从橡胶到轮胎探访固特异创新研发中心

换过胎的朋友可能深有体会，作为汽车直接与路面接触的部件，四条轮胎的好坏，可能对汽车加速刹车性能、舒适性和NVH（噪声、振动等）都产生巨大影响。那你是不是也好奇过：轮胎为什么都是黑色的？所谓“配方”除了树胶还有什么东西？轮胎上的花纹块儿排布有什么规矩可循？以及“胎噪”从哪里来，又怎么才能降低？

以前，我们在工厂看过一条轮胎是怎么“量产”出来的，而这次，我们得到一个十分难得的机会，能深入固特异的卢森堡创新研发中心，让工程师来告诉我们，在投入“量产”之前，一条轮胎是怎么被“设计”出来的，并解答我们心中疑问。

卢森堡创新研发中心

一进门你就能看到此前发布过的“苔藓轮胎”（环保价值以及运用车联网技术）和第二代球形胎（前后左右随便移动），本届日内瓦车展上展出的概念轮胎也都是卢森堡研发中心的作品，感兴趣的朋友可以点这里看看，本文就不一一介绍了。

由于国家太小，这里的很多员工都住在周边的德国、法国或是比利时，每天早上开车1个小时跨过边境线到卢森堡上班，也是很有意思的一个现象。

一块橡胶的艺术之旅

花了一些篇幅介绍卢森堡研发中心，我们言归正传——开发一条轮胎需要经历哪些环节？首先，肯定就是制作胶料半成品了，也就是我们常说的“配方”。

天然橡胶来自热带地区（印尼、爪哇岛等等）成长5、6年的橡胶树，每棵树每年能产约10公斤液态橡胶，脱水后就成了上面图中的样子。天然橡胶和人工合成橡胶之间倒没有明确的孰优孰劣，主要还是看对胶料的需求。

沙子里提取的二氧化硅（SiO₂）可以说是近几年最受轮胎行业青睐的添加剂，通过合适的配比，二氧化硅能对胶料性能有一个全面的提升。

关于材料配比，技术人员肯定是不会透露了，不过有一点技术团队给出了解释，之所以轮胎是黑色的，就是因为他们早早地在“原材料融合”这个环节加入了“炭黑”，“炭黑”的获取其实也很简单，在炼煤的过程中迅速加冷水就能够得到。

不同材料在高温环境中混合，得到的生胶经过压制、裁切，再经过硫化就得到了用于制作轮胎的胶料半成品。（这部分过程不允许拍摄，见谅）

你可以这么理解：干湿低性能越好即抓地力越好，操控性能越好，但是相应地滚动阻力也更大，更费油，轮胎磨损更快，胎噪也可能变得更大，反之亦然，两全但不能齐美。技术人员的工作就是找到最符合需求的“平衡点”。

橡胶不够“强” 钢丝来帮忙

离开物理实验室，我们来到加强实验室，这里技术人员的工作就是在橡胶的基础上，实验各种材料，叠加在“橡胶制品”上面，以保证它能在高强度的使用中保持稳定性。

除了研发胶料的物理实验室和研发加强层的加强实验室外，对胎面胶块的设计等工作也是一款轮胎研发的重中之重，不过由于一些原因的限制，这部分流程并没有开放给我们参观。

没有一款轮胎是只需要一次研发就量产的，在轮胎方案对应的测试胎被制作出来后，需要反复地测试和优化，这次我们也看到了测试流程中的一些内容，其中就有我们感兴趣的胎噪部分。

你是否思考过一个问题：胎噪到底是从哪来的？其实，胎噪的来源主要有两个，第一个很多人可能都能想到：是来自于花纹块与花纹块之间的沟壑；而第二点我之前也没有想到：即轮胎本身就是一个“气球”，当你用棒子敲击轮胎时，会造成轮胎内部空气流动，就像打鼓一样，实际路面上的突起就相当于“鼓锤”，会敲打轮胎发生噪音。

这两年出现的“静音棉轮胎”其实就是在轮胎的内部加了一层材料，可以阻止空气在轮胎内的流动，从而减少“打鼓”产生的噪音。

如果是花纹块需要改进，技术人员就要着手从胶块的纹理、形状以及角度进行调整了，所以在很多量产轮胎上，每一块花纹都是不一样。并且，同样的设计放在不同尺寸的轮胎上效果可能截然不同，都需要进行逐一测试。

路试环节

由于天气和时间原因，我们没办法完整地看完一款轮胎的在这片场地的路试流程，比较可惜。并且到此为止，在固特异卢森堡创新研发中心一天的行程也要结束了。

小结

一款轮胎从立项到量产需要5年的时间，需要开发和测试工作反复交替进行，为的首先是保障绝对的稳定性和安全性，其次，还要根据需求权衡性能之间的此消彼长，在胶料、加强、胎噪等等环节，“取舍”似乎是研发中的关键词。保时捷911的轮胎性能足够优秀，但它可能比你费油，还对使用环境有更高要求，它不适合你。更多成本能让综合得分更高，但永远没有十全十美，看上去像极了人生。

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