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新能源汽车变革中最易被忽略的技术 却可能带来最严重的影响_轮胎

admin 汽车保养 2021-02-09 02:12:12 7 0
原标题:新能源汽车变革中最易被忽略的技术 却可能带来最严重的影响

2020年,无疑是新能源汽车加速普及的一年。无论是纯电动汽车,还是插电式混动汽车,亦或是非插电混合动力汽车,都在以超越以往的速度被市场接受。

新能源汽车变革中最易被忽略的技术 却可能带来最严重的影响_轮胎

这一过程中,人们越来越关注车辆的续航里程,电池系统的能量密度,甚至是车辆的电子电气架构,但有一个技术往往容易被忽略,却是重要性和安全性上超过前面任何一项内容的存在,那就是轮胎。

第一重变化:增负

由于车辆的动力总成变化,传统的发动机变速箱,被电池、电控、电机取代。看似是减负,但在实际的车重上确实实实在在的增重,同样尺寸的纯电动汽车与燃油车,前者至少要重300kg左右,通常燃油车的自重鲜有2吨以上(非承载车身的大型越野车除外),但在电动车当中却是分普遍。

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另一方面,电机的扭矩特性与内燃机有着本质的区别。自然吸气内燃机的扭矩曲线是从零开始线性上升,在60%的最大转速达到扭矩的90%,但电机可以在10%的转速达到扭矩的90%输出,这就意味着,电动车的峰值扭矩要比燃油车来得早得多,特别在起步阶段就有很大几率面临大扭矩。

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所以综合增重与增力两方面因素,我们套用一下简单的牛顿第二定律率,就可以想象给轮胎带来的挑战有多大。根据牛顿第二定律:力(F)=质量(m)×加速度(a)。这里面质量可以理解为车重,加速度可以理解为扭矩,这两者的同时增大,而地面的摩擦阻力不变的情况下,意味着轮胎要在从静止到启动,从低速到高速加速阶段,承载着数倍乃至数十倍的增负。所以能否抵御住增负的压力,就是对新能源汽车轮胎的第一重考验。而这里面又将分解为,轮胎对于车重的支撑是否强度足够,另一方面是在瞬间大扭矩下,轮胎的抓地力是否可以足够,特别是起步时的静摩擦力。

第二重变化:节能与静音

纯电动汽车,对于续航里程有着非常敏感的指标要求,所以从轮胎的角度而言,能够尽可能降低滚动阻力,提升车辆的续航是非常重要的指标。

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另外,相比燃油汽车,电动汽车电驱动系统噪声小,胎噪反而更加明显。因此,电动汽车轮胎的设计需要更多的考虑降噪的因素。

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轮胎行业有一个“魔鬼三角”理论,指的是轮胎的三项指标,即滚动阻力、耐磨性和抗湿滑性。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。比如,如果一款轮胎的滚动阻力小,那么,它的耐磨性就会提升,但它的抗湿滑性便会随之降低。这样带来的结果就是车辆在行驶中燃油经济性会出色一些,但是在操控性和安全性上就会有所降低。

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所以这样看似矛盾的性能需求,在电动车用轮胎上,就对橡胶配方、轮胎高宽比、轮胎体积、胎面材料、胎面花纹的设计发起新的挑战。用技术的方法去解决这些看似矛盾的需求。

第三代变化:传感器

未来,电动汽车的整个神经体系都要实现智能化,其中也包括轮胎。电子电气架构的进化,已经为轮胎提出了增加内部传感器来的需求。

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按照目前的方向,这些传感器可以感知路面状况,比如,根据路面的光滑程度来计算制动的时间和力道,通过轮胎和地面接触的声音来判断轮胎是否亏气和路面情况。因此,电动汽车轮胎不再是普通轮胎,而是智能化轮胎,特别是在高性能的电动汽车上。

现实的无解与有解

所以综合这三方面的变化来看,严格意义上讲,现实市场中完全为电动汽车研发的专用轮胎是凤毛菱角(部分企业推出了优化过静态摩擦力,静音性能的轮胎,并称之为纯电动专用胎,但并不包含新型传感器)。

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但这并不意味着纯电动汽车缺少好的轮胎选择。从最近新上市的几款热门纯电动车就能看出一些端倪。Polestar2采用的是马牌轮胎的SC6系列,奔驰EQA用的是EC6,蔚来ET7用的是SC6。再翻看例如比亚迪、广汽、长安等企业的新能源产品,也一水是马牌等头部品牌的身影。所以我们可以通过车企的选择发现其中的奥妙,电动车变化无论是增负,还是对燃油经济性和静音性的高要求,在燃油车使用的高性能轮胎上都已然有了解决方案,从使用的层面上看,只要消费者选择大品牌的高性能轮胎,便可应付纯电动车的改变。

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当然,作为面向纯电动汽车的专属轮胎,仅仅具备驾驶素质还是不够的。BAO师傅认为,当轮胎能够与车辆的神经网络相连,通过传感器与云端计算,对路况进行精准判断,对能耗进行精确测量,并对轮胎的磨损状况进行实时的诊断,具备这样的能力才与智能电动车专属轮胎相配。所幸的是,诸如马牌等头部企业,早已对此展开了研究,正在积极推进面向未来轮胎的落地,而这项技术的革新,无疑将在安全与便捷性上,给智能电动车的普及带来莫大的助力。

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