高胎壓也有良好舒適度-普利司通Ecopia NH100換裝報告

我們換上這條Bridgestone Ecopia NH100神省胎已有一個多月時間了。這一個多月來天氣變化著實不小,同時也影響到胎壓的變動,也因此讓我們有了這樣的想法──用不同的胎壓來測試此條神省胎的乘坐與操駕感受。

 

換胎日期

 2017/11/28

換胎後累計行駛里程

 2100 KM

胎紋深度

 新胎 7.5mm

 目前 7.3mm

平均油耗

 換胎前 17.2km/L

 換胎後 17.8km/L

 

不過胎壓可不是想打多少就打多少。多數讀者都知道要查一部車的標準胎壓,可參考駕駛座車門邊(或油箱蓋裡)的原廠規範貼紙,一般來說大約會落在30~40psi之間。由於胎溫和胎壓有線性關係(胎溫每增加10℃,胎壓大約會增加1psi),因此量測時必須以冷胎壓為基準,若不得已必須在行駛後量測,則要多打2~3psi為宜。

若有需要長時間載重行駛,建議將胎壓調整至重負荷規範,以確保行車安全。

我們之所以會想要以不同胎壓來量測,是因為NH100神省胎擁有較為舒適的行路感受,在Peugeot 308原廠的前33/後32psi的規範下,即便遇到坑洞,也不會有明顯的彈跳感,可說是Q度十足。一般來說,原廠的胎壓規範還會有一組是提供重負荷時使用,Peugeot 308上的建議則為前33/後44psi。雖然這個數值超出多數人想像,但其實都屬於一般轎車胎的容許範圍內。此外,部份車廠還會提供一組節能設定,就是利用較高的胎壓來降低輪胎滾動阻力,以換取更佳的油耗表現,但若是翻閱車主手冊你會發現,在節能設定下,輪胎的滾動噪音可能因此較大,或是行駛舒適性受到影響,這部份端看車主如何取捨了。

在換裝NH100後,連續兩桶油的平均油耗都有17.8km/L,未來我們也將持續追蹤。

在較高的胎壓設定下,我們不得不說NH100還是具備極為出色的舒適度,雖然路感變得較為清晰,但仍不會讓人顛得難受;採後拖曳臂設計的本車,在後輪胎壓高達44psi的情況下,會在輕負載時有較明顯彈跳,但只要後座有人或行李廂有擺放物品,整體來說就還在可接受範圍內。而在如此的胎壓下,這個月本車的平均油耗確實也較先前好上些許,行車電腦顯示來到17.8km/L。未來我們也會觀察將胎壓調回標準設定時,是否又會有所影響,將油耗打回原形?張孝吉

車輪輕量化時代來臨 超輕車輪如何改變未來汽車?

相比於其他汽車零組件科技在最近十年突飛猛進,輪胎與輪圈領域的創新卻乏善可陳,不過前述遺憾近期卻有了突破!Toyota剛宣佈他們計劃2020年之前推出免充氣輪胎,還可顯著降低整車重量。另一方面,輪胎也進入了「碳纖維時代」了嗎?Porsche近期推出一款純碳纖維增強塑膠輪圈,意味著駕駛動態和駕駛樂趣的間接提昇;「超輕車輪」時代離我們還有多遠?更低的簧下與簧上荷重將如何影響未來汽車產品?請看我們的分析。

因為材料特性,碳纖維從1950年代初開始應用在航空太空領域,也廣泛應用於體育器材、紡織、化工機械、醫學與汽車領域。

 

文 許鴻德

如何地減輕汽車重量、扭轉20年來讓新車因滿載各種安全和舒適配備而愈來愈重的大趨勢,已成為高級與豪華車廠的首要挑戰與未來生死存亡的關鍵!

從中國到歐盟總部比利時、再到全球最大單一汽車市場美國,各國政府都要求新車使用更少的汽油,或最好是完全不使用汽油(電動能源)。來自鋼鐵生產廠商Arcelor-Mittal、Robert Bosch GmbH與諮詢公司Arthur D. Little的分析得出一個發人深省的結論:若汽車全車重量降低10%,則燃油效率可提高6~8%,全車重量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3~0.6升,車身減重的成本比加裝任何形式的混合動力系統都要更低。

現有的節油科技包括可變氣門與進氣岐管、渦輪增壓和個別汽缸熄火等等,但沒有一種能達到5%的節油效果!降低車身重量還能減輕煞車系統壓力並提高引擎效能,當前由於環保和節能的需要,「汽車輕量化」已經成為世界汽車發展的潮流。

許多超跑產品都已經大量應用碳纖維材料。

許多超跑產品都已經大量應用碳纖維材料。

 

減輕車輪重量的效益明顯

相比於其他汽車零件科技在最近十年突飛猛進,在輪胎與輪圈領域的創新卻乏善可陳,過去對於降低輪胎與輪圈重量的研究投入也遠低於車身其他部位。但身為車輛唯一與地面接觸的零件,同時也是簧下荷重(包括車輪、懸吊搖臂、煞車系統)的主要部分,輪胎與輪圈的減重對於節能與性能提昇的效果都非常明顯!車輪的轉動慣量對車輛性能有著非常直接的影響,不論引擎的馬力或扭力有多大,都得先克服車輪的轉動慣性後,才能將扭力透過車輪有效傳遞到地面。

降低車輪(當然還包括一起旋轉的煞車碟)重量可以讓引擎動力的傳遞更加直接,這也是提昇車輛性能最快的方式之一:業界共識是車輪減少1公斤相等於車身重量(簧上荷重)負擔少了10~15公斤左右(僅是車輪減重30%,燃油效率就可提昇7%以上),許多競賽用車輛最常見改裝的就是車輪重量減輕,才能讓車輛加速性能方面有著明顯助益。

在降低車身重量的手段上,汽車工程師很早就運用了先進複合材料(主要以碳纖維材料為主),碳纖維是指碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異。碳纖維具有一般碳素材料的特性如耐高溫、耐磨擦、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,碳纖維其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現出很高的強度。與樹脂、金屬、陶瓷等基體複合而成的複合材料其強度在現有結構材料無人能出其右。

也就是因為其材料特性,碳纖維從上個世紀1950年代初開始應用在航空太空領域。火箭工程師發現太空梭重量每減少1公斤,就可使運載火箭減輕500公斤燃料。飛機重量的減輕也可以節省油耗並提高航速。美國JSF先進戰鬥機F-35上的碳纖維複合材料已佔全機重量的1/4、機翼重量的1/3。隨著科技的發展,碳纖維複合材料的生產技術上不斷進步、成本也愈來愈低。除了前述的航太應用之外,也廣泛應用於體育器材、紡織、化工機械、醫學與汽車領域(各類超跑與高級車輛的使用佔比逐漸上昇)。


降低車輪(與煞車碟)重量可以讓引擎動力的傳遞更加直接,也是提昇車輛性能最快的方式之一:業界共識是車輪減少1公斤相等於車身重量(簧上荷重)負擔少了10~15公斤左右;僅是車輪減重30%,燃油效率就可提昇7%以上。

許多競賽用車輛最常見改裝的就是車輪重量減輕,才能讓車輛加速性能方面有著明顯助益。

 

成本高昂 量產之路卻不遠

汽車工程師嘗試將碳纖維材料應用在輪圈上已有一段時日,卻始終無法克服成本及性能上的瓶頸!考慮到碳纖維本身耐衝擊性較差,以及克服這一問題需要投入更多成本等因素,儘管實現起來難度不高,但願意將碳纖維材質引入到民用車輛輪圈中的,過去僅有Koenigsegg與Ford的特殊車款。Koenigsegg Agera R與ONE:1的確是世界上率先採用中空式、一片式全碳纖維輪圈的民用車型,獨有的Aircore空心技術,輪圈的重量降低的成效明顯(每個輪圈重量僅6公斤)、同時也減少了20%的簧下重量,不過一套這樣的輪圈配上米其林Pilot Sport Cup 2輪胎要價60,000歐元。

全碳纖維輪圈成本高昂的原因在於:採用人力以輪圈的雛型將碳纖維材料一片一片交織於模具上,無論是框面還是框身的基本結構都是用這複雜且緩慢的生產模式。

我們可從Koenigsegg原廠公開碳纖維輪圈的製作過程來一窺全碳纖維輪圈成本高昂的原因:採用人力(手工)以輪圈的雛型將碳纖維材料一片一片交織於模具上,無論是框面還是框身的基本結構都是用這複雜且慢條斯理的前置生產模式,最後再將完成的碳纖維框架真空處理並送到烤爐成型,完成後進行打磨、烤漆的外觀保護,而這樣僅完成ONE:1的一個輪圈而已。相較於鋁合金「鍛造」輪圈的全自動生產流程:用機器將鋁材壓成輪圈成型,再修飾細節打磨上漆即可,手工打造的碳纖維輪圈成本之高可想而知,由於碳纖維是種交錯編織的材質,過往技術是無法採用機器來大量生產輪圈。

之後Ford在Mustang Shelby GT350R跑車上使用的碳纖維輪圈選擇與Carbon Revolution共同設計,為了確保這套輪圈能夠達到民用車輛的耐久度,他們先後進行了包括撞擊、紫外線/化學暴露以及極端熱耐久性等測試,還採用了熱熔射塗層技術以強化使用壽命。

碳纖維輪圈需經過大量測試,並採用了熱熔射塗層技術以強化使用壽命。

如何降低碳纖維輪圈的生產成本,以擴大其潛在客戶基礎?這是汽車工程師長久以來的努力目標,而Porsche近期也宣佈其研發成果:該廠推出的純碳纖維增強塑膠輪圈預計將搭載於2018年初的911 Turbo S Exclusive Series車型,也將讓他們成為首個大幅量產碳纖維輪圈的汽車品牌。

Porsche碳纖維輪圈的中心以交織性的碳纖維織物為材料,並經由200多個單獨的零件切割、組裝而成,為此該廠還投資了全球最大的碳纖維編織機來用於生產,一個輪圈總計採用11英哩長的碳纖維絲材料。編織機完成輪圈的雛形後,再經由高壓和高溫情況下進行樹脂填充和初步的樹脂固化、模塑成型,冷卻、上保護漆、美化外觀等程序後完成。碳纖維輪圈對性能的提昇是顯而易見的:單個碳纖維輪圈的重量僅約8~9公斤,如果將材質換成鋁合金的話、其重量可能會飆昇至15公斤。

為了提供量產產品給客戶,Porsche還投資了全球最大的碳纖維編織機來用於生產碳纖維絲輪圈。

Porsche表示碳纖維輪圈的堅韌度也比同等鋁合金輪圈高出20%,整套車輪的選配價格雖仍達16,000歐元,但規模化生產已較Koenigsegg Agera車廠的同類產品價格大幅下降60%、同時品質更穩定,相信隨著生產規模的擴大,未來將有更多車主可享受到碳纖維輪圈所增加駕駛動態和駕駛樂趣。

 

何謂熱熔射塗層技術?

熱熔射技術是在物品表面上噴覆特別的模層,以增加抗腐蝕性、抗高溫氧化性、絕緣性、熱傳導性、耐磨耗性等能力,可延長物品的使用壽命。

 

 

輪胎相關科技仍無明顯突破

除了輪圈之外,車輪的另一個重要組成:輪胎也是汽車工程師盼望升級換代的重要目標!如同所有的消費性產品,「新科技」始終是推動產品革命的動力。在1930年代、多數汽車都必須攜帶一個以上的備胎。因惡劣的路況與不甚耐用的輪胎所導致「爆胎意外」就像是家常便飯。30年代末期、Michelin首次將橡膠和鋼絲完美地結合,成功設計出鋼絲輪胎,朝著子午線輪胎的發展邁出了重要的一步。

節省燃油、使用壽命更長、操控性也更佳的子午線輪胎從1950年代誕生、並於1970年代開始成為主流輪胎產品,備胎的數目從此縮減為一個。

節省燃油、使用壽命更長、操控性也更佳的子午線輪胎從1950年代誕生、並於1970年代開始成為主流輪胎產品,備胎的數目從此縮減為一個。甚至有人說子午線輪胎毀掉了汽車產業!1970年以前幾乎所有的輪胎都是斜交輪胎:在橡膠胎面下,尼龍皮帶以30度或45度角對角線形成交叉線,讓輪胎的側壁更強韌,價格更便宜,問題是每行駛1.2萬英哩就要換輪胎,Michelin發明的子午線輪胎雖然製造成本較高、但可以行駛4萬英哩才更換,從此輪胎產業進入「大者恆大」的格局,而子午線輪胎帶來的輪胎回收難度也成為嚴重的環保問題。

Michelin輪胎廠的無氣輪胎概念產品:Tweel輪胎有兩層沒有空氣的實心橡膠,傳統輪胎的充氣部分是為了吸收來自路面的震動。

在子午線輪胎獨領風騷至今約50年的時間內,輪胎相關科技並無特別重大突破,「Run-Flat」防爆輪胎(正式名稱為「失壓續跑胎」)雖然一度被認為是下一個輪胎革命的主角,一度有75%的美國車主和92%的法國車主都認為防爆輪胎是重要的創新科技,卻因為較低的使用壽命與更高的養護成本而被用戶抱怨連連。其實「防爆輪胎」的構想早在1983年就已出現,當時Pirelli與Goodyear曾聯手推出一種特別的防爆胎技術(也立刻成為Porsche 959超級跑車的標準配備),但由於這種防爆輪胎要搭配昂貴的特殊輪圈,所以始終沒有普及。

 

1990年代中期Goodyear工程師首度推出扁平但剛性十足的胎壁、可讓爆胎後零胎壓的車輛持續以時速80公里再續航200公里的創新產品。透過強化附加環帶的胎壁以及耐高溫橡膠化合物,「Run Flat」輪胎即使在胎壓降低至零的情況下仍具備近乎輪胎原始輪廓的支撐力,也仍可利用其結構來承載車身的重量。1996年Michelin推出了名為「PAV」(之後更名為PAX)的防爆輪胎產品,Goodyear、Pirelli、Continental、Bridgestone與Sumitomo等其他輪胎廠商亦紛紛跟進,防爆輪胎開始進入「百花齊放」的時代。

在2017年的東京車展上,Toyota展示了其氫氣驅動的概念車Fine-Comfort Ride,並首次使用無氣輪胎。

然而關鍵技術的瓶頸卻讓用戶反感連連:防爆輪胎的壽命(約三萬公里就需更換)僅是子午線輪胎(約六萬公里)的一半,這意味防爆輪胎的使用成本是傳統輪胎的四倍!6位Toyota Sienna車主曾於2005年對Toyota及防爆輪胎的製造商Dunlop提出告訴,他們認為這些防爆輪胎壽命實在太短。位於加州的一位Odyssey車主Maria V. Ocampo抱怨她要打電話給Michelin的客服中心才能找到擁有維修防爆輪胎設備的Honda經銷商。而她的防爆輪胎行駛了二萬英里以後就壽命告終,而一套新胎(外加安裝費用)的價錢竟高達1,600美元(這也導致二手車價下跌)。

 

 

無氣輪胎商用化日程指日可待

針對用戶的抱怨,其實汽車與輪胎製造商早已將目光放在另一個革命性的新科技!傳統充氣式輪胎是Michelin兄弟發明,但也很可能被Michelin輪胎廠的新產品所淘汰!早在2005年該廠就發表了「Tweel」輪胎研發計畫,如果這個計畫能廣為市場所接受、下一代的輪胎壽命將比現有產品多上三倍、而且永遠不必充氣(因為裡面根本沒有空氣)。Tweel計畫的名稱(「車胎」Tyre與「車輪」Wheel的組合字),我們不難推測到它所傳達的「整合性車輪」概念:傳統車輪的輪圈(與圈內的輪幅)及輪胎未來將被整合為一體(一個單元),Tweel輪胎有兩層沒有空氣的實心橡膠,傳統輪胎的充氣部分是為了吸收來自路面的震動,在Tweel輪胎中、這個任務由Polyurethane(聚氨酯)為材料的高分子輪幅來擔任。Michelin的工程團隊表示Tweel輪胎胎壁能提供的橫向抵抗力比現有輪胎多上5倍,對於追求更佳車輛操駕性能車主來說、這是天大的好消息。

Toyota車廠首席工程師Takao Sato表示無氣輪胎可提高行駛時的安全感,讓駕駛不用擔心輪胎被刺破或是胎壓不夠的問題。

經過了10餘年的持續研發改進(這中間無氣輪胎已經在割草機、高爾夫球車、建築機械車輛、娛樂性質的全地形車輛上使用,而中國最大的共享單車業者:摩拜單車Mobike也採用實心輪胎以降低維護成本),無氣輪胎商用化的那一天已經指日可待。

在2017年的東京車展上,Toyota展示了其氫氣驅動的概念車Fine-Comfort Ride,他們也在這款車上首次使用無氣輪胎,這款輪胎主要是以橡膠帶環繞塑膠鋁合金輪圈,而且每個車輪上都有各自的驅動馬達。Fine-Comfort Ride概念車所使用的無氣輪胎是由日本住友橡膠所開發。Toyota首席工程師Takao Sato表示無氣輪胎可提高行駛時的安全感,讓駕駛不用擔心輪胎被刺破或是胎壓不夠的問題。現階段無氣輪胎和普通輪胎的重量相當,但Takao Sato推估在2025年時,隨著橡膠技術的發展、每條無氣輪胎將減掉11磅(約5公斤)或者30%的重量。Toyota無氣輪胎主管Wako Iwamura規劃在2020年之前將無氣輪胎推向商用市場,並認為無氣輪胎可有效降低車輛(尤其是電動車)的車身重量。

而除了減輕輪胎重量外,無氣輪胎廠商還需要迫切解決的是摩擦阻力問題,在滾動阻力(輪胎運動時對輪胎起作用的摩擦力)方面,無氣輪胎的性能要比目前的充氣輪胎差上10到20%,這對於無氣輪胎的主要應用點靠鋰離子電池驅動的電動汽車來說非常不利。不過相信在材料工程師的努力之下,前述問題應該會可見的未來有所突破。

全面換用無氣輪胎後,不再需要備胎,行李廂則可多出15%空間。

車輪相關技術的突破對減輕車重及提昇車輛性能的助益顯而易見:光是換用碳纖維車輪可降低的簧下荷重就可輕易達到20公斤,未來換用無氣輪胎又有機會降低將近20公斤,這意味著約降低25%簧上(車身)荷重的同等效果。而全面換用無氣輪胎後,備胎順理成章的從後行李廂消失,行李廂在移除備胎與工具組後多出了15%空間,負載還減輕將近20公斤,無氣輪胎能夠大幅提昇現有產品的性能(不論是車室內空間或油耗表現),當移除備胎(降低車重)所節省的油耗成本逐漸接近換用的額外開支,新世代輪胎的吸引力也一天比一天增加。不可諱言,近年來車輪相關科技的發展相對緩慢,還是有非常大的空間需要提昇,我們也期待前述關鍵新技術能夠早日普及。

 

Toyota首席工程師Takao Sato表示無氣輪胎可讓駕駛不用擔心輪胎被刺破或是胎壓不夠的問題;目前雖和普通輪胎的重量相當,但Takao Sato推估在2025年時,每條無氣輪胎將減掉約5公斤或者30%的重量。Toyota無氣輪胎主管Wako Iwamura則規劃在2020年前將無氣輪胎推向商用市場。

油價連四漲?選對輪胎把油錢省回來!

95無鉛汽油已從2016年每公升21.4元飆升到28.4元【註1】,油價連四漲,已是37個月以來的最高點,而受到伊朗政治動盪及美國原油庫存下降等因素影響,中油更預估國際原油價格可能會比現在高3成。面對吃不消的油價上漲惡夢,民眾荷包只有越來越緊。邁入2018年,在萬般皆漲,唯有薪資不漲的時代,一切都要精打細算。

對「有車階級」而言,除養車的費用外,與荷包最息息相關的,就是車輛的油耗表現。如何節能省油,是所有開車族都在乎的重要課題。為了省油,許多駕駛會使出千奇百怪的絕招,絞盡腦汁痛苦的想出各種省油方法,這時,倒不如改變思考方向,破除舊有迷思,讓你的荷包少失血、車子也跑更遠!

拒當油耗冤大頭,汽車省油雙管齊下

選對輪胎,幫你省下千片尿布

對小資族而言,生活中各面向精省,可是日後能享受大餐、出國旅遊這類大幸福的關鍵;根據調查,台灣民眾在交通開支佔生活的12.65%【註2】,對開車通勤族群來說,買車時就大致底定油耗的多寡,因此接下來當然希望車輛耗材能有更好的省錢效能,讓辛苦掙來的每一分錢都能久待戶頭。

為了省油錢,網路流傳許多作法,有人更以不正確的輪胎使用方式省油,像是將輪胎磨到幾乎沒胎紋,藉以減低阻力與油耗,或是讓胎壓充氣數值超過原廠規範,希望可以降低阻力,節省油耗。然而這些做法不僅不省油,還可能傷車子或違反法規,甚至有安全疑慮。如今市面上已有省油又能提高磨耗壽命的輪胎新選擇,雙管齊下可以讓開車族在交通開支上更能對症下藥。

 

- 耐磨耗讓車主每年省1,098元

若以普利司通的ECOPIA NH100為例,與同規格同價位【註3】的輪胎相比,ECOPIA NH100的耐磨耗特性,磨耗壽命平均可達到55,000公里,相較於一般輪胎可多跑13,000公里。換算為消費者每公里數需要花費多少錢,數據如下

- 低油耗讓車主每年省852元

若以每年行駛15,000公里,消耗汽油1,000公升(以油耗15km/L)

使用ECOPIA NH100約可比一般輪胎節省3%油耗【註4】,也就是每年省了1000X3%=30公升的汽油,以95無鉛油價每公升28.4元【註5】計算=省852元

 

兩兩相加等於一年可省1,950元。以一套ECOPIA NH100使用三年試算共可省下:

- 等於97,500張衛生紙【註6】(可以邊看韓劇邊哭19,500次)

- 等於1,125片尿布【註7】(可以讓小孩換4個月的尿布)

- 等於5次浪漫燭光晚餐(一年中的各種節日:情侶生日、情人節、周年紀念、聖誕晚餐等,可以不用再煩惱) 

 

專家教你破解NG省油行為  讓你省還要再更精省

如何節能省油,是所有開車族都在乎的重要課題,除了可以透過使用經濟效能高的輪胎節省油錢外,網路上還流傳許多如何加油最省的方法,普利司通破解網路3種常見迷思,提供省油省錢妙招,與其絞盡腦汁的痛苦省油,倒不如改變舊想法錯知識,從根本處節省油費更為實際。

【3大常見NG省油行為】

NG 1、根據調查,有30%的駕駛認為用力踩煞車到底較不耗油

→ 重踩煞車其實比分段式踩剎車會更耗油。

NG 2、覺得熄火前空催油門,隔天車子比較好開

→ 空催油門反而更耗油。

NG 3、從熱脹冷縮的原理來看,晚上或清晨加油比較划算

→ 加油站汽油存放地下儲油槽,溫度穩定。因此無論何時加油,因地面氣溫起伏而影響的油量微乎其微。

註1 根據中華民國國家發展資訊委員會「物價資訊看板平台」公布2018年1月8日油價https://goo.gl/XF1xtM。

註2 根據經濟部主計處2016年家庭消費支出結構調查。

註3 以常見規格205/55R16計算,ECOPIA NH100建議售價四條共NT$13,000。

註4 磨耗與油耗比較係根據台灣普利司通之測試結果推估,實際情況依駕駛條件或有差異。

註5 根據中華民國國家發展資訊委員會「物價資訊看板平台」公布2018年1月8日油價https://goo.gl/XF1xtM。

註6 以生活市集平台衛生紙售價計算(倍潔佳質感抽取式衛生紙150抽)。

註7 以Costco官網尿布售價計算(日本妙而舒S號328片)。