輪胎知識庫 回首頁Home > 輪胎資訊平台 >輪胎知識庫

節能輪胎原理說明

       何謂節能輪胎?多數人或許有此疑問。其實節能輪胎指的是具有低滾動阻力的輪胎。輪胎是由鍵狀高分子或聚合物組成,由硫原子將他們相互交聯在一起的橡膠化 合物。當輪胎受到負載時,胎紋與地面接觸部分會受力而使輪胎會產生變形、剪切、擠壓及接合面相的側滑,輪胎滾動阻力會因行駛路面的狀態而有很大的不同。在 一般鋪裝路面行駛,滾動阻力中有90%以上是在輪胎接觸地面變形之能量損失(遲滯現象Hysteresis,註1) ,另外10%才是由於風阻損失以及輪胎與地面摩擦造成。

註1:當輪胎滾動時,輪胎與接地面在行駛中反覆接觸路面,進行屈曲運動,且輪胎的撓度與荷重的關係會呈現非線性的行為,此現象稱之為遲滯現象(Hysteresis)。下圖為應力應變之曲線,其所包圍面積表示能量的損耗,

 

遲滯現象與輪胎滾動變形

圖1. 遲滯現象與輪胎滾動變形

 

包含其它影響因素如:輪胎直徑、行進速度、表面粗度、胎壓、胎紋深度等,而產生了滾動阻力,此阻力越大,則車輛所需要前進的力量則會越大,因此節能輪胎的目的在於降低輪胎的滾動阻力,減少能量的消耗,以增加燃油的使用效率。

節能輪胎利用改變胎面膠料配方、胎體結構與胎面花紋設計等方式,來降低行駛時之滾動阻力,達到減少燃油消耗的目的,同時也需兼顧良好之抓地力,維持輪胎基本安全性能。

 

遲滯現象與輪胎滾動變形

圖2. 滾動阻力與濕地抓地力的平衡

 

       全球石油的使用,約有20~30%是用於交通運輸,而運輸車輛在行駛過程中,輪胎滾動阻力所需能耗到達總能耗的20~30%,而每年輪胎滾動阻力所消耗 的能量(約16億千瓦)與工業所消耗的能源相當(約17.6億千瓦)。國際能源署(International Energy Agency, IEA)估算,實施輪胎效率標準約可改善3%車輛油耗,廣泛使用後,2020年預估每年可節省300億升燃油消耗。因此,現階段,歐、美、日國家紛紛推動 車輛輪胎效率標示,要求輪胎製造廠須針對出廠之輪胎標示標示其滾動阻力(rolling resistance)、燃油效率(fuel efficiency)、濕地抓地力(we grip)和噪音水準(noise)等,籍以淘汰非節能環保輪胎。

友善列印轉寄回上一頁Top分享 把這則內容分享到Facebook 把這則內容分享到Plurk 把這則內容分享到Twitter