我们以最近10年间已实现商品化的安全轮胎新产品为主要线索，详细介绍安全轮胎技术。

　　1 自封式安全轮胎

　　在安全轮胎发展史的早中期，尤其是早期，业界传媒对自封式安全轮胎的报道很多，但进入21世纪后就逐渐减少了，看来这种轮胎有淡出的趋势。德国大陆公司(Continental A.G.)的Gen Seal和法国米其林集团公司(Group Michelin)的Tiger Paw NailGard都是在20世纪90年代曾一度走红市场的产品。

　　Gen Seal是一种自封式无内胎安全轮胎，于上世纪80年代末由德国大陆公司研制成功。从轮胎断面图上看，在Gen Seal内腔两胎肩之间区段，设置有特制的防刺层，内装可流动的软密封胶。当Gen Seal被刺穿或者拔除刺入物后，软密封胶在轮胎充气内压作用下自动流到穿孔处，堵塞孔洞，即使洞伤深达3/16英寸，亦能保持轮胎不漏气。大陆建议 Gen Seal最好与轮胎充气内压监测装置(TPMS)配套使用，该装置是根据轮胎滚动半径变小而发出报警信号的。

　　开始的时候Gen Seal仅作为原装配件供应汽车制造商，销量不大。1992年大陆通过旗下的大陆·通用轮胎橡胶公司，将Gen Seal推销到北美市场。大陆·通用斥资500万美元，利用各种传媒开展以“Gen Seal——有车家庭必备轮胎”为题的广告促销活动，并向顾客承诺:“从购买之日起48个月内，若Gen Seal自封失效，出现漏气，全额退赔或免费更换新胎”。由于声势浩大，兼之宣传到位，Gen Seal销售量直线上升。在此期间，恰逢固特异EMT大批量上市，日本普利斯通公司(Bridgestone Corp.)的Expedia轮胎-轮辋总成打入美国市场，一时间好像全北美有车人士都在关心安全轮胎，导致安全轮胎在很长的一段时间内成为北美市场的热点话题。

　　和Gen Seal一样，Tiger Paw NailGard也是一种自封式无内胎安全轮胎，于1998年由法国米其林集团公司研制成功。其构造和技术指标与大陆Gen Seal基本相同。从该轮胎打的商标为尤尼罗伊尔(Uniroyal)，我们就不难判断它在米其林轮胎产品系列中属于中档产品。

　　1998 年8月米其林北美公司追加投资1500万美元，加快Tiger NailGard轮胎商品化。与大陆Gen Seal不同，米其林的策略是首先攻占替换配件市场，然后在适当时机进入原装配件市场。米其林效仿大陆，向广大消费者承诺:“从购买之日起6年内或者胎面厚度不低于2/32英寸时，若出现刺孔密封不严导致轮胎漏气，全额退赔或免费更换新胎”。在周密的运作下，Tiger Paw NailGard在欧洲及北美轮胎市场的确火了一把。

　　2 特制轮辋+自体支撑型安全轮胎

　　顾名思义，这种安全轮胎必须装在非标轮辋上使用，而且轮胎上的某个部件是经过加厚或者是被衬上特制补强件的。最常见的属于这一类的安全轮胎是特制轮辋+胎侧补强型安全轮胎。特制轮辋在轮胎失压后可有效地防止胎圈脱座。有代表性的产品为日本普利司通公司的Expedia轮胎-轮辋总成和法国米其林集团公司的MXV4轮胎。

　　日本普利司通公司于1992 年3月研制成功Expedia轮胎-轮辋总成，并于第二年初在欧洲市场销售。该总成由三部分组成:①安全轮胎——胎侧衬有特制补强件，在轮胎失压时足以支撑汽车重量;同时胶料的耐热性非常好，在轮胎失压后仍然保持弹性，保证轮胎不会丧失基本行驶功能，也不必担心胎内磨擦引起轮胎破损;②楔形轮辋——这是一种特制轮辋，类似于德国大陆公司的CTS反向轮辋，是在普通轮辋的基础上，在两胎圈座内侧各多了一条驼峰状凸缘;轮胎漏气后，该驼峰状凸缘起到阻止轮胎脱圈的作用;③TPMS——由固定在轮辋圈座上的压力传感器和安装在车内的蜂鸣器或指示灯组成;当轮胎充气内压下降到某个设定值时，蜂鸣器发出声音或指示灯闪亮。在无内压条件下，Expedia总成能够以55英里/小时(88公里/小时)速度驶出150英里(240公里)。

　　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。

　　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:①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;②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;③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:① 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;②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:①无钢丝圈补强挠性胎圈;②钢丝补强橡胶支撑环(简称CSR);③特制轮辋;④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。

　　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。

　　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:①胎侧刚性太大，影响乘坐舒适性;②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的CCT和意大利倍耐力公司的Pirelli Eufori@。

　　日本普利司通公司的Hawk 系列安全轮胎于1999年应市，它有四大特点:①适配普通轮辋;②无内支撑物;③属于普通断面;④重量比固特异同类产品轻。上述特点是藉加厚轮胎胎侧，采用独特的带束层设计而获得的。其中无需特制轮辋和内支撑物是Hawk轮胎与迄今问世的其他安全轮胎不同之处，因此它比同类产品更受市场欢迎。Hawk轮胎在失压条件下能够以55英里/小时(88公里/小时)速度驶出50英里(80公里)。

　　日本住友橡胶工业公司于2000 年6月推出CCT(综合技术轮胎)，它虽然属于刚性支撑式的自体支撑型，但与传统技术又有所不同。目前应用的自体支撑技术，譬如普利司通Hawk以及米其林MXV4，都是通过用更多的橡胶和织物来加厚、加固胎侧，提高该部件的刚性，从而达到轮胎失压后仍然保持充气轮廓的目的。这样做难免增加轮胎重量(通常比普通轮胎重20～40%)，劣化乘坐舒适性。CCT从胎面到胎侧这一段轮廓线有多个连续变化的曲率，具有这种轮廓线的轮胎，即使减薄胎侧，仍然拥有良好的自支撑能力，因此这种轮胎又被称为轻量化安全轮胎。

　　意大利倍耐力公司在2001 年10月东京车展上推出Eufori@，这是运用MIRS(模块集成自动化系统)技术生产的第一条子午线安全轮胎。它拥有智能自撑式胎侧，在失压时能够以 50英里/小时(80公里/小时)速度安全行驶90英里(150公里)，因为曾在网上公开征名，故又被称为“e轮胎”。倍耐力同样推荐，在使用 Eufori@时最好配套TPMS。

　　MIRS是倍耐力于上世纪90年代初投巨资开发的一项创新技术。目前该公司已分别在意大利、美国、英国、德国建成多间应用MIRS技术生产轮胎的工厂，产品有乘用轮胎、轻卡轮胎和载重轮胎，但用MIRS技术生产安全轮胎还是首次。

　　6 活节轮胎

　　马来西亚Asiatic Airboss公司于1993年研制成功防刺穿活节式工业轮胎/轮辋系统——Airboss活节，它由活节式轮胎和特制轮辋组成，适配装载机和挖掘机。活节式轮胎未装上轮辋时，看上去像是一条橡胶履带，由数10个用薄钢板补强的、剖面为圆角梯形的中空橡胶件组成，在每个橡胶件底边开有洞眼，并已在成型时安上螺栓;将每个橡胶件底边的螺栓与特制轮辋上的相应洞眼对准，用螺母固定，即得到轮胎总成。活节式轮胎用模压法或浇注法均可制造，材料为天然橡胶或丁苯橡胶，聚氨酯由于成本太高暂时还无法普及应用。活节数多寡视轮胎规格而定。这些活节遭损坏后，可独个取下翻新或更换。

　　按照前述的安全轮胎分类，活节式工业轮胎/ 轮辋系统应属于特制轮辋+多腔型。Airboss活节式轮胎具有如下优异性能:①使用寿命是普通轮胎的4.5倍，在使用12个月后胎面厚度仍保持75%; ②刚性分别比充气轮胎和实心轮胎大23.5%和100%，滚动阻力下降50～58%;③减震性为充气轮胎的1.52～1.85倍;④牵引力比充气轮胎大 37%。

　　Airboss活节式工业轮胎/轮辋系统在投产当年就有300万美元的销售额，到1997年底已增长到3亿多美元，规格也由原来的3个增加到27个，除在欧亚销售外，曾一度占领90%的北美农机具轮胎市场，但近年来市场有所萎缩。(资讯编辑来源：中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 邓海燕 关泰)