滚滚车轮的蜕变——橡胶轮胎的发明故事

◆本刊综合

图/图虫创意

如果说车轮是汽车的“脚”，那么轮胎就是汽车的“鞋”。轮胎对于现代人类的意义不言而喻。在经历了木胎、金属胎等轮胎的更替后，如今被广泛使用的橡胶轮胎又有着怎样的发明故事呢？

东方“胶水”——橡胶

16世纪，西班牙探险家踏上了南美洲大陆，他们发现当地孩童玩的胶球是用一种浓稠液体制成的，捏起来有黏性，落地后弹得很高，雨天穿上被这种浓稠液体涂抹过的衣物还能防止被淋湿。一番寻根究底之后，人们发现这种类似“乳汁”的天然黏合材料来自橡胶树。后来，天然橡胶被带回了欧洲，并逐渐被推广开来。

图1 天然橡胶（图/千图网）

1819年，苏格兰化学家发现橡胶可以被煤焦油溶解，人们开始用橡胶制作防水布。1822年，世界上第一家橡胶工厂在英国格拉斯哥建立，橡胶正式进入工业生产阶段。然而，当时生产的橡胶对温度较敏感——温度过高会使其软化变黏稠，散发异味；温度过低会使其变脆、变硬，甚至不能使用。

为解决橡胶的这些“顽症”，美国人固特异进行了大量的实验。一次，他偶然将橡胶、氧化铅和硫黄一同加热，得到了一种类似皮革的物质，经过一系列改进后制成的橡胶弹性在低于沸点的温度下不会分解。“橡胶硫化技术”的出现为橡胶轮胎的出现奠定了基础。

橡胶轮胎的初现与蜕变

在橡胶轮胎出现之前，人们以使用木质或铁质车轮为主。1867年，人们用橡胶将木质或金属实心车轮包裹，起到缓冲的作用，这是现代轮胎的雏形。

中空气囊更舒适

1888年，为解决实心轮胎滚动阻力大带来的困扰，邓禄普往空心轮胎中加入注入压缩空气的弹性囊来缓解震动和冲击。利用这个原理对橡胶轮胎进行改进，中空气囊的橡胶轮胎很快被应用到自行车上，并逐渐被推广到汽车领域。

功能和使用寿命的升级

1904年，一种带花纹的轮胎出现了，这种轮胎不仅能与路面保持良好的附着性，还能排水、排污。1921年，帘线轮胎用韧性更好的帘线纤维织布取代了方形布料，再次提升了轮胎性能。后来，炭黑补强橡胶的出现，大幅提高了汽车轮胎的行驶里程。

1952年，米其林厂家推出第一款子午线轮胎，这种轮胎不仅增强了驾乘的舒适度，还能有效降低轮胎被刺破的概率。1955年，意大利某公司研制出一种轮胎体用人造丝帘线、束带层用钢丝帘线的半钢丝子午线轮胎，使轮胎在兼顾使用寿命和使用性能的同时更节能。

轮胎智能化

随着网络技术、计算机视觉、云计算等新兴技术的发展，汽车日益智能化，轮胎也得以智能化发展。比如，通过轮胎内部的传感器等测量轮胎压力、温度、摩擦、震动等状态，对轮胎的安全状态甚至汽车的安全性做出判断，并对异常状态进行预警等。

历史的车轮缓缓向前，轮胎的变革与发展还将继续。

图2 第三届中国国际进口博览会汽车展区的米其林Uptis免充气轮胎（新华社/赵丁喆 摄）