汽车行业的黑科技之一，现代先进轮胎技术，静音和自密封技术

作为一个曾经的汽车工程师，我个人将汽车的驾驶品质大概分为四个维度：

• 驾驶环境driving environment 关乎是驾驶舱，视野，人机，方向踏板的操作力。
• 车辆动态性能vehicle dynamic，关乎是车辆操控性和舒适性。
• 声品质&振动sound quality & vibration，关乎车辆的静谧感隔音性能，声音的愉悦感。
• 性能感受&驾驶性performance feel & drivebility，关于车辆动力性能，日常驾驶友善程度。

以上四个维度中，三个维度都是车辆需要运动起来才能评价的性能，车辆的运动又依赖于车身上几千个零部件的精密配合，在这几千个零部件之间，只有一个零部件是与道路产生直接接触，那就是轮胎。

轮胎通常被认为是一个很简单的橡胶制零部件，但它的设计，结构，制造工艺等最终形成的轮胎的力学特性，却与整车的动态性能息息相关。最极端的例子就是Formula Student的赛车设计，纯“正向开发”的流程是我们先拿到轮胎数据，然后才根据轮胎数据去设计悬架几何，底盘相关零部件等；

车辆的动态性能，也就是车辆侧向性能和纵向性能。主机厂根据动态性能目标，选型合适的轮胎，再搭配底盘的设计调教，以使最终的动态性能满足目标，但再复杂高深的悬架底盘设计，最后都被轮胎的最大侧向力限制，还有车辆的制动性能，大马力性能车的加速性能，都与车辆的轮胎纵向力性能有极大关系。而更加关乎长途驾驶舒适性的垂向性能中，轮胎能起的到减震隔振的作用也非常大，尤其是对于高频细碎的冲击，轮胎的性能起到至关重要的作用。

我们先来聊聊轮胎横向和纵向性能的基础知识：

所有车辆动力学的研究，都基于对轮胎力学特性的研究；

附着圈特性：轮胎总体的附着极限，专业术语是附着圈，即轮胎纵向力和侧偏力的向量和；

轮胎纵向力学性能：制动和加速时，轮胎纵向力与滑移率相关；

稳态侧偏力特性：

下图为德国马牌轮胎专门为Formula Student赛事研发的赛车胎的侧偏力特性，通过16款和15款的侧偏力特性对比，16款在达到侧偏力极限后，即使侧偏角继续增大，侧偏力也几乎不会下降，直观的证明了一点，只要品牌坚持致力对轮胎结构设计配方不断改进，是可以改进轮胎力学性能的；

聊完轮胎横向和纵向性能，我们再来聊聊大部分客户更关心的声学品质：

而声品质又单独有一项叫做胎噪，轮胎噪声是由行驶车辆的轮胎与路面相互作用、轮胎与空气相互作用以及轮胎的变形而产生的噪声，它是汽车噪声的两个主要来源之一。在干燥路面上，当车速高于45~55km/h时，轮胎噪声就成为车辆的主要噪声；在湿路面上，即使车速慢，轮胎噪声也会超过其他噪声成为最主要的噪声源。车速越快、负荷越大，轮胎噪声的能量级就越高，在汽车行驶噪声中所占的比例也就越大。

说起胎噪，肯定首先要听到胎噪的存在。但坐在前排的人是很难感知到胎噪的，由于发动机工作的声音和风噪的存在，坐在前排的人感受到的胎噪会减少一部分，或者直接被掩盖；所以坐在后排的人相比前排，对胎噪的感受相对更加明显。而随着电动车时代的到来，发动机噪音的消失，会让中低速区间胎噪的占比进一步加大，胎噪会更加影响我们对于车辆品质的一个体验，如何降低胎噪，需要从源头上如何解决。在汽车工程中，提升NVH性能最重要的有两点：吸引和隔音。如果单独拎到胎噪层面，隔音更多是整车需要考虑的性能，而吸引是可以从轮胎技术层面来提升的。比如德国马牌，他们的另一项独创的轮胎黑科技，就是静音技术—ContiSilent。它们在轮胎产品内表面配备有内胎减震器，即聚氨酯泡沫隔层，该隔层通过粘合剂粘入胎面内侧。

如图ContiSilent静音技术在轮胎胎面内侧增加了聚氨酯泡沫隔层，这种内置消音材料的解决方案，可以在不影响各项轮胎性能的同时，又可以最多降低9dB的轮胎噪音，特别适用于中高端纯电车的需求，电车扭矩大，对轮胎性能要求高，同时由于电机工作比较安静，对轮胎静音性能也有较高的要求；

另外大部分客户也会关心轮胎的使用便利性。过去的传统油车时代，厂家会在后备箱空间设计备胎的存储空间。但电动化时代，为了更大也更实用的存储空间，很少新能源品牌愿意去预留备胎空间。但对于用户而言，如果在旅程当中真的遇到意外，轮胎被损害，是一件特别麻烦的事。所以越来越多的用户开始关注轮胎被异物扎穿之后的性能表现：

为此，德国马牌轮胎推出了ContiSeal自修补技术，与传统的防爆胎的技术路线不同，传统防爆胎是在普通轮胎的胎内内部加了两块加固橡胶，增强了胎侧的强度，使轮胎在失压时也不会严重变形，能够支撑起汽车继续行驶，但会牺牲一些舒适性，因为它的胎侧更硬，道路行驶时候的一些颠簸振动会直接由悬挂传到车内，所以所以车辆的操控、速度和舒适性方面要有所下降。防爆胎对轮毂、减震和悬挂系统的结构是有要求的，因为它的冲击力会比较大，汽车厂家都会对车辆的悬架进行相应特殊的调教，另外防爆胎刺扎后轮胎是失压状态，因此车辆必须配备气压报警装置。

ContiSeal自修补技术则是在胎面内侧增加了一层密封层，该密封层在胎面被任何异物刺穿时可立即将刺孔密封，防止漏气和瘪胎，即使铁钉等异物脱离轮胎，粘性密封胶又能自动聚拢在穿孔处，损伤部位进行快速修复，防止气体外泄，保证胎内气压，确保行驶的安全稳定性。

也正由于该自修补技术是在内侧增加密封层，所以其对轮胎原有的干地制动、湿地制动、滚动阻力、耐磨和操控等性能没有影响。另外密封胶材料可以一定程度上降低轮胎的空腔噪音，以实际用户场景来看，自修补路线是一个比传统防爆胎性价比更高的技术路线。再配合上ContiSilent静音技术，在不影响轮胎原有动态性能的前提下，还兼顾了普通客户更为关心的静音性，和扎胎后自修复的使用便利性。

轮胎这个在大部分车主认知中并不起眼的一个零部件，看似没有太多技术含量，市场上那么多轮胎产品，有的主打耐磨，有的主打静音，有的主打抓地性能等等，轮胎厂商在轮胎材料，结构设计上略有侧重，就可以突出某方面性能，但像德国马牌轮胎这样，做到在不影响轮胎原有动态性能的前提下，兼顾了静音性能和自修复使用便利性，更能体现轮胎这个产品的黑科技含量。