汽車產業發展百餘年來,提升「效率」一直是最核心的關鍵,從早期的蒸汽機、內燃機,到近代技術如缸內直噴、混合動力、電動機等,大方向始終是消耗更少的能量(焦耳)、換取更遠的行駛距離。

而近幾十年來,由於化石能源有限以及環保議題受到重視,各國政府與國際組織在汽車領域中,紛紛致力於降低汙染以及提升效率的立法與規範;除了車輛本體,周邊的零配件與部品也朝著相同的趨勢發展,其中,節能輪胎可說是最重要的一環。對車廠而言,無需更改車輛設計就能直接提升能耗4%至8%不等的幅度,對消費者來說,也可省下荷包花費,但最重要的是,能為地球環境盡一份心力。

在這股趨勢下,臺灣先前已正式成立「節能輪胎產業聯盟」,初期透過自願性、非強制性的方式,透過輪胎節能分級標示來推廣節能輪胎的優點,進而降低碳排放、提升能源效率、增加行車安全等多元目標。

歐盟、日本輪胎標籤的發展

輪胎標籤認證的發展,是近十幾年來的趨勢,我們分別以法規強制化的歐盟標籤、以及非強制化的日本輪胎標籤為例,大致說明國際上對於節能輪胎標誌的樣貌。

輪胎標籤認證的發展,是近十幾年來的趨勢,我們分別以法規強制化的歐盟標籤、以及非強制化的日本輪胎標籤為例,大致說明國際上對於節能輪胎標誌的樣貌。

首先,在歐盟輪胎標籤部分,於2009年立法、2012年歐盟市場正式實施,標籤內容分有:滾動阻力(燃油經濟性)、溼地煞車性(溼地抓地力)、通過噪音(輪胎噪音),3種指標各自設定性能範圍與分級;而根據歐盟所制定的規範,若輪胎廠商生產之輪胎產品無法達到標籤的最低要求,則無法於歐盟市場銷售。

滾動阻力(燃油經濟性)與溼地煞車性(溼地抓地力)這2個指標,都採用A至G等級、共計7個級別計算,A為最佳、G為最差,而根據現行的規範,一般小型車輪胎的滾動阻力低於E級,溼地煞車性低於F級,就無法在歐盟市場上市。

圖片為溼地煞車性(溼地抓地力)的測試方式,有實車與拖車2大類,根據現行的規範,一般小型車輪胎的溼地煞車性低於F級,就無法在歐盟市場上市。

在日本輪胎標籤方面,採用的是非強制性、也就是廠商自願性標示的方式,於2010年開始實施,標籤內容為滾動阻力(燃油經濟性)與溼地煞車性(溼地抓地力)。由於是非強制性的規範,因此即使沒有通過認證,產品依然可以在日本市場上販售,而政府態度則是鼓勵消費者在選購時參考輪胎標籤的性能,用以提升自我行車時的節能與安全保障。

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日本輪胎標籤使用的測試方式與指標,和歐盟相似,但分級區別不太一樣,日本標籤在滾動阻力(燃油經濟性)分為5級,最好的是AAA,接著依序是AA、A、B、C,而在溼地煞車性(溼地抓地力)部分,最高是a,接著依序為b、c、d,總共4個等級。等級愈高代表其性能愈好,也就是可以更省油、溼地煞車距離更短。

之後,日本為促進輪胎產業技術發展,及因應整車外銷市場規範,國土交通省於2015年10月新頒布《道路車輛安全規則》修訂版本,要求自2018年4月起乘用車所配備之輪胎滾動噪音、滾動阻力和溼地抓地力性能,須同時符合歐盟市場所制定的規範水準。

日本為促進輪胎產業技術發展,國土交通省於2015年10月新頒布《道路車輛安全規則》修訂版本,要求自2018年4月起乘用車所配備之輪胎滾動噪音、滾動阻力和溼地抓地力性能,須同時符合歐盟市場所制定的規範水準。

臺灣成立「節能輪胎產業聯盟」推廣輪胎節能等級標示

為鼓勵降低碳排放、提升能源效率、增進行車安全等目標,由經濟部能源局指導財團法人車輛研究測試中心ARTC,推動「節能輪胎標誌」,初期以非強制性、自願的方式,鼓勵輪胎製造商申請認證,並透過後市場抽測查核機制,提供消費者具公信力及參考意義的購買指標。

現階段的臺灣節能輪胎標誌,是以「節能指標」作為標籤的主要部分,並區分為:A、B、C三個等級,A級最佳,依序為B級與C級。

現階段的臺灣節能輪胎標誌,是以「節能指標」作為標籤的主要部分,並區分為:A、B、C三個等級,A級最佳,依序為B級與C級。在區分三個等級的條件下,看似C級節能胎的效果可能是最差的,但其實不然,因為只要能入選節能胎標誌的產品,即使是C級,都能夠提供約莫比照歐盟標籤C級節能胎的效益;按照估算,節能胎1年約能節省1,200元至2,200元新台幣的油費支出,節能效果相當顯著。

消費者目前在臺灣市場中,已經能夠在部分的輪胎商品上看到節能輪胎標誌的貼紙,上面會有清楚標示「A」、「B」、「C」三個等級,在選購之時,只要參照標誌上的分類,就可以快速得知這條輪胎的節能實力,提供消費者客觀、科學、具指標性的選購依據。

按照估算,節能胎1年約能節省1,200元至2,200元新台幣的油費支出,節能效果相當顯著。

科普時間:節能胎原理?

根據歐盟所做的研究顯示,車輛在行駛過程中,輪胎滾動阻力所需的能耗約占總能耗的15%-30%;而節能胎之所以能提升能(油)耗表現,科學原理是透過滾動阻力的降低、也就是減少滾動時的能量損耗,當車輛的動能損失減少時,自然可以讓能(油)耗表現變得更好。

根據國內外研究顯示,輪胎的滾動阻力有90%以上是因為Hysteresis遲滯現象所產生,剩下不到10%則是風阻、輪胎與地面磨擦損失。遲滯現象用白話文解釋,就是輪胎在滾動的過程因為離心力,變形成橢圓形而以非真圓的形狀接觸路面,胎內橡膠分子由於形變產生摩擦,造成部分的動能因此轉換成熱能與其他能量形式而被浪費掉。

輪胎的滾動阻力有90%以上是因為Hysteresis遲滯現象所產生;而測試輪胎滾動阻力的方式,主要透過測試機台進行。

簡單來說,節能胎就是讓輪胎滾動時的能量損失降低,在保有更高滾動動能的情況下,引擎或馬達的輸出自然更有效率;而當初輪胎研發人員發現,在橡膠配方中使用「矽」材料、再搭配特殊的製程,就能大幅降低輪胎的滾動阻力,節能胎便因此誕生。

除了節能效果,研發人員還發現「矽」配方製程的輪胎,對於提升親水性、也就是溼地性能有正面助益,最顯著的表現就是溼地的操控性能以及煞車性能,尤其是溼地煞車性能,可以大幅減低車輛在溼地上的煞停所需距離,進而強化行車安全。

節能胎就是讓輪胎滾動時的能量損失降低,在保有更高滾動動能的情況下,引擎或馬達的輸出自然更有效率;此外,輪胎採用「矽」配方製程,對於提升親水性、也就是溼地性能有正面助益。

小結:節能胎是世界趨勢

提升能源效率已是全球不可逆的趨勢,不僅在產品面上、法規面也是如此,如何以更少的能源、榨出更多的動能,則是產業界與政府的共識;在車輛輪胎的層面,節能胎亦是未來發展的主軸,現階段,屬於臺灣的「節能輪胎標誌」已經在市場上逐漸普及,希望未來消費者在換購輪胎時,也能參考節能輪胎標誌的資訊,幫助地球環保、也能節省自己的荷包。

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