【卡车之家 原创】“节油”对于咱们卡车司机和车队来说,是一个无论如何都绕不开的话题。要问卡友们,“如果让你开车,怎么开油耗最低”,我想每一个人的回答都不尽相同,因为对于一辆卡车来说,“节油有太多变数”。
可是在这充满变数的宇宙中,有一颗星星是固定的,而且对于所有卡友来说还是平等的,它就是——轮胎!说起“轮胎节油”,就不得不说一说“低滚阻轮胎”。
● 低滚阻轮胎 “更简单的节油办法”
美货运效率委员会工程总监Yunsu Park在2020年4月美国《低滚阻轮胎信心报告》中指出,“滚动阻力占卡车燃料成本的30%至33%。低滚动阻力轮胎是车队减少燃料消耗的一种简单方法,最重要的是它几乎不增加成本。”
放眼到世界范围内,长途运输重卡最早使用低滚阻轮胎的案例,发生在20世纪90年代的美国。一家名为Schneider National的运输公司,在1998年将其车队的轮胎更换为低滚阻轮胎后,经过测试报告称其燃油效率提高了3.5%。
可不要小看了这3%的燃油效率,“不积小流何以成江海”。
放眼当下,只要是面向“长途干线物流运输”的重卡,在出厂时都会标配低滚阻轮胎,甚至有很多主机厂会自己研发更适合自家卡车的低滚阻轮胎,这里面国产奔驰就是一个最好的例子。
梅赛德斯奔驰 Actros-C重卡上,装配了奔驰和佳通合作开发的低滚阻轮胎,规格为“315/70R 22.5”,与普通的重卡轮胎相比,它不但拥有更低的扁平比,还拥有的独特设计的胎面花纹,能够进一步降低轮胎的滚动阻力。
● 低滚阻轮胎为什么能节油?
“凭什么使用低滚阻轮胎就能节油呢”,它有什么神奇之处?事实上,它们在胎面花纹、材料应用和轮胎结构等方面都与普通轮胎有着本质区别,这些特点使得低滚阻轮胎在行驶过程中产生的热量和摩擦更少,从而大大降低油耗。
依靠特殊的轮胎花纹
首先在胎面花纹方面,来自固特异轮胎公司前Tim Miller的研究团队给出了这样的解释,“对于非低滚阻轮胎或者高牵引力(高抓地力)轮胎,胎面花纹很宽、很深。当轮胎滚动时胎面花纹块变形和压缩的幅度大,会带来更多能量消耗;而对于低滚阻轮胎来说,其特征是胎面更薄、更牢固,化合物更硬,当轮胎沿着路面滚动时,胎面的形变程度更小、消耗能量更少。”
也就是说,在道路上滚动时浪费能量最少的轮胎是效率更高的轮胎。举一个较为极端的例子,滚动效率的最好例子是钢轨上的钢制火车车轮,车轮和铁轨都是光滑的金属抛光表面,几乎没有形变,但是由于钢对钢的摩擦系数很低,因此牵引力很差。
当下制造商都在制造带有紧密胎纹的轮胎,当胎面滚动时,这些胎面花纹能紧密地挤在一起,它们会相互支撑,这样胎面蠕动形变更小,不但滚阻更低,同时也能在牵引力降低最小的情况下降低滚动阻力。
依靠更耐磨的材料
从低滚阻轮胎的发展历史中看,早在20世纪80年代初,美国市场上就出现了滚动阻力较低的节能轮胎,那时候它们是通过“低扁平比”和“浅胎面花纹”实现了低滚阻,能把燃油效率提高3%-4%。但是由于当时材料科技的局限性,它们的价格相比普通轮胎要高出15%,胎面寿命却要降低30%。
本来当时全世界的柴油价格都很低,因此它们拥有的节油优势,很难弥补“成本更高”“寿命更短”的劣势,没有被当时的市场认可。
时代车轮的滚滚向前,随着石油危机的爆发,高昂的燃油价格重新激起了行业对“节能轮胎”的关注,也有更多企业参与到低滚阻轮胎的研发当中。轮胎设计中有三个主要考虑因素:滚动阻力、牵引力、使用寿命,和三个次要因素:翻新性、行驶品质和成本。
当这三个主要因素的其中一个性能显著提升时,就会导致另外两个性能下降,比如“大幅提高轮胎的滚动阻力性能,追求极致低滚阻,它的牵引力和使用寿命就会明显降低”。
根据美国2020年的《低滚动阻力轮胎信心报告》,“更长胎面寿命的成本节约超过了滚动阻力降低10%所实现的燃油节约成本”。但是随着现代材料科技的不断进步,“降低滚动阻力”和“更高的轮胎寿命”不再是简单的取舍关系,当更多合成材料被应用到低滚阻轮胎中,可以让轮胎在滚阻系数尽降低的前提下,尽可能对牵引力和轮胎寿命造成更小的影响,这样让低滚阻轮胎变得更耐磨就不是问题了。
依靠更合理的轮胎结构
除了能在轮胎表面“做文章”以外,轮胎内部也同样具备利用潜力。根据米其林的说法,就滚动阻力而言,胎面通常对轮胎的滚动阻力贡献约40%,侧壁和带束层贡献另外40%,胎圈面积贡献约20%。
以轮胎侧壁为例,在驱动轮胎中,侧壁必须能够承受当今发动机的巨大扭矩输出,同时保持足够的柔韧性,以吸收路面颠簸带来的冲击。
想要从轮胎侧壁上下手降低轮胎阻力,最简单的方法就是提高轮胎侧壁的硬度,因为弯曲的程度越低,消耗的能量就越少,当人它也不能一味地提高,因为使侧壁更硬也意味着轮胎的部分抗冲击能力很可能会下降。
依靠独特定制的橡胶
每个厂家生产的每种型号的轮胎,都有自己独特的材料混合配方,针对不同的适用场景,工程师们也会设计不同的橡胶化合物。对于低滚阻轮胎来说,降低轮胎的整体于胎面下、胎侧、胎圈和轮胎内部)弹性较为最重要,因为这能让轮胎在变形时恢复原状的过程更短,从而消耗更少的能量。
● 我们能选择哪些低滚阻轮胎?
那么“咱们能选择哪些品牌的低滚阻轮胎”呢?
这里给大家推荐六个品牌,分别是
1. 米其林的X Line Energy系列轮胎
2. 倍耐力的EcoImpact系列轮胎
3. 固特异的FuelMax系列轮胎
4. 朝阳AS578轮胎
5. 普利司通的Ecopia系列轮胎
这些品牌的卡车低滚阻轮胎各有千秋,从节能、抓地力到舒适性,总有一款适合你。
● 当然低滚阻轮胎不是万能的
节油、节能固然是好事,但是我们要注意,在很多运营场景和使用工况下,还是不推荐使用低滚阻轮胎。主要原因和场景包括:
重载和超载运输:低滚阻轮胎往往以较轻的质量和较薄的胎面为代价来降低滚动阻力。在重载和超载运输情况下,这些轮胎可能无法承受过大的载荷,容易导致轮胎损伤或者爆胎。
恶劣路面条件:在砂石、泥泞或雪地等恶劣路面条件下,低滚阻轮胎的花纹深度和花纹设计往往不如专门的越野轮胎,可能影响抓地力和操控稳定性,降低行驶安全。
● 编后语
经过以上的介绍,你是否已经了解到低滚阻轮胎对长途卡车的重要性了呢?面对这些市场上的头部品牌,你会选择哪个品牌的长途卡车低滚阻轮胎呢,为什么?(文 刘振凡)