?? 除了更堅固耐用,更舒適寧靜外,如何讓輪胎"有表達能力,更聰明",一直是輪胎制造商努力的方向.21世紀輪胎發展的主題將是人性化,其內涵包括智能便利,綠色安全.最近10年間,以米其林為首的大輪胎制造商已開發出多種智能輪胎技術及產品.輪胎智能化不僅僅是輪胎自身的一場革命,還將帶動輪胎制造工藝技術與生產設備產生變革.讓輪胎多些"智慧",人類將更加安全.
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智能輪胎的分類
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???智能輪胎是能夠收集,傳輸有關自身所處環境的所有信息,并對這些信息作出正確判斷和處理的輪胎.
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?? 第一種智能:輪胎充氣內壓監測.輪胎欠壓" title="欠壓">欠壓是交通安全的重大隱患.米其林近期的調查報告表明,商用車輛故障有25%起緣于輪胎,而其中又有85%是因為輪胎慢性漏氣所致 .美國交通管理部門2001年的統計亦表明,超過2/3的汽車存在不同程度的輪胎欠壓現象.英國交通管理部門的數據表明,輪胎欠壓引起的交通事故占所有交通事故的6%.此外,經驗表明,若輪胎的額定充氣內壓為700kPa,欠壓將導致滾動阻力增加2%.對典型的驅動軸輪胎而言,相當于油耗增加0.5%,磨耗加快5%.如果輪胎長期在欠壓狀態下行駛,必將損害輪胎的結構完整性和胎體可翻新性.監測輪胎充氣內壓并使之維持良好狀態,應該是智能輪胎在具備普通輪胎所有功能之后的第一項智能化功能,通過安裝輪胎充氣內壓監測裝置即可達到上述目的.
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???第二種智能:歷程可追溯性" title="可追溯性">可追溯性記錄.所謂歷程可追溯性記錄就是要求輪胎在制造-出廠-使用(包括維修,翻新)-報廢全過程中的每一階段均形成資料,而且可以隨時提檔查閱.
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???目前美國聯邦公路交通安全管理局(NHTSA)和美國汽車工業立法小組(AIAG)正在制訂新標準.在相應的新標準《輪胎示蹤能力標準》和《輪胎歷程可追溯性記錄標準》中,歷程可追溯性記錄的內容將包括:輪胎的身份,即輪胎品牌,生產序列號,DOT代碼,生產廠" title="生產廠">生產廠廠址,生產日期;輪胎的戶籍,即裝車資料,通常包括汽車主軸號碼,輪輞號碼;輪胎的使用資料,即歷次出車時輪胎的溫度,充氣內壓,速度,受力,變形等數據以及歷次翻新,修補情況;輪胎報廢資料,即報廢原因,報廢日期.尋求實現歷程可追溯性記錄的途徑,目前見諸文獻的方法是給輪胎裝上RFID(射頻標識)卡.FID卡是一種具有電腦功能的微型卡式傳感器,它包含了從信息搜集,信息處理到信息發送所必需的全部部件.
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???第三種智能:自動補充輪胎充氣內壓.裝備車載氣泵可以及時補充輪胎充氣內壓.一旦輪胎漏氣,輪胎充氣內壓監測裝置將發出警報,車載電腦據此啟動車載氣泵,車載氣泵向輪胎內腔充入氣體,使輪胎恢復合理的充氣內壓.
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???第四種智能:輪胎溫度" title="輪胎溫度">輪胎溫度監測.輪胎在行駛過程中因生熱而逐漸升高溫度,高溫加速橡膠, 簾線等高聚物的降解,從而導致輪胎使用壽命縮短.輪胎溫度監測系統由兩部分組成:植入輪胎胎體內的微型傳感器,它負責探測,傳輸輪胎溫度數據;裝在汽車駕駛室內的接收器/數據讀出器,負責接收,顯示數據.
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???第五種智能:其他參數監測.比如監測輪胎的受力,變形等動態力學狀況,向汽車自動駕駛系統提供數據.
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智能輪胎的品種
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???只有至少具備上述5種智能中的一項才有資格稱為智能輪胎.在現階段已研制成功的智能輪胎中,大多數已具備了上述兩項或兩項以上的功能.
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???會說話的輪胎:Unisteel智能輪胎.由固特異推出的Unisteel智能輪胎在遇到下列情況時自動鳴笛報警:輪胎氣壓超過或低于設定值;輪胎溫度超過設定值;有人偷拆輪胎.這種輪胎將使司機能夠隨時了解輪胎狀況,及時做好維護保養,延長輪胎使用壽命.
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???帶黑匣子的輪胎:MEMS輪胎.由米其林屬下的米其林輪胎北美公司推出.MEMS技術在開發成功后最早被應用于大型貨車輪胎和土方機械輪胎,因為這兩種輪胎成本較高,需要加倍保護.目前MEMS技術已普及到各種類型輪胎,實踐證明該技術的適用性不錯.
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???有磁力的輪胎:CGT智能輪胎體系.由德國大陸公司屬下的大陸通用輪胎公司推出.CGT智能輪胎體系由三部分組成:磁化輪胎;胎側扭力傳感器;車載電子控制系統.其工作原理為胎側膠料" title="膠料">膠料摻有金屬粉末,輪胎旋轉時膠料被磁化交替形成正,負極,輪胎的受力/變形轉化成某種可測信號被傳感器捕獲并傳輸到電子監測儀,由車載電腦轉換成數據,應用于汽車動態控制.
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???帶"電子身份證"的輪胎:RFID輪胎.由米其林屬下的米其林輪胎北美公司推出.RFID輪胎與普通輪胎不同之處在于胎側內裝有RFID卡,先在輪胎生產廠內被寫入輪胎序列號,生產日期,生產廠代號等信息,然后在汽車制造廠的總裝線上寫入汽車標識號碼.這樣一旦輪胎出現質量問題,就可以縮小召回范圍.目前有能力批量生產RFID輪胎的僅米其林一家,數百條RFID輪胎已安裝在城市出租車上,于今年1月開始為期18個月的試用.米其林打算把RFID輪胎作為2005年型汽車的備選件推向市場.
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???用手機遙控的輪胎:ITT智能輪胎.由芬蘭諾基亞輪胎公司推出.ITT智能輪胎的基本構成有兩部分:微型輕量化傳感器;接收裝置.它有兩大不同點:作為監測裝置和信號發射裝置的多個傳感器不是在輪胎制造過程中埋入輪胎體內,而是通過粘著/捆綁方式安置在輪輞上;信號接收裝置為普通手機.其意義在于只要在輪輞上安裝了ITT,那么任何普通輪胎都可以升級為智能輪胎,是迄今為止配置最簡單的智能輪胎.
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未來展望
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???業內人士談論智能輪胎已經10多年了.在此期間,固特異智能輪胎已在北美,歐洲投入實地使用將近4年,總試用里程超過5000萬千米.目前正在制訂中的NHTSA和AIAG新標準,對促進智能輪胎的推廣無疑是福音.
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?? 同時,輪胎智能化必將對輪胎制造工裝設備提出新的要求.如米其林RFID輪胎,成型設備必須完成智能部件的嵌入,硫化設備必須適應智能部件的固封;大陸通用CGT智能輪胎,混煉,壓出,硫化設備必須滿足磁化膠料的工藝要求.這是橡膠機械行業應當密切關注的.
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???勿庸置疑,世界各大輪胎公司將通過各種途徑爭取得到汽車制造商,電子器件制造商等配合和協助,使智能輪胎技術與其他行業先進的軟,硬件技術相結合,屆時輪胎必將集安全,綠色(環保),智能化于一體.