Run-Flat Tyre低壓安全胎
「Run-flat tyre」在國內(僅只臺灣——編者注)普遍稱作「防爆胎」,不過「Run-flat tyre」還是會爆胎的,「防爆」這個名字似乎不太反映事實。只要是充氣的輪胎都會爆的。另外看到的中文名稱是「低壓安全胎」,低胎壓(包括爆胎狀態時胎壓為零)狀態下,還能維持安全行駛一段距離的輪胎。這個中文翻譯聽起來好像沒有「防爆胎」那麼響亮,但是應該比較精確。
您有沒有爆胎過?如果沒有,那您實在非常幸運,趕快買張樂透試試看。我上個月就爆胎一次,那真是很麻煩的經驗,雖然爆胎算是車主可以自行處理的維修項目,車上有千斤頂、有工具、有備胎,但是停在車水馬龍的馬路邊換胎,狼狽不堪地拆拆弄弄,滿手滿身的髒汙,加上今天以下所有的行程通通耽誤,那絕對不是您理想中快樂的一天。
除了麻煩之外,爆胎還是很嚴重的行車安全問題,如果輪胎扎了釘子緩緩洩氣,車子至少還能夠操控,慢慢停到路邊,如果真的是突然「爆」胎,輪胎一下子扁掉,車子可能完全失控。在路邊換輪胎、特別是碰上下雨或是天黑視線不明,也有相當大的危險性。美國的統計數字,近三年美國死亡車禍裡,有18%牽涉到在路邊維修汽車的駕駛人。
很顯然的,如果爆胎之後能夠不必更換輪胎,而能繼續將車子開到維修廠(甚至開去上班,下班之後再上維修廠),那就省去了所有的麻煩和危險。但是普通輪胎爆胎後,您絕對沒有辦法用正常速度安全開車,如果您車胎扁扁還勉強開上一大段路的話,您的輪胎、輪圈就準備報銷了,此外對轉向、懸載、煞車等系統都可能造成損傷,再勉強開下去甚至到最後輪胎從輪圈上剝離、脫落,讓車子完全開不動。
普通輪胎可以安全地承受多大負荷,完全取決於有沒有保持正常胎壓。輪胎主要成分是橡膠,但橡膠承受不了什麼負荷,輪胎承載負荷最主要是靠成形於橡膠中一層層的強化纖維和鋼絲。橡膠彈性遠遠比強化纖維和鋼絲大,充足的胎壓可以使得行駛過程中輪胎橡膠的變形量不致太大,但如果輪胎在低胎壓狀況行駛,橡膠將被強迫變形、伸展超過強化纖維和鋼絲的彈性限度,這時後不同材料之間因為變形量不同,將會把強化纖維和鋼絲從橡膠中剝離開來,這個現象如果持續發生的話,終將破壞不同材料之間的接合而使得輪胎失效。
低壓安全胎技術的重心,就在如何讓輪胎即使空氣壓力喪失也可以支撐車體重量。「Run-flat tyre」一般是使用非常堅韌的材料作輪胎胎壁,爆胎的話仍然可以靠胎壁來支撐,輪胎不會立刻變形扁掉。許多車廠都已生產這種低壓安全胎,一般來說完全沒有空氣的狀況下也可以用80-90公裡時速行駛80公裡以上。
聽起來不錯喔!使用「Run-flat tyre」還有一個附帶的優點,就是您行李箱裡不必帶著一個大備胎了,空間省了許多,車重也減少了些。
「Run-flat tyre」技術研發已經有段歷史了,BFGoodrich、Bridgestone、Dunlop、Firestone、Goodyear、Michelin、Pirelli、Yokohama,您叫得出名字的主要的輪胎公司,.都有相關產品。但是一部分車主對於「Run-flat tyre」的反應並不挺好。輪胎壁的變形通常有助於吸收路面不平,但是這種「Run-flat tyre」 輪胎壁比較硬,無法變形,因此行路舒適性稍差。當然,舒適性重要還是安全重要就看各人態度了。另外這種輪胎胎壁無法作得太高,因此大部分是低幅胎設計,高級跑車轎車使用比較多。
當然「Run-flat tyre」成本比傳統輪胎高出許多也是問題。除了本身售價貴之外,前面提到「Run-flat tyre」不能「防爆」,還是會穿孔爆胎,而且大部分的「Run-flat tyre」一旦穿孔便無法補胎、修復,得要報廢了。而且因為「Run-flat tyre」輪胎沒氣也不會扁掉,駕駛人操作感覺差異不大,不容易察覺輪胎已經沒氣了,因此更需要加裝胎壓監測系統。
針對「Run-flat tyre」這些問題,米其林輪胎新發明一種所謂PAX系統全新設計。PAX系統不只是輪胎而已,而是包括了輪胎、輪圈、內支撐環、和胎壓監測裝置四項組件的整體系統。PAX系統關鍵就在內支撐環這個組件,塑料制的內支撐環緊緊環繞輪圈,但是如果輪胎穿孔爆胎的話,輪胎不會完全變扁,而是下降大約一半高度,輪胎內側胎面貼在內支撐環上,靠內支撐環支撐車體重量。此外輪胎輪圈結合部位則作了特殊設計,使爆胎時輪胎不會從輪圈剝離、脫落。米其林公司宣稱,PAX系統在胎壓為零的狀況下可以約90公裡的時速行駛200公裡。PAX系統胎壓不足時和正常操控感覺也沒什麼不同,因此也必須要有一個胎壓監測裝置。
PAX系統設計的想法和傳統「run-flat tyre」完全不同,輪胎沒氣時輪胎壁不需要支撐車體重量,輪胎材料反而和一般輪胎沒什麼不同,不必用太堅韌的材料,行路舒適性較佳,也不局限於低幅車胎,更適合一般房車和休旅車。當然輪胎穿孔了也可以修補,使用壽命可以長一些。
PAX系統的缺點是與現有輪圈無法兼容,這是一個整體的系統,您一次就得更換整組輪胎和輪圈,而不能任意搭配您現有的輪圈。此外PAX系統加了內支撐環,整個輪胎、輪圈組合變得比較重,專家會告訴您懸載系統「彈簧下的質量(unsprung mass)」變大,對車體懸載振動的頻率有影響。另外當然少攜帶一隻備胎所減少的車體重量又完全被抵銷了。
米其林曾經對PAX系統作了一個公開展示的實驗,在PAX系統輪胎上裝了炸藥藥包,汽車以40公裡時速在試車跑道行駛時,炸藥將輪胎炸了一個高爾夫球大小的洞,但是測試車的行駛完全沒有受到影響。美國的「消費指南(Consumer Guide)」今年十月份發表的測試報告,也分別把PAX系統裝在奧迪A8房車和福特Explorer休旅車上,刻意把左後輪穿孔,兩次測試Consumer Guide的報告都是PAX系統在胎壓為零的狀況下,測試車不管行路性、操控性都沒有太大的不同。
預期Run-flat tyre會越來越普遍。就像ABS煞車二十年前還是高級配備,現在幾乎已經是所有汽車的標準配備,不久的將來也許所有汽車都會使用「Run-flat tyre」。
到時候,您在路邊上用千斤頂頂汽車、換輪胎的老故事,就可以當作天方夜譚講給您的孫子孫女聽了。