在先前的篇章中,U-CAR提到有關於節能胎與節能輪胎標誌的基本輪廓,這回,將更深入探討節能胎的原理,並且透過節能效益計算器,實際計算換裝節能輪胎所帶來的經濟效益。

在解釋輪胎滾動阻力之前,很多人可能對「滾動阻力」這個名詞不怎麼熟悉,認為是輪胎橡膠和地面的摩擦力所導致,但事實上,根據國內外研究顯示,輪胎與地面磨擦損失佔整體滾動阻力不到10%,而有超過90%是因為Hysteresis遲滯現象所產生。

所謂的遲滯現象,用白話文解釋,指的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,輪胎內部的橡膠分子因為形變而產生摩擦,造成動能損耗,並轉換成熱能以及其他能量形式而佚失。

輪胎在滾動的過程中,內部的橡膠分子因為形變而產生摩擦,造成動能損耗,並轉換成熱能以及其他能量形式而佚失。

再用更簡單的詞意解釋,輪胎的滾動阻力是來自於滾動時的變形,讓滾動的能量有損耗;所以,動能損耗愈大、代表引擎或馬達需要一直補充動能維持車輛的行進,反之,若動能損耗小(滾動阻力低),補充的能量就低,自然可以達到更節能的效果。

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因此,可以歸納出:輪胎滾動阻力的來源是因為能量損耗,不論車輛是在滑行、或是行進的狀態下,動能一直都在耗損,這才是造成輪胎滾動阻力的根本性原因。

輪胎滾動阻力的來源是因為能量損耗,不論車輛是在滑行、或是行進的狀態下,動能一直都在耗損,這才是造成輪胎滾動阻力的根本性原因。

改變輪胎橡膠配方與製程,讓輪胎滾動阻力降低

在1990年代,輪胎業界研發人員發現,在輪胎的橡膠配方中加入二氧化矽成分,並搭配特殊製程,會讓生產出來的輪胎,其滾動阻力大幅下降,也就是變得更為節能;同時,研究人員還發現,矽有助於提升輪胎的親水性,在溼地上的抓地力更佳,因此溼地的煞車距離也會變短。

輪胎業界研發人員發現,在輪胎的橡膠配方中加入二氧化矽成分,並搭配特殊製程,會讓生產出來的輪胎,滾動阻力大幅下降。

節能效益有多少? 還有額外的好處嗎?

那麼,節能輪胎和普通的一般輪胎比較起來,到底有多少的節能效益。目前在經濟部能源局委託車輛中心所建置的「車輛節能應用技術研究網站」,提供有「小客車節能輪胎效益試算」的工具,可以讓網友自行計算使用節能胎的經濟效益。

經濟部能源局委託車輛中心所建置的「車輛節能應用技術研究網站」,提供有「小客車節能輪胎效益試算」的工具,可以讓網友自行計算使用節能胎的經濟效益。

實際以節能輪胎A級至C級、對照一般非節能輪胎,在年行駛1萬5千公里的條件下,節能輪胎將可節省37公升至73公升不等的燃油,在油價25元的條件下,最高可節省1,800元的支出,若油價提高到30元,最高將可省下約2,200元的費用。

以節能輪胎A級至C級、對照一般非節能輪胎,在年行駛1萬5千公里的條件下,油價25元最高可節省1,800元的支出,油價30元最高將可省下約2,200元的費用。

而除了經濟上的效益外,臺灣節能輪胎標誌在分級上,無論是A級、B級、C級節能胎,皆必須獲得歐盟輪胎標籤中溼地抓地力C級以上的成績,才能通過審核,換句話說,通過節能輪胎標誌審核的產品,在安全性上也都有一定的水準,甚至和一般輪胎相比,有著溼地煞車更短的距離,如果你現在使用的是非節能的一般型輪胎,換上獲得節能輪胎標誌的產品之後,無論在經濟性、安全性方面,都能獲得一定程度的提升。

臺灣節能輪胎標誌在分級上,須獲得歐盟輪胎標籤中溼地抓地力C級以上的成績,才能通過審核,和一般輪胎相比,有著溼地煞車更短的距離、更加安全。

結論:科技力量帶動節能輪胎的進步

從科學的角度上,在解析了節能輪胎背後的原理後,在傳統上被認為是互斥的2個性能指標,如今透過科技的力量,讓滾動阻力與溼地抓地力性能得以同時提升,讓兩者的差距縮小,不會因為追求節能表現而犧牲安全性,這就是科技進步的力量。

此外,進入電動車的世代後,節能輪胎的發展將會更顯重要,因為藉由輪胎滾動阻力的降低 ,代表使用相同的能量、能夠前進更長的距離,換句話說,電動車只要換上節能胎,就可增加續航里程;在未來,節能輪胎的發展策略,確實是各國政府與輪胎業者的重點方向。(經濟部能源局廣告)

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