特異盧森堡創新中心，接下來我們要聊一聊如何造輪胎了。在這一環節中，我們要走進固特異盧森堡創新中心的材料實驗室和複合實驗室。

其實前面和大家說造輪胎和做蛋糕一樣並不是開玩笑，做蛋糕需要原材料、混合、模具和烘焙，而造輪胎也需要選材、混合製成橡膠，再通過模具和硫化成型。做蛋糕講究原材料、比例和烘焙時間等，而造輪胎也需要原材料配比以及模具和花紋等，最後輪胎的性能表現，就要看研發團隊的技術了。

對於輪胎的性能表現來說，最重要的因素無非就是橡膠了。不同的橡膠配方，對於輪胎的乾濕地抓地力、操控性以及舒適性和耐磨性能都有著決定性作用。各大輪胎廠商的橡膠配方都是各自的機密，而對於新橡膠配方的研發，也是固特異創新中心的一大重要功能。

天然橡膠是輪胎的基本原材料之一，全世界的天然橡膠基本都來自於泰國、菲律賓這些東南亞熱帶地區。天然橡膠看上去就像是一塊豬肉，聞上去有些風乾三文魚的味道，但是彈性非常好。

就像做蛋糕需要加入蛋黃、牛奶和白糖等，輪胎橡膠的製成也需要多種添加劑。其中最為重要的是炭黑和二氧化矽，炭黑可以增加橡膠的耐磨性，而二氧化矽可以降低橡膠的滾動阻力。不過加入過多的炭黑或者二氧化矽都會改變輪胎的性能表現，二者之間的配比和其它添加劑成分的多少都是研發新橡膠的問題。

將所有的原材料準備好之後，混合攪拌再進行加熱，最後製成輪胎橡膠，這相當於製作蛋糕時把精粉和蛋黃、奶油、白糖等混合好了。加熱的過程中也需要嚴格操作，製成橡膠之後再用機器壓製成片，這個過程有點類似於壓面機的感覺。

相比於硫化之前的橡膠，硫化之後使可橡膠內的線型高分子發生交聯反應，生成網絡狀的高分子材料，主觀感受上更加固化，更硬了，這樣才能作為輪胎來使用。

當然除了橡膠，一條輪胎的製成還需要複合材料，包括鋼絲、尼龍和其它纖維材料等。把這些複合材料壓製到輪胎中，從而提升輪胎胎體結構的穩定性和輪胎的耐用性、舒適性等。

輪胎需要哪些複合材料呢？先來看下輪胎的結構吧，輪胎最內側為胎圈，這是和輪圈相結合的部位，其次為了使輪胎變得更加結實和舒適等，還要在胎冠加入鋼絲帶束層、尼龍覆蓋層和其它簾布層等，這些材料的多少以及如何分布對於輪胎的性能也有著一定影響，不同類型的輪胎在這方面也會存在著一些區別。

使用較細的鋼絲，再用橡膠進行上下壓製，就製成了鋼絲帶束層。鋼絲帶束層可以提高輪胎的穩定性和耐用性，使輪胎變得更加結實。通常情況下輪胎的承重需求越高，輪胎的鋼絲帶束層也就相應地越多。

除了鋼絲帶束層，輪胎還需要尼龍覆蓋層、纖維簾布層甚至一些其它材料，比如使用凱夫拉（防彈衣材料）來讓輪胎變得更加結實。當然對於材料的選擇也非常重要，這些需要研發團隊對單種或者多種材質複合，進行拉伸和其它測試，最後根據材質的延展性和抗拉性等，選出用於輪胎的最佳解決方案。

複合材料在胎冠上的分布也是研發項目之一，如果垂直分布的話，就容易變形，而斜交的話會抗拉性更好。不同的分布角度會改變其性能表現，所以對於輪胎來說尤為重要。

橡膠和結構對於輪胎的性能表現有著很大的影響，但輪胎的性能表現不是隻決定於橡膠和結構。除了橡膠，輪胎在硫化成型時，在不同的模具內會形成不同的花紋，而花紋對於輪胎的乾濕地抓地力、舒適性和靜音性等也有著較大的影響，同樣是研發團隊的任務之一。

造輪胎就像做蛋糕？

三、輪胎測試場和噪音實驗室

除了擁有創新中心，固特異輪胎測試長也位於科爾馬伯格。輪胎在研發生產出來之後要進行反覆測試，甚至再修改方案，直到輪胎測試達到應有的表現，才會投入到市場中。

固特異盧森堡創新中心的輪胎測試場是該創新中心的一部分，其跑道長度為4.9km，由一系列不同半徑的彎道，一個高速行駛段和一個曲岸組成。測試場的多個區域可以灑水來進行輪胎濕地操控和水膜滑行測試。

對於輪胎的測試基本可以分為客觀測試和主觀評價兩大類，輪胎的刹車性能、噪音等可以測得數據的測試為客觀測試。刹車性能測試為客觀測試，在測試場中，可以在多種不同附著系數的路面上測得輪胎的刹車距離，從而評價輪胎的乾濕地抓地力和安全性表現。

和國內的刹車測試不太相同，固特異輪胎測試場在進行刹車距離測試時，車後會拖掛一個小拖車，而拖車上會裝有測試儀器，從而得到精準的刹車距離。

當然說到測試車手，他們的選拔水準其實都特別高。對於輪胎測試來說，只有開車技術達到了非常高的水準，才能夠在測試的過程中更好地感受輪胎的表現。車手在測試的過程中如果發現了問題，會反饋給研發人員或者整車廠，目的就是最後能夠得到最佳的解決方案，使輪胎的性能表現更好。

這輛奔馳G級中已經安裝了測試儀器，輪胎測試場中的很多測試程序都是固特異測試人員自己研發的，目的就是為了得到更加準確的數據，從而更準確地回饋給研發人員。

值得一提的是，固特異對於未來輪胎的科技與創新，一直是走在比較前面的。固特異在許多年前就開始研發專門用於電動車的輪胎，並且把這輛燃油版的大眾高爾夫旅行版改裝成了電動車。

輪胎的研發一定要有前瞻性，而且會花費多年的時間。所以隨著汽車的發展，不能說電動車或者某款車普及了，才開始研發一款輪胎。一定是在某些客戶有需求之前就開始研發，當客戶提出需求時，就能夠拿出成熟的產品，這樣才能夠擁有足夠的競爭力。

繼續來到輪胎測試場的噪音實驗室，這裡負責對輪胎的噪音表現進行測試，並且根據其實際表現，對輪胎的花紋或者胎體結構進行優化，使輪胎的噪音更小。噪音實驗室的牆壁和天花板都設計了消音結構，從而減小其它因素對於測試結果的影響。

胎噪的來源有很多，主要原因之一是胎面的橫向花紋造成了氣體振動，這一方面的噪音可以通過平整路面來進行測試。另外一個原因是由於地面不平整所致，通過粗糙路面可以測得該頻率的噪音。

如果在平整路面上噪音過高，需要通過改變花紋塊的形狀、大小和角度等來進行改善，如果在粗糙路面上噪音過高，則需要對輪胎的胎體結構進行調整。總的來說，輪胎的噪音肯定是不能夠完全消除的，但是研發和測試人員通過不斷改進，會把能夠影響到人耳的胎噪降低到最小，提升輪胎的靜音性。

編輯點評：到這裡，本次的固特異盧森堡創新中心探秘之旅就告一段落了。通過此次活動，我發現輪胎的製作過程確實很有意思，但是每一個步驟都和最後的輪胎表現息息相關，每一步都是經過研發人員無數次實驗而得出的。當然對於普通用戶來說，我們也需要這樣擁有著創新意識的輪胎品牌，來為我們推出更多新科技、新產品。

輪胎測試實驗室