充气轮胎的历史和技术发展

罗邦才
马来西亚橡胶局前资深研究主任

1-轮胎业的历史和发展

轮胎业的兴衰

1870  百路驰成立
1871  大陆马牌轮胎成立
1888  米其林轮胎公司成立
1888  南洛制造第一条商用自行车轮胎
1898  固特异轮胎及橡胶公司成立
1900  火石轮胎及橡胶公司成立
1917  横滨株式会社成立
1931  石桥正二郎成立普利斯通轮胎
1986  百路弛与Uniroyal合并，成立Uniroyal-Goodrich
1987  大陆马牌轮胎收购General Tire
1988  普利斯通收购火石
1988  米其林收购Uniroyal-Goodrich
1999  固特异从Sumitomo 橡胶工业收购南洛
2006  普利斯通收购奔达可

1.2 技术发展

1839   橡胶硫化
1845   罗勃·威廉·汤姆斯获得硫化橡胶轮胎专利
1888   南洛制造首条商用自行车轮胎
1898   Schrader气阀杆获得专利
1903   固特异轮胎公司获得首条充气轮胎专利
1904   帘布层取代梭织布
1906   首条充气飞机轮胎面市，防滑花纹
1910   百路驰介绍碳黑作为强化物
1938   固特异推出人造纤维帘子线
1937－1945 第二次世界大战
1940   百路驰推出首条商用人造胶轮胎
1946   米其林推出子午轮胎
1947   固特异推出首条尼龙轮胎
1947   百路驰推出无内胎轮胎
1963   固特异将聚酯帘线应用于轮胎
1965   Armstrong Rubber推出斜交带束玻璃纤维轮胎
1968   海绵轮胎
1968   美国规定所有新轮胎必须有DOT 号码
1971   月球轮胎
1981   飞机子午胎

2.1 南洛的故事

诞生于苏格兰的邓禄普（John Boyd Dunlop 1840年2月5日至1921年10月23日）是个发明家，也是其中一家橡胶公司的创始人。他创办了南洛充气轮胎公司。

他修读兽医系，并在1867年于北埃尔兰成立了Downe 兽医诊所。

1887年，他为儿子的三轮车研制了第一条实用的充气轮胎。经过测试，他在1888年12月7日取得了专利。然而，两年之后，他接到正式的通知说，该专利是无效的，因为罗勃·威廉·汤姆森（Robert William Thomson 1922－1873）分别 于1846年在法国和1847年在美国取得了专利。

南洛充气轮胎的发展因为交通发展而达到关键时刻。1890年底，该公司才在贝尔法斯特（Belfast）开始商业化生产。南洛以他的专利换取了公司的1500股，结果他最终并没有因为他的这项发明而致富。

2.2  南洛充气轮胎有限公司

1889年成立于都柏林（Dublin）的南洛充气轮胎有限公司，取得了邓禄普的充气轮胎专利并将它商业化。该公司继续扩充， 从伯明罕的佛特邓禄普（ Fort Dunlop），扩展至南非、南美、荷兰、比利时、意大利、丹麦、瑞典、西班牙、印度、日本、美国，并在马来西亚和锡兰购买橡胶园。

南洛的多元化业务包括防水胶布、鞋子、服饰、航天、乳胶床垫、高尔夫球、网球拍、潜水服、潜水用的脚蹼及世界首条"故障安全"（fail-safe）轮胎。

1960年代选择研发纤维子午胎，而不是耐用的钢 丝子午胎是南洛衰微的主要因素。南洛因此输给了米其林和其他销售钢丝子午胎的制造商。 

1971年，南洛和倍耐力合并，成为全球第三大轮胎公司。该合并合约在1981年结束。

接管和解散

1980年代初，南洛债台高筑。1984年，它将美国的轮胎子公司出售给管理层，并将南洛印度出售给迪拜的Jumbo 集团。1985年，该公司被BTR plc所收购。南洛公路轮胎名字的行使权则出售给日本Sumitomo。

1990年代，BTR将南洛的各个公司出售：

－1966年，将南洛鞋子业务出售给荷兰Hevea公司

－1996年，南洛Adhesives被Norcros plc收购

－1966年，南洛飞机轮胎有限公司被出售，以成立另一家独立的公司

－1997年，Dunlopillo，作为Dunlop Latex Foam 有限公司出售给管理层

－1998年，BTR将其股份出售给南洛非洲有限公司

－2006年，南洛轮胎国际被印度阿波罗轮胎收购

3.1 高且薄或矮且胖？

早期的轮胎大约长1寸，宽半寸，厚1/4寸。它们不会发出任何噪音，在不平坦的路面行驶时也不会震荡。

这些年来，轮胎的形状就如圆形的气球，拥有100％的高宽比，可行驶不超过1500公里。它们很容易被刺穿和损坏。因此，当时的车子在长途跋涉时携带六条备胎是 相当普遍的事。

1934年，轮胎花纹的发明，提供了更佳的湿地操控。轮胎的高宽比，则在1950年，也就是在推出无内胎轮胎时，进一步降低至95％。较低的断面比，可带来更佳的车子操控。到了1962年，该高宽比已经大约在85％。1968年时，高宽比为70％的轮胎，被视为低断面轮胎。今天在马来西亚，原配胎的高宽比一般为65％－55％，而在公路行驶的汽车当中，一般替换轮胎的平均高宽比为40%和45％。

低断面，宽阔的轮胎花纹具有以下的优点：

更佳的胎纹磨耗
较低的滚动阻力
更好的高速行驶能力
更佳的操控，牵引力及制动

缺点

低速行驶时的粗糙驾驶对车子轮胎的不平衡
悬挂系统很敏感
更容易发生水漂

马来西亚汽车的轮胎断面趋势

年代               高宽比             轮胎断面              速度（kmph）
1960                100％               超圆                     －150
1970                  80％              正截面                    S180
1980                  70％              低断面                    H210
1990            65－60－55％      特低断面                  V 240
2000            50－45－40％      超低断面                  Z >240

3.2   斜交层VS 子午胎

子午胎在很多方面都超越斜交层轮胎。
更佳的胎纹磨耗
更佳的操控
更低的轮胎阻力
生热较低，提供较清凉的运跑
更高的高速行驶能力
更高的防穿刺功能
较低的每公里行驶成本

然而，斜交层轮胎也有一些优点

较低的轮胎成本
较高的抗胎壁冲击和胎缘损伤能力
较低的胎压敏感度
较能包涵轮胎被滥用的情况如轮胎充气不足/充气过量，或超载

马来西亚轮胎子午化

摩托车轮胎     0％
轿车轮胎       100％
轻卡             70％
重卡             40％
农业用轮胎      0％
推土机            0％

子午化对马来西亚有长期的影响，因为子午胎需要更多的天然胶，也就是未硫化的橡胶强力度和高粘性。

影响马来西亚子午化的趋势

改善的高速公路
更迅速的长途运输
更高的安全意识
更佳的车子/轮胎维护

3.3马来西亚的轮胎售价

如果我们看马来西亚的轮胎售价，我们会很快地下结论说汽车轮胎的成本效益比，有了相当大的改善。

作为轮胎的使用者，我为轮胎制造商喝彩并向他们祝贺。在过去的4世纪，轮胎价格几乎没有上涨过，而车子的售价却已经上涨了好几倍。这几十年来，劳工、机械、原料、公用事业设备、土地、建筑、环境污染控制、安全及健康成本都已经增加了好几百个百分点了。轮胎价格却很少涨价。这是值得那些相关行业者如翻胎业者、胎面胶制造商、轮胎设备制造业者、代理及消费者沉思的。

 
马来西亚的轮胎价格

  年     轮胎规格       轮胎种类      轮胎磨耗      轮胎价格     汽车价格
                                             （公里）      （零吉）     （零吉）

1960   6.00-13          斜交层          4000           70           6000

1970   155/80R13    子午纤维        50000          80          10000

1980   175/70R13    钢丝子午胎     60000         100          20000

1990   185/65R13    钢丝子午胎     60000         120          50000

2000   185/60R14    钢丝子午胎     60000         140          80000