[爱卡汽车 用车 原创]
你知道轮胎是怎么造出来的吗？其实造轮胎就和做蛋糕一样，有着相同的选材、混合等制作过程。但是每个环节稍有区别，最后的成品都会有所不同，这就涉及到了轮胎的科技与创新。作为轮胎行业中的资深品牌，固特异轮胎是如何对产品进行研发与创新呢？让我们一起探秘固特异卢森堡创新中心！
这次探秘固特异卢森堡创新中心之旅正逢2019日内瓦车展，在本次车展中，固特异带来了最新科技与概念轮胎，其中包括“会飞的轮胎”、Eagle F1 SuperSport系列、一款“会发光的轮胎”、和Olli自动驾驶巴士。点击图片查看原文。
一、固特异卢森堡创新中心
作为一名轮胎行业工作者，这次能够亲身来到固特异卢森堡创新中心让我非常期待。在轮胎品牌中，固特异属于专注于科技创新的类型，这样一个轮胎品牌，怎么能不来它的“大本营”探秘一下呢？
固特异卢森堡创新中心位于卢森堡市以北30km的科尔马伯格，于1957年正式落成。固特异卢森堡创新中心是固特异全球创新基础设施之一，同时也是欧洲最大的固特异综合设施了。除此之外，还有位于美国俄亥俄州的固特异阿克隆研发中中心，位于德国哈瑞的哈瑞研发中心和位于中国普兰店的固特异中国研究开发中心。
既然是创新中心，当然少不了对于最新轮胎科技的研发。固特异卢森堡创新中心有着来自全球40多个国家的三千多名员工，聚集了国际科学家、工程师和专业技术人员组成的团队，主要对于创新轮胎材料、轮胎结构和技术进行研发，并对夏季、冬季、四季胎及乘用车、轻型卡车及卡客车轮胎进行测试。
除了负责轮胎的研发和测试之外，固特异的卡车和工程车轮胎工厂、模具工厂同样位于科尔马伯格，而且在欧洲的轮胎市场中，固特异占有着很大的份额。
在固特异卢森堡创新中心内，摆放着象征固特异的球星概念轮胎和Oxygene概念轮胎。概念轮胎并不是创新团队凭空想象出来的，而是和概念车一样，引领着未来轮胎的发展方向，同时也代表着品牌的科技创新精神。
固特异的球形概念胎运用磁悬浮概念将轮胎与车辆连接，最大特点就是可以向360°方向自由行动，从而可以实现“横着走”。这对于未来来说，不仅可以应对交通拥堵问题，而且在车位小、停车困难的时候，球形轮胎也可以轻松解决。
这款Oxygene概念轮胎是固特异在2018年日内瓦车展发布的产品，Oxygen的中文含义为氧气，顾名思义Oxygene概念轮胎一定是和氧气相关的轮胎。固特异的工程师们将苔藓设计在Oxygene概念轮胎的胎壁上，苔藓能够吸收路面上的水分，通过光合作用后向空气中释放氧气。从另一角度来看，也是对环境和环保负责。
在苔藓轮胎进行光合作用生产氧气的过程中还可以产生能量，通过光学传感器让胎壁发光，利用不同颜色的光来警示道路上的其他人和车辆。
随着电动车的飞速发展，各大轮胎厂商也都开始研发专为电动车使用的轮胎。针对于电动车的特性，轮胎需要拥有更大的承重能力，更低的滚动阻力和更小的胎噪等。固特异其实从许多年前就开始研发电动车轮胎了，并且已经和多个汽车厂商展开合作。在本次日内瓦车展中，奥迪e-tron(参数|询价)使用的就是固特异轮胎。
当然除了电动车，针对未来自动驾驶和互联网汽车等趋势，固特异对于轮胎芯片、轮胎应用程序等相关轮胎技术都正在研发中。而这些工作和任务，均落在了固特异创新中心的研发团队身上。
二、造轮胎就像做蛋糕？
简单给大家介绍了一下固特异卢森堡创新中心，接下来我们要聊一聊如何造轮胎了。在这一环节中，我们要走进固特异卢森堡创新中心的材料实验室和复合实验室。
其实前面和大家说造轮胎和做蛋糕一样并不是开玩笑，做蛋糕需要原材料、混合、模具和烘焙，而造轮胎也需要选材、混合制成橡胶，再通过模具和硫化成型。做蛋糕讲究原材料、比例和烘焙时间等，而造轮胎也需要原材料配比以及模具和花纹等，最后轮胎的性能表现，就要看研发团队的技术了。
对于轮胎的性能表现来说，最重要的因素无非就是橡胶了。不同的橡胶配方，对于轮胎的干湿地抓地力、操控性以及舒适性和耐磨性能都有着决定性作用。各大轮胎厂商的橡胶配方都是各自的机密，而对于新橡胶配方的研发，也是固特异创新中心的一大重要功能。
天然橡胶是轮胎的基本原材料之一，全世界的天然橡胶基本都来自于泰国、菲律宾这些东南亚热带地区。天然橡胶看上去就像是一块猪肉，闻上去有些风干三文鱼的味道，但是弹性非常好。
相比于天然橡胶，使用化学材料制成的合成橡胶会稍微硬一些，但同样是轮胎橡胶的重要成分之一。
就像做蛋糕需要加入蛋黄、牛奶和白糖等，轮胎橡胶的制成也需要多种添加剂。其中最为重要的是炭黑和二氧化硅，炭黑可以增加橡胶的耐磨性，而二氧化硅可以降低橡胶的滚动阻力。不过加入过多的炭黑或者二氧化硅都会改变轮胎的性能表现，二者之间的配比和其它添加剂成分的多少都是研发新橡胶的问题。
将所有的原材料准备好之后，混合搅拌再进行加热，最后制成轮胎橡胶，这相当于制作蛋糕时把精粉和蛋黄、奶油、白糖等混合好了。加热的过程中也需要严格操作，制成橡胶之后再用机器压制成片，这个过程有点类似于压面机的感觉。
经过混合加热制成的橡胶有着较好的弹性和延展性，但是易变形，对于轮胎来说，还需要再进行硫化。
相比于硫化之前的橡胶，硫化之后使可橡胶内的线型高分子发生交联反应，生成网络状的高分子材料，主观感受上更加固化，更硬了，这样才能作为轮胎来使用。
当然除了橡胶，一条轮胎的制成还需要复合材料，包括钢丝、尼龙和其它纤维材料等。把这些复合材料压制到轮胎中，从而提升轮胎胎体结构的稳定性和轮胎的耐用性、舒适性等。
轮胎需要哪些复合材料呢？先来看下轮胎的结构吧，轮胎最内侧为胎圈，这是和轮圈相结合的部位，其次为了使轮胎变得更加结实和舒适等，还要在胎冠加入钢丝带束层、尼龙覆盖层和其它帘布层等，这些材料的多少以及如何分布对于轮胎的性能也有着一定影响，不同类型的轮胎在这方面也会存在着一些区别。
这些钢丝是构成胎圈的重要材料，钢圈需要稳定、结实，不同材质的钢丝会被应用到不同类型的轮胎之中。
像这个钢圈的截断，我们可以看到使用了非常多较粗的钢丝组成，这其实应用于大型工程车的轮胎，所以需要有着非常高的稳定性。
使用较细的钢丝，再用橡胶进行上下压制，就制成了钢丝带束层。钢丝带束层可以提高轮胎的稳定性和耐用性，使轮胎变得更加结实。通常情况下轮胎的承重需求越高，轮胎的钢丝带束层也就相应地越多。
除了钢丝带束层，轮胎还需要尼龙覆盖层、纤维帘布层甚至一些其它材料，比如使用凯夫拉（防弹衣材料）来让轮胎变得更加结实。当然对于材料的选择也非常重要，这些需要研发团队对单种或者多种材质复合，进行拉伸和其它测试，最后根据材质的延展性和抗拉性等，选出用于轮胎的最佳解决方案。
复合材料在胎冠上的分布也是研发项目之一，如果垂直分布的话，就容易变形，而斜交的话会抗拉性更好。不同的分布角度会改变其性能表现，所以对于轮胎来说尤为重要。
橡胶和结构对于轮胎的性能表现有着很大的影响，但轮胎的性能表现不是只决定于橡胶和结构。除了橡胶，轮胎在硫化成型时，在不同的模具内会形成不同的花纹，而花纹对于轮胎的干湿地抓地力、舒适性和静音性等也有着较大的影响，同样是研发团队的任务之一。
三、轮胎测试场和噪音实验室
除了拥有创新中心，固特异轮胎测试场也位于科尔马伯格。轮胎在研发生产出来之后要进行反复测试，甚至再修改方案，直到轮胎测试达到应有的表现，才会投入到市场中。
固特异卢森堡创新中心的轮胎测试场是该创新中心的一部分，其跑道长度为4.9km，由一系列不同半径的弯道，一个高速行驶段和一个曲岸组成。测试场的多个区域可以洒水来进行轮胎湿地操控和水膜滑行测试。
对于轮胎的测试基本可以分为客观测试和主观评价两大类，轮胎的刹车性能、噪音等可以测得数据的测试为客观测试。刹车性能测试为客观测试，在测试场中，可以在多种不同附着系数的路面上测得轮胎的刹车距离，从而评价轮胎的干湿地抓地力和安全性表现。
和国内的刹车测试不太相同，固特异轮胎测试场在进行刹车距离测试时，车后会拖挂一个小拖车，而拖车上会装有测试仪器，从而得到精准的刹车距离。
另外除了刹车测试道，固特异卢森堡创新中心轮胎测市场还拥有操控道、噪音测试道、ISO设备多种以及不同路面的舒适测试道。图为操控测试道。
操控测试道主要是为了测试轮胎的干湿地操控性能，这个项目属于测试车手主观评价。
通过在操控道进行测试，车手可以了解到轮胎在路面上的抓地力和支撑性等表现，并且能够找到轮胎极限，从而评价轮胎的干湿地操控表现。
当然说到测试车手，他们的选拔水平其实都特别高。对于轮胎测试来说，只有开车技术达到了非常高的水平，才能够在测试的过程中更好地感受轮胎的表现。车手在测试的过程中如果发现了问题，会反馈给研发人员或者整车厂，目的就是最后能够得到最佳的解决方案，使轮胎的性能表现更好。
轮胎测试场有着专业的测试设备车间，并且有专门的工作人员负责测试设备的安装和调试。
这辆奔驰G级中已经安装了测试仪器，轮胎测试场中的很多测试程序都是固特异测试人员自己研发的，目的就是为了得到更加准确的数据，从而更准确地回馈给研发人员。
值得一提的是，固特异对于未来轮胎的科技与创新，一直是走在比较前面的。固特异在许多年前就开始研发专门用于电动车的轮胎，并且把这辆燃油版的大众高尔夫(参数|询价)旅行版改装成了电动车。
轮胎的研发一定要有前瞻性，而且会花费多年的时间。所以随着汽车的发展，不能说电动车或者某款车普及了，才开始研发一款轮胎。一定是在某些客户有需求之前就开始研发，当客户提出需求时，就能够拿出成熟的产品，这样才能够拥有足够的竞争力。
继续来到轮胎测试场的噪音实验室，这里负责对轮胎的噪音表现进行测试，并且根据其实际表现，对轮胎的花纹或者胎体结构进行优化，使轮胎的噪音更小。噪音实验室的墙壁和天花板都设计了消音结构，从而减小其它因素对于测试结果的影响。
胎噪的来源有很多，主要原因之一是胎面的横向花纹造成了气体振动，这一方面的噪音可以通过平整路面来进行测试。另外一个原因是由于地面不平整所致，通过粗糙路面可以测得该频率的噪音。
如果在平整路面上噪音过高，需要通过改变花纹块的形状、大小和角度等来进行改善，如果在粗糙路面上噪音过高，则需要对轮胎的胎体结构进行调整。总的来说，轮胎的噪音肯定是不能够完全消除的，但是研发和测试人员通过不断改进，会把能够影响到人耳的胎噪降低到最小，提升轮胎的静音性。
编辑点评：到这里，本次的固特异卢森堡创新中心探秘之旅就告一段落了。通过此次活动，我发现轮胎的制作过程确实很有意思，但是每一个步骤都和最后的轮胎表现息息相关，每一步都是经过研发人员无数次实验而得出的。当然对于普通用户来说，我们也需要这样拥有着创新意识的轮胎品牌，来为我们推出更多新科技、新产品。
