谁是轮胎之父?

【专家解说】：载车之“水”--轮胎 汽车制造属于“火车头产业”，因为一百多年前汽车的发明 ，孕育出一系列产业的发展，尤其是汽车部件的制造。不过，在众多汽车部件之中，有一项的出现历史要比汽车本身早，那就是“轮胎”。 到目前为止，轮胎依旧是最不可取代，也是最重要的汽车部件。汽车不一定要有引擎，可以采用电动马达驱动;但是目前却还没有不需要轮胎的汽车!另一方面，行驶中如果引擎突然故障，不过就是车速缓减下来;可是如果轮胎爆胎，那么就危险得多!古语云:“水能载舟，也能覆舟”，对于汽车而言，轮胎就等同于水对舟船的重要性。 世界上的第一辆汽车，普遍上公认为Karl Benz在1885年所制造，尽管那只是一辆“三轮车”;即使Daimler在1886年制造出第一辆“四轮汽车”，也无法撼动Karl Benz“汽车之父”的地位。 可是，一般人所认知的轮胎之父，却不是世界上第一条轮胎的发明者。 车轮的出现其来有自，甚至有人以为在石器时代，就已经有天才摩登原始人，把石头凿成圆形，贯上轮轴，而完成“车辆”的雏形;虽然这种想法可能受到Flint Stone (聪明笨伯)的影象，不贴近史实，不过从世界各地的古文明记载，可以确定车轮已有数千年历史。而这数千年间的演进，大致上是从树干断面取材的实心园木轮，进化到以一截一截的弯曲木条围城圈状，外覆钢铁轮带，内部以木质轮辐支撑结构，因此车辆直径得以加大，以取得较佳的舒适度。 不过，硬边车轮与那个年代不平整的道路“硬碰硬”的结果，不仅颠簸难耐，车轮也容易损坏，怪不得中国的历代帝王不爱坐车爱乘轿，始终人脚才是Ride Quality最好的避震。也难怪日后舒适的汽车要称为“轿车”。 言归正传!话说世界第一条轮胎的发明时间为1845年，比起汽车整整早了40年，发明人是苏格兰的一位工程师Robert W. Thomson，他不但开发出全世界第一条充气轮胎，也顺利取得了英国政府所核发的专利证明书。不过，走在世界最前端的人通常没有好下场，虽然Robert W. Thomson发明轮胎，却没能因此致富，甚至连“轮胎之父”的头衔也没捞到，而被Dunlop给拿去。怪只怪当时橡胶制造技术太落伍，充气轮胎虽然能大幅提升舒适性，却很容易破损漏气;再加上当时火车的盛行，延迟了汽车的发展，结构复杂、成本高昂的充气轮胎因此不受重视。反而是1870年同样在英国出现的实心橡胶轮胎，虽然避震效果没那么好，却可靠得多，且好歹也比铁圈车轮舒适，因而广泛应用于大、小型马车与脚踏车。 一般人所认知的“轮胎之父”John Boyd Dunlop，和轮胎发明者Robert Thomson同样是苏格兰人，不过他并不是工程师，而是一位兽医!不知道他“重新发明”充气轮胎的过程中是否参考过Thomson的设计?总之他这位“慈父”为了让儿子的三轮脚踏车更省力好骑，于是以橡胶馆作为轮胎的本体，覆上帆布再接合于轮子上，并透过一个单向阀门贯气。这个设计在1888年取得英国专利权，1890年又在美国获得专利，Dunlop Tires在英、美两地广泛地受到脚踏车制造商采用，Mr. Dunlop开始小赚一票。1896年，Mr. Dunlop更进一步把公司和专利权一并卖掉，抱着钞票颐养天年。以他为名的公司则继续营运，并且从1923年开始，邓禄普轮胎(Dunlop Tires)成为一家美国公司。 ● 另一位具有“轮胎之父”资格的人，则是Charles Goodyear。要不是他发明橡胶硫化技术 ，则轮胎工业不足以成气候。 天然橡胶的生成，是将生长在热带地区的橡胶树干切口，收集所流出的乳白汁液再予以铺散成叶状、干燥而成。虽然天然橡胶有其弹性，在自然状态下的物理性质极不稳定，冷却状态下它硬且易碎，加热后却软而粘稠，因此用途不广。但自从Mr. Goodyear在1839年发展出“橡胶硫化法”以后，橡胶成为一种具有足够硬度却饶富弹性的材料，且能够承受相当程度的冷、热考验，从此轮胎的材料遍有了着落。 Mr. Goodyear的橡胶硫化法在1844年获得美国专利 ，并将这个技术授权给许多橡胶制造业者，但是执着的Mr. Goodyear并没有因此开始过好日子，因为他把所得全部用来进行许多昂贵的试验，意图进一步改善橡胶制程，最后贫困潦倒地终老。 现在我们所认识的Goodyear轮胎厂，与Mr. Charles Goodyear并没有直接关系，而是Frank A. Seiberling于1898年在美国Ohio州East Akron所创建的橡胶公司，并以象征着橡胶领先技术的Goodyear为公司命名。Goodyear公司最初制造脚踏车与马车轮胎、消防水管等产品，1921年发展出世界上第一款越野胎，1926年Goodyear已经成为世界最大的轮胎制造公司，而世界上第一款采用尼龙纤维的轮胎也是Goodyear在1947年发展出来的。事实上Goodyear不但生产轮胎，也是首屈一指的飞船制造商，1924年Goodyear买下Zepplin飞船的制造权，1928年便接下美国海军订单生产Macon与Akron两艘飞船，甚至在1987年制造一艘名为Spirit of Akron的先进飞船，来彰显其辉煌历史。 ● 汽车轮胎的演进 充气轮胎运用于汽车始于1895年，当时Edouward Michelin 设计一款充气轮胎，并把它装到车上参加 Paris -- Bourdoux --Paris的比赛，不但顺利完赛，而且成绩也不差，从此汽车采用充气轮胎的例子就愈来愈多了! 汽车用充气轮胎最初还是沿用Dunlop的设计概念，以单层充气橡胶管构成轮胎的本体，这个设计运用于轻巧的脚踏车还算OK，但是用在汽车上，因为车重愈来愈大，速度愈来愈快，单层充气胶管车胎能够承受的气压有限，也很容易磨破漏气，显然不适用于汽车。一直到1900年代初期，因为双层轮胎的发明才得以解决这个问题。双层轮胎外层以较厚的外层支撑胎体 ，内层的软质内胎则用来充气避震，由于双层轮胎可以承受55~75psi的压力，遂被称为“高压轮胎”。除了双层轮胎之外，这段期间的重大轮胎技术突破则是强化胎唇与一体成型胎纹的诞生;1901年意大利的Pirelli轮胎厂发展出在胎唇内埋设钢索的“弹力胎”(Recoil Tire)，解决了轮胎容易与轮圈脱开的困扰。此外，早期的充气轮胎并没有胎纹设计的概念，顶多是在狭窄的胎管接地处贴附圆形胶粒，以增加耐磨度，这种设计不但容易被异物戳破，在湿滑坡道路面行驶也很容易打滑，直到1908、1909年Goodyear与Dunlop先后推出将菱形胎块整合于胎面上的全天候双层充气轮胎，轮胎的抓住性才获得改善。 ● 低压轮胎 为了获得足够轮胎强度与支撑性，轮胎的橡胶帆布层数陆续增加达六层之多，但是随着经验与材料技术的发展，美国发明了在胎体埋入横向钢丝捻线帘布的技术，不但强度更高，橡胶帆布层数得以减少，滚动之后的发热程度也较和缓，这项技术并在第一次世界大战时从美国传到欧洲。之后，轮胎业者又发现降低胎压不但更能支撑车体重量，还有助于舒适性的提升，于是正常胎压约在30~32psi之间的“低压轮胎”就在1922年应运而生。然而更重要的变革则是无内胎轮胎的发明，其实早在1903年P. W. Litchfield就已取得无内胎轮胎的专利，不过直到1948年无内胎轮胎才发展完备，这是在轮胎内缘加上一层气密性极佳的内层轮体，由于内层胎体不像内胎会因为充气而延展绷紧，因此即使被刺穿，破洞也不会变大而将空气迅速漏光。1920年代发明了嫘萦纤维，到了1938年开始运用于轮胎制造，时值第二次世界大战，一方面合成橡胶的发明，彻底改变了轮胎的基本材质，另一方面，比嫘萦更坚硬、有弹性且更有伸缩性的尼龙纤维也开始运用于轮胎，之后聚酯帘布(Polyester Cord)、纤维钢(Flexten)、Kevler也陆续运用于轮胎制造，轮胎再也不是一圈橡胶而已，而是结合力学与材料科学的复杂技术。 影响轮胎发展的另一个重要里程碑是1966年美国国会所通过的“国家交通与汽车安全法案”(National Traffic and Motor Vehicle Safety Act)，法案内容明订轮胎最基本的热承受、循迹、磨损标准，从1979年开始并要求轮胎制造商必须在胎壁标示容许速度等级。