电动汽车的最大承诺之一是它们提供相对自由,无需经常进行汽车维护。更换机油和滤清器、火花塞、调整、柴油机微粒捕集器、柴油机尾气后处理液以及无数其他需要更换的部件都已一去不复返了。甚至连消声器夹都没有。
好吧,在通往无汽油驾驶幸福之路上发生了一件有趣的事情。将汽车与道路连接起来的最后一个部件仍然是轮胎,它仍然可以弯曲。它使用空气,需要经常更换。如果电机无声地呼啸,那么电机对牵引力、负载和噪音的要求是非常独特的。没有办法解决:电动汽车需要电动汽车专用轮胎。
电动汽车的轮胎有何不同?我们与几家轮胎公司进行了交谈,以更好地了解首先进入轮胎烘箱的成分是什么,以及在轮胎上街之前已经证明了哪些开发测试。
是的,用于传统内燃机 (ICE) 车辆的轮胎将适合您的 EV 汽车的车轮,但以这种方式使用它们并不是一个好主意。用于电动汽车的轮胎经过专门设计,可以承受电动汽车的额外重量、动态载荷和牵引力等需求。使用非 EV 轮胎可能会导致磨损加速、与热相关的问题以及静止时车轮空转的可能性,即使有牵引力控制,这也可能会导致方向稳定性丧失。
重量和负载
内燃机汽车和电动汽车之间存在一些根本差异,甚至在这两种汽车移动之前也是如此。通常,EV 比尺寸相似或等级相似的 ICE 汽车重。例如,电动梅赛德斯-奔驰 EQS 450 4Matic 的整备质量为 5,597 磅(2,539 千克),而 ICE S500 4Matic 的重量仅为 4,610 磅(2,091 千克)。这些汽车不在同一个平台上,但它们拥有相同的尺寸级别并且位于相同的一般细分市场。由于电池重量很大这一简单事实,EV 重了近 1,000 磅(454 千克)。重量问题会随着时间的推移而改善,但在不久的将来,轮胎胎体的基本结构必须能够承受如此重的负荷。
许多人认为只有轮胎的橡胶混合物或聚合物才能影响其牵引力和抓地力。但除了这些化合物之外,胎面花纹、胎面花纹块的深度以及它们之间的空隙体积也会对轮胎的整体刚度和承载能力产生重大影响。
在静态负载分配的积极方面,巨大的电池重量通常在 EV 中从前到后均匀分布。不过,每一个一线希望都有乌云。如果该重量集中在汽车中间的一个小得多的占地面积上,它将有利于汽车在制动、转弯和加速时的动态质量。一旦电动汽车快速移动和改变方向,长而宽的电池就无济于事。由于汽车是移动的野兽,轮胎的动态负载能力必须超过任务。这意味着在 EQS 的 5,597 磅下的结构刚度,不仅在静止时而且在制动、转弯和加速时。
在没有燃烧的情况下,电动汽车的本底噪声比内燃机汽车低得多。不仅没有内燃机,也没有变速箱,没有气门机构的咔哒声,没有排气管或进气管发出的声音,甚至没有高压燃油喷射器的微弱滴答声。ICE 汽车中的发动机会淹没轮胎产生的一些道路噪音,从而非常重视所有部件(尤其是轮胎)的静音性。
一旦车辆达到许多郊区街道的速度,轮胎就会开始产生从 EV 发出的大部分声音(包括外部和内部),并且噪音只会在高速公路上上升。
韩泰轮胎高级副总裁 Rob Williams 告诉我们,在非常整数的情况下,动力总成噪音占内燃机车辆总噪音的 50%,行驶车辆的道路噪音占 30%。另一方面,Hankook 发现电动汽车的电动机噪声仅占 15%,而道路噪声占 40%,高速行驶产生的风噪声约占 30%。高速行驶时轮胎噪音的主要因素是轮胎的胎面花纹。
内燃机汽车多年来一直在使用主动和被动降噪技术,但如今,有更多的计算机模拟软件可以设计出新的、更安静的胎面花纹,而不是声音更大的花纹。
倍耐力北美首席技术官 Ian Coke 告诉 Ars,该公司为这种模拟开发了自己的软件。在模拟软件出现之前,我们了解到,如果轮胎的胎面花纹块围绕轮胎圆周的纵向长度(或节距)发生变化,然后从内肩到外肩在大块和小块之间交替,则可以消除很多轮胎噪音。今天的不同之处在于,使用软件进行模拟和计算,可以在 20 年前花费的时间的一小部分内测试更多截然不同的设计。
加速牵引
这是为电动汽车设计轮胎时面临的最大挑战之一。由于与大多数内燃机相比,大多数电动机能够更积极、更迅速地提供巨大的扭矩,因此它们对轮胎的冲击比几乎任何具有类似设计简介的内燃机汽车都能产生的冲击更大。例如,在与特斯拉 Model Y 相同的紧凑型掀背车/旅行车/SUV 市场区域中,几乎没有内燃机汽车能够产生相同的即时加速。这对 Model Y 轮胎的性能范围提出了比同尺寸级别的任何其他轮胎更高的要求。
然而,对于汽车制造商和轮胎公司来说,续驶里程也是一个重要的考虑因素,更不用说买家了。如果轮胎提供卓越的前向牵引力,那么较长的轮胎寿命已经在一定程度上受到较软橡胶化合物的影响,通常必须牺牲较长的耐用性才能在路面上提供良好的抓地力。
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