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1、对于轮胎而言,“魔鬼三角”指的是其三项指标,即滚动阻力、耐磨性能和抗湿滑性能。抗湿滑性能能够决定轮胎在干、湿路面以及冰、雪路面上的抓地能力,能够直接影响到车辆的刹车性能及操纵特性;滚动阻力性能则关系到汽车的油耗和环保,随着轮胎滚动阻力的降低,汽车能够降低更多油耗;耐磨性能则会直接影响轮胎的使用寿命,随着轮胎耐磨性能的提高,轮胎使用寿命也会随之增加。对传统轮胎行业而言存在着“魔鬼三角”定律,即采用传统胎面胶料时,轮胎的滚动阻力、抗湿滑性能和耐磨性能三个条件难以同时改善。在通常情况下, 这三项指标是相对平衡的,如果有一项指标发生了改变,其他两项也会随之改变。一般来说,在轮胎生产过程中需要向纯橡胶中
2、加入大量的填料来提高其强度和耐磨性,而在轮胎滚动时胎面会产生周期性形变,在这个过程中胎面橡胶中的填料与填料、填料与橡胶分子链以及橡胶分子链之间的摩擦会导致橡胶内部的热量急剧增加,导致轮胎的滚动阻力增加。此外,由于填料的模量和硬度都高于橡胶,会使轮胎与路面的接触面积减小,从而降低轮胎抗湿滑性能,从而带来提升耐磨性能以及提升抗湿滑性能间的矛盾。由于轮胎的滚动阻力、抗湿滑性能及噪声对车辆行驶的节能、环保、安全以及寿命等因素能够产生直接影响,2009 年欧盟制定出“欧洲轮胎标签法”,将轮胎抗湿滑性和滚动阻力划分为以字母列示的不同等级,并于 2012 年 11 月 1 日开始执行。2020 年 6 月
3、5 日欧洲议会发布欧洲轮胎标签条例修订版,新条例在对分类标记进行微调并引入雪地抓着性能和冰地抓着性能信息同时还将必须使用轮胎标签的车辆范围拓宽到乘用车、轻型车辆以及重型车辆,修订版于 2021 年 5 月 1 日正式执行。2016 年,我国采用类似标准也制定了相应的轮胎分级标准,对轮胎的滚动阻力、湿地抓着力和滚动噪声进行了分级,轮胎厂家可通过第三方机构设定的基准进行滚阻、湿地、噪声性能的分级标示,具有公平、公正性,并受协会监管。观察全球轮胎行业发展,近代轮胎工业发展至今在轮胎结构领域以及轮胎材料领域均出现过对汽车性能产生显著影响的轮胎技术进步,在轮胎技术发展史中起到了里程碑式的作用。4.1.
4、结构领域创新期:海外主导,国内起步较晚海外主导轮胎结构创新。1888 年,John Boyd Dunlop 发明了世界上第一条充气轮胎,将轮胎行驶速度从 10km/h 提高到 50km/h 以上,此后 Philip Strauss 在 1911 年发明了充气内胎与外胎组合的橡胶汽车胎。而 1948 年米其林生产出首条全钢子午线轮胎,进一步将轮胎行驶速度从 50km/h 提高到 100km/h 以上,同时使得安全性以及节油性能均发生改善,为世界轮胎行业指明新的方向。相较于全球发达国家,中国轮胎行业起步较晚。以前我国轮胎及上游橡胶行业由国家统一管理,直到 20 世纪 80 年代后才开始起步发展。但当时我国轮胎行业整体处于行业企业多、杂、小、弱的格局,相较于海外其他国家具有较大差距。1980 年,上海正泰橡胶厂通过引进德国二手生产线实现乘用子午线轮胎工业化生产,此后民族品牌轮胎企业在政府扶持下迎来投资浪潮。同时,外资轮胎企业开始陆续进入中国市场,叠加下游汽车行业的快速发展,我国轮胎行业进入高速发展期。