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法国米其林集团公司于1994年研制成功MXV4轮胎,1997年6月在北美替换配件市场销售。MXV4轮胎的特点是失压后侧向操纵性能很好。TPMS由嵌在轮辋圈座上的传感器和装在驾驶室仪表盘上的可编程数字显示器组成。1998年MXV4已发展成系列产品,有多种规格型号,其中MXV4 ZP在内压为零时能够以55英里/小时(88公里/小时)速度行驶50英里(80公里)的路程。当时MXV4 ZP的价格比普通轮胎高40~50美元,配套使用的TPMS价格为300~400美元。
2.3 特制轮辋+加物支撑型安全轮胎
这种安全轮胎除需要与特制轮辋配套使用外,它的另一个特点是在轮胎内部多了一些普通轮胎所没有的部件,譬如内支撑物。最具代表性的产品有法国米其林集团公司的PAX、德国大陆公司的CWS体系和意大利倍耐力公司(Pirelli SpA)的EMI(整体组合膨胀泡沫轮胎)。
1997年初法国米其林集团公司郑重向媒体宣布,研制成功一款独特的安全轮胎——PAV(垂直固定充气轮胎)。1998年夏PAV作为原装配件开始供应各欧洲汽车厂家。1999年米其林将PAV技术升级,改称PAX。
作为当时全球断面最低(60系列)的安全轮胎,PAX在失压后能够以50英里/小时(80公里/小时)速度驶出125英里(200公里)。其结构特点为:⑴轮胎断面最宽处在胎圈,而且胎圈直径大于或等于轮胎外凸缘直径;⑵轮胎胎侧接近垂直,而不是像普通轮胎那样呈鼓出的圆弧状,而且胎侧高度只有相同规格普通轮胎的1/2;⑶特制平底轮辋,内置橡胶环,起锁定胎圈以及支撑胎面的作用。
上述结构除满足了作为安全轮胎所必需的技术条件外,还带来了下列额外的好处:⑴实践经验告诉我们,处于滚动状态中的轮胎,在其所有轮胎部件中,胎侧部能量损失是最大的。如果能够降低胎侧能耗,实际上就抓住了节油的主动权。PAX的胎侧较短,轮胎行驶时该部位的能量损失也较少,所以PAX滚动阻力比普通轮胎低10%,堪称既安全又节能的轮胎;⑵橡胶环分担了胎侧的部分支撑功能,所以PAX的胎侧可以做得很薄,这就为PAX具有比普通轮胎更好的乘坐舒适性创造了条件。因此,PAX特别适用于对舒适性要求高的、较大较重的车辆或苛刻条件下使用的车辆,如外事轿车、4×4轿车等。不过PAX重量较大,这是它的唯一缺点。用于小型轿车的普通轮胎-轮辋总成一般重17kg,自体支撑型安全轮胎-轮辋总成重18~19kg,而PAX重21kg。米其林自己很清醒地知道这一点,一直没有放松过对PAX的改进,尤其是自2001年以来把工作重点放在了进一步减轻橡胶支撑环的重量上。通过运用有限元技术,已使橡胶支撑环由8kg降低到4kg。下一步计划用特制聚氨酯来制作支撑环,可望把重量减轻到只有2kg。
米其林强制性地要求PAX与TPMS配套使用,因为PAX的使用性能太好了,如果没有TPMS,司机根本无法凭感觉区分PAX的充气行驶状态和失压行驶状态,结果是到达目的地才发现已失压行驶了很长时间。在失压情况下承载负荷行驶对轮胎造成非常大的负担,所以不管对普通轮胎还是安全轮胎而言,失压行驶都是非常状态,配备TPMS的目的就是尽可能地缩短PAX处于非常状态的时间,延长PAX的寿命。这也是几乎所有安全轮胎制造商都建议或要求配备TPMS的理由。
德国大陆公司的CWS体系于1999年底研制成功,其基本结构与米其林PAX类似,由四部分组成:⑴无钢丝圈补强挠性胎圈;⑵钢丝补强橡胶支撑环(简称CSR);⑶特制轮辋;⑷与之配套的TPMS(简称TPMS)或漏气检测装置(DDS)。CWS体系已于2001年配套轿车。
意大利倍耐力公司的EMI于1994年推出,其基本结构是在胎腔内预置经特殊工艺制成的丁基橡胶泡沫环。在轮胎未泄气时,内压力将泡沫环压向轮辋,起到减少应力集中,调节轮辋惯性的作用;一旦轮胎失压,泡沫环立即快速膨胀,充满整个胎腔,支撑起胎体,达到轮胎充气效果,维持轮胎正常行驶状态。EMI已配套赛车。
2.4 自体支撑+加物支撑型安全轮胎
这种安全轮胎装在普通轮辋上即可使用,但在轮胎内部除有某个部件是经过加厚处理之外,还配置了一些额外的支撑部件,譬如内支撑环。自体支撑+加物支撑技术特别适用于高断面轮胎和重量较大的车辆,它保证轮胎在失压后得到支撑,而且避免轮胎内表面相互摩擦,导致早期损坏。最有代表性的产品当数美国固特异轮胎橡胶公司的Engle EMT。
美国固特异轮胎橡胶公司的Engle EMT是在Double Engle的基础上,进一步完善TPMS,改进轮胎结构(亦即增强胎侧)后产生的。Engle EMT最吸引人的特点是装在普通轮辋上使用,这标志着固特异在安全轮胎技术领域已达到领先水平。与必须和特制轮辋配套的其它安全轮胎相比,无疑EMT具有更强的市场竞争力。Engle EMT轮胎在失压状态下能够保持原有的充气形状,胎腔内壁不会互相贴近产生磨损,从而保持基本的行驶性能。 截止1997年底,Engle EMT已有适配小轿车、越野车和多用途运动车的8种规格型号,价格比普通轮胎高10%~15%。固特异建议,Engle EMT最好与TPMS配套使用。当然,若不装备TPMS,也不会影响Engle EMT的使用性能。TPMS每套售价为250~300美元。Engle EMT的性能指标为失压后以55英里/小时(88公里/小时)速度驶出200英里(320公里)。
Engle EMT的平行换代产品——Engle GS系列自1991年创建以来,至1994年已有A到D共4个分系列;其中GS-A为非对称花纹轮胎,GS-D为有向花纹轮胎。GS-C具有用特殊方法缠绕而成的2层钢丝带束层,不但耐高温,而且低生热,确保失压行驶时100%保持原有操纵性能。
2.5 自体支撑型安全轮胎
这也是一种装在普通轮辋上即可使用的安全轮胎,它通过特殊设计或增强轮胎胎体内的某个部件,从而达到失压后保持轮胎行驶轮廓,有足够刚性承载车辆和乘员的负荷的目的,应该说这是一种构造最简单、使用最简便的安全轮胎。但自体支撑技术存在两个缺点:⑴胎侧刚性太大,影响乘坐舒适性;⑵比较适用于低断面轮胎和比较轻的车辆。最具代表性的产品有日本普利司通公司的Hawk系列安全轮胎、日本住友橡胶工业公司(Sumitomo Rubber Industries Ltd.)的CCT和意大利倍耐力公司的Pirelli Eufori@。 |