編譯 / 張 鷗
編輯 / 錢亞光
設計 / 琚 佳
來源 / ARS Technica,作者:Jim Resni,題圖:Aurich Lawson/Getty Images
電動汽車最大的承諾之一,是它們提供了相對自由,不需要持續的汽車維護。機油和過濾器的更換、火花塞、調校、柴油機微粒捕集器、柴油廢氣後處理液和無數需要更換的部件都不複存在了,甚至也不用操心噪音。
然而,輪胎還在,而且它仍然會變形,需要充氣,每隔一段時間就得更換。
從轟鳴的發動機轉向無聲的電機,也對輪胎牽引力、負載和噪音有了更獨特的要求,這個時候,就需要考慮是不是需要電動汽車專用輪胎了。
為電動汽車設計的輪胎是為了承受額外的重量、動态負載、牽引需求以及其他方面。使用不合适的輪胎可能會導緻磨損加速,與熱有關的問題,甚至是靜止狀态下車輪打滑的可能性。
(圖源:AutoTrader)
重量和負載
内燃機汽車和電動汽車之間有一些根本性的區别。
一般來說,電動汽車比類似尺寸的内燃機汽車更重。例如,梅賽德斯 - 奔馳 EQS 450 4Matic 電動汽車的重量為 2539 公斤,而燃油版 S500 4Matic 的重量僅為 2091 公斤。
這些車來自不同的制造平台,但它們擁有相同的尺寸級别,并處于相同的細分市場。由于電池太重,電動版本重了 454 公斤。随着時間的推移,整車重量能夠得到改善,但在短期内,輪胎的基本結構必須能夠支持如此重的負載。
許多人認為,隻有輪胎的橡膠化合物或聚合物能夠影響牽引力和抓地力。但事實上,胎面花紋、花紋的深度以及它們之間的空隙大小,也會對輪胎的整體剛度和負載能力産生很大的影響。
從靜負載的積極方面來看,巨大的電池通常平鋪在電動汽車底部,重量從前到後均勻分布。不過,一旦車輛移動并迅速改變方向,一個又長又寬的電池并不會起到幫助作用。隻有假設這些重量被集中在汽車中間一塊小得多的區域時,它才會有利于車輛在制動、轉彎和加速時的動态質量。
(圖源:Seongjoon Cho/Bloomberg/Getty Image)
噪音
電動汽車比内燃機汽車的噪音要低得多——沒有内燃機,沒有變速器,沒有氣門系統的咔哒聲,沒有排氣管或進氣管的聲音,甚至沒有高壓燃料噴射器微弱的滴答聲。
輪胎産生的道路噪音通常被内燃機汽車中的發動機掩蓋了。因此,當我們駕駛相對安靜的電動汽車,輪胎的聲音就會被放大,在高速公路上尤其明顯。
韓泰輪胎的高級副總裁羅伯 · 威廉姆斯(Rob Williams)稱,在内燃機汽車中,動力系統的噪音占車輛總噪音的 50%,車輛移動中與道路接觸産生的噪音占 30%。另一方面,電動汽車的電機噪音僅占 15%,與道路接觸的噪音占 40%,高速行駛的風噪音為 30%。
内燃機汽車多年來一直在使用主動和被動降噪。如今,制造商們更多的使用計算機模拟軟件來設計新的、更安靜的胎面花紋。
倍耐力北美公司的首席技術官伊恩 · 科克(Ian Coke)表示,該公司開發了自己的軟件,專門用于輪胎模拟。通過軟件進行模拟和計算,可以在很短的時間内測試更多大不相同的設計。
(圖源:倍耐力)
在為電動汽車設計輪胎時,還有一個重要的挑戰是加速時的牽引力。
由于大多數電機能夠比内燃機更迅速地提供巨大的扭矩,它們給輪胎帶來的沖擊比幾乎任何具有類似設計的内燃機汽車都要大。例如,在與特斯拉 Model Y 相同的緊湊型掀背 / 旅行車 /SUV 市場内,幾乎沒有内燃機車型能夠産生同樣的即時加速能力。這反過來,也對 Model Y 的輪胎性能提出了更高的要求。
續航裡程
電動汽車需要比内燃機汽車更低的輪胎滾動阻力,以幫助最大化車輛行駛裡程,這是消費者們最擔心的問題,汽車制造商也同樣希望盡可能地增加哪怕一丁點的續航能力。這就使得輪胎的能源效率尤為重要。
倍耐力表示,輪胎對電動汽車續航能力的影響在 20%-40% 之間,而對内燃機汽車的影響則在 15%-20% 之間。低滾動阻力和抓地力通常被認為是相互排斥的,而輪胎制造商需要做的,便是在這兩者中間找到平衡點。
空氣動力效率也是影響輪胎效率的因素之一,盡管很少有人提及。在行駛過程中,輪胎朝前的部分會産生一定程度的空氣阻力,我們可以把它看成是滾動阻力的另一種形式。更寬的輪胎會帶來更多的阻力,這意味着更低的效率,從而對總行駛裡程産生不利影響。
2022 年,韓泰輪胎推出了電動汽車專用的冬季輪胎▼
(圖源:韓泰)
一個不可回避的事實是,電動汽車輪胎很貴。上述每個問題都提高了它的 " 身價 "。
在電動汽車登場的并不算太長的日子裡,一些車主卻已經注意到,這些輪胎的壽命比預期的更加短暫。許多車主在更換輪胎時需要支付相當高昂的費用,有時還得更換不止一次。
不僅如此,電動汽車專用輪胎的市場要比内燃機汽車輪胎小得多,選擇也更少。幸運的是,與電動汽車的普及一樣,這個市場也在快速增長。因此,我們絕對可以期待集體智慧和實踐的更廣泛結果。
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