安全轮胎的历史可追溯到20世纪初叶,美国固特异轮胎橡胶公司于1934年取得防爆内胎安全轮胎专利,1955年研制成功双腔安全轮胎,1963年开始批量生产具有内支撑物的安全轮胎——Double Engle,1970年藉Double Engle成为赛车安全轮胎配套供应商,1987年在纽约车展上推出首批EMT(Extended Mobility Tire,高机动性轮胎)。1992年EMT被选为1994年款豪华轿车的推荐配件和1995年款豪华轿车的原装配件,固特异因此而成为世界首家轿车安全轮胎配套供应商。
如果以固特异取得首项安全轮胎专利作为安全轮胎历史的起点,从1934 年到如今已经过去了70个年头,这期间跨越着两个世纪。在世界轮胎工业史上,几十年来不间断地进行研发,新品层出不穷,却始终未能实现大规模应用的产品恐怕就只有安全轮胎了。
1. 安全轮胎发展初期:技术探索,百花齐放
“抗刺扎、防爆破、失压后还能走”是安全轮胎的三点基本要求。对于“失压后还能走”,其衡量指标包括失压后的行驶速度和驶出距离。就保证汽车暂时稳定行驶的安全轮胎而言,汽车工业目前的标准是以50~55英里/小时(80~88公里/小时)速度驶出100英里(160公里)。为了达到这个目的,在过去70年中,尤其是前60年,人们尝试过许多方法,可谓五花八门,各有利弊。
经过长期的探索和反复试验,到20 世纪90年代中后期,有些方法已经被淘汰,譬如简单地在胎面胶内埋置小金属片、防爆内胎、多腔等;有些方法虽然尚在应用,但其产品无市场或原有市场已明显萎缩,譬如自封;有些方法则得到完善而逐渐上升为主流技术,譬如胎侧补强、内支撑物、特制轮辋。在此期间出现了一种新的趋势,那就是将多种原来单独使用的方法组合起来,加以整合优化,演变成能够制造出综合性能更好、更有竞争力的安全轮胎的新技术,譬如胎侧补强+内支撑物、特制轮辋+胎侧补强、特制轮辋+内支撑物。
可以这样说,从20世纪30年代到90年代中后期大约60多年时间内,安全轮胎由技术探索,百花齐放,过渡到相对集中和基本定型,完成了技术方法筛选和工艺路线确定这一历史过程,从发展初期步入了发展中期。
2. 安全轮胎发展中期:技术优化,渐成流派
从20世纪90年代中后期开始,安全轮胎的工作重点已转移到使技术更精纯、工艺更成熟、产品更有效。如前所述,在初期发展的基础上,经过整合优化,目前安全轮胎技术已形成由轮胎结构来划分的两大类和以配套轮辋来划分的两大类。
若以轮胎结构来划分,有两大类安全轮胎技术:① 自封式安全轮胎——在胎腔或密封层内预先充入足量密封剂,轮胎遭外物刺穿后,密封剂自动流到穿孔处,堵塞洞孔,阻止轮胎充气内压下降,从而维持正常行驶状态;②刚性支撑式安全轮胎——又可细分为自体支撑型和加物支撑型两种。前者与普通轮胎相比,并未增加任何部件,只是通过特殊设计或增强原有的某个部件,使轮胎失压后保持行驶轮廓,典型的例子是胎侧补强型;后者通过引进普通轮胎所没有的部件,达到轮胎失压后保持行驶轮廓的目的,典型的例子是内支撑物型。
若以配套轮辋来划分,也有两大类安全轮胎技术:①普通(标准)轮辋型;②特制(非标)轮辋型。
若以用途来划分,同样有两大类:①保证汽车暂时稳定行驶的安全轮胎;②长时间连续行驶的安全轮胎。
上述前两种分类条件,其实也可理解为制造安全轮胎的技术手段,亦即:① 自封技术;②刚性支撑技术;③特制(非标)轮辋技术。如前所述,发展初期的安全轮胎大都可归入某个单一的分类,也就是说,当时由于条件限制,比较倾向于采用单一的技术手段来制造安全轮胎。越是发展到后来,就越难归入某一类,因为现有的安全轮胎已经是应用多种技术的组合体。
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