長(zhǎng)期以來, 汽車使用的都是普通輪胎,區(qū)別也就在于有無內(nèi)胎、橡膠質(zhì)量好壞及制作工藝優(yōu)劣。近年，世界各大輪胎造商紛紛致力開發(fā)智能輪胎（intelligenttyre），也己經(jīng)試各種類型的樣品。己經(jīng)研制成功的智能輪胎有的大小如冰球，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)輪胎壓力、氣壓不足時(shí)，以車輪自轉(zhuǎn)作為動(dòng)力為輪胎充氣。有的監(jiān)測(cè)器可以讓司機(jī)詳細(xì)了解到輪胎各個(gè)部位的狀態(tài)，通過數(shù)碼閱讀器知道4個(gè)輪胎的壓力。壓力不足，儀表盤上的閃爍燈或蜂鳴器會(huì)發(fā)出警報(bào)。有的監(jiān)測(cè)器位于汽車剎車系統(tǒng)上，司機(jī)可從儀表盤甚至后視鏡上看到直接從輪胎發(fā)送回的數(shù)據(jù)，了解到輪胎狀態(tài)的微小變化。
　　一、 智能輪胎能實(shí)現(xiàn)的主要功能
　　智能輪胎是能夠收集、傳輸有關(guān)自身所處環(huán)境的所有信息，并對(duì)這些信息作出正確判斷和處理的輪胎。
　　1．內(nèi)壓監(jiān)測(cè)
　　充氣內(nèi)壓嚴(yán)重影響輪胎使用性能。輪胎欠壓行駛將無法承載額定負(fù)荷，甚至導(dǎo)致輪胎早期損壞。此外，充氣內(nèi)壓不達(dá)標(biāo)還影響到其它操作性能正常發(fā)揮。當(dāng)額定充氣內(nèi)壓為700kPa（10psi）時(shí)，欠壓將導(dǎo)致滾動(dòng)阻力增加2%；對(duì)驅(qū)動(dòng)軸輪胎而言，相當(dāng)於油耗增加了0.5%，磨耗加快了5%。如果輪胎長(zhǎng)期在欠壓狀態(tài)下行駛，將損害輪胎的結(jié)構(gòu)完整性和胎體可翻性。因此，監(jiān)測(cè)輪胎充氣內(nèi)壓并使之維持良好狀態(tài)應(yīng)是智能輪胎的首要功能。通過安裝輪胎充氣內(nèi)壓監(jiān)測(cè)裝置，即可達(dá)到上述的目的。一旦發(fā)現(xiàn)輪胎充氣內(nèi)壓不足，該裝置立刻向駕駛者發(fā)出警報(bào)，提示駕駛者停車檢查輪胎或由車載電腦自動(dòng)作出應(yīng)急處置。目前己有多種輪胎充氣內(nèi)壓監(jiān)測(cè)裝置局部投入使用。還有一些正在研發(fā)。
　　2、自動(dòng)補(bǔ)充輪胎內(nèi)壓
　　既然輪胎充氣的內(nèi)壓如此重要，僅僅及早發(fā)現(xiàn)輪胎漏氣是不夠的，還應(yīng)當(dāng)及時(shí)讓逐漸癟下去的輪胎鼓起來。把車載氣泵系統(tǒng)與輪胎有機(jī)地結(jié)合起來，無疑是智通輪胎的發(fā)展方向之一。一旦輪胎漏氣，裝有“聰明軟件”的車載電腦將根據(jù)充氣內(nèi)壓監(jiān)測(cè)裝置提供的數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)啟動(dòng)車載氣泵，向輪胎內(nèi)充入氣體，使輪胎保持合理的充氣內(nèi)壓。在北美地區(qū)，己有多家公路運(yùn)輸公司開始在車上裝備自動(dòng)充氣裝置，利用預(yù)存在車制動(dòng)液貯存器內(nèi)的高壓空氣來補(bǔ)充輪胎內(nèi)壓，確保所有輪胎保持合理的充氣壓力�？諝饬鹘�(jīng)控制箱進(jìn)入車軸套管，再進(jìn)入軸端的旋轉(zhuǎn)聯(lián)管節(jié)，最后進(jìn)入需要補(bǔ)充內(nèi)壓的輪胎內(nèi)腔�？刂葡溆袦y(cè)量、校準(zhǔn)輪胎氣壓的功能。但是，這種裝置的結(jié)構(gòu)非常雜，價(jià)格十分昂貴，而且必定增加車輪總成的重量。
　　3、追溯性記錄
追溯性記錄，即歷程可追溯性記錄，就是說，輪胎在造→出廠→使用（包括維修、翻新）→報(bào)廢全過程中的每一個(gè)階段均形成資料，而且該資料是可以隨時(shí)提檔查閱的。歷程可追溯性記錄資料一般應(yīng)包括四個(gè)部分：（1）輪胎的身份，亦即輪胎的產(chǎn)品資料，通常包括輪胎品牌、生產(chǎn)序列號(hào)、DOT或ECE代碼、生產(chǎn)廠廠址、生產(chǎn)日期等；（2）輪胎的戶籍，亦即裝車資料，通常包括汽車主軸號(hào)碼、辦輞號(hào)碼等；（3）輪胎的使用資料，包括歷次出車時(shí)輪胎的溫度、充氣內(nèi)壓、速度 、受大、變形等數(shù)據(jù)，以及歷次翻新、修補(bǔ)情況等；（4）輪胎報(bào)廢資料，包括報(bào)廢原因、報(bào)廢日期等。
　　歷程可追溯性記錄是DOT、ECE代碼更先進(jìn)的管理方法，因?yàn)樗�引進(jìn)了電子注冊(cè)和電子數(shù)據(jù)庫(kù)管理。如果與遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)聯(lián)接，只要這條輪胎仍在路上使用，在信息網(wǎng)所覆蓋的范圍就能找到它。具有這種功能的輪胎一旦出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，汽車廠商和輪胎商可以很快確定召回范圍，提高召回效率。但是否種管理的成本也比較高。目前有好幾家公司正以RFID技術(shù)作為研發(fā)智能輪胎的基礎(chǔ)，美國(guó)固特異輪胎橡膠公司（Goodyear Tine & Rubber Co.）就是其中的一員。該公司和西門子VDO汽車配件公司（Siemens VDO Autornotive AG）合作，成功研一種鈕扣電池般大小的帶RFID卡傳感器。該傳感器除了能夠感知輪胎充氣內(nèi)壓、輪胎胎體溫度的變化并發(fā)射反映這種變化的信號(hào)外，還具有標(biāo)識(shí)輪胎的功能，也就是說，它既可用于輪胎充氣內(nèi)壓監(jiān)測(cè)，還可以用于輪胎歷程可追溯性記錄。
　　4．輪胎溫度監(jiān)測(cè)
　　溫度歷程監(jiān)測(cè)同樣重要，因?yàn)檫@與輪胎胎體的耐久性的輪胎使用壽命密切相關(guān)。因?yàn)檩喬ナ褂眯阅艿膬?yōu)劣是以噸·英/小時(shí)來衡量的，并受到負(fù)荷和額定速度兩者的制約。有的認(rèn)為應(yīng)當(dāng)能夠記錄輪胎的使用歷程，至少應(yīng)記錄溫度峰值或時(shí)間表/溫度歷程。探測(cè)、傳輸輪胎數(shù)據(jù)由植入輪胎內(nèi)的集成電路片完成，而配套的接收器/數(shù)據(jù)讀出器則裝在駕駛室內(nèi)。
美國(guó)推廣的第二代“智能”輪胎還具有以下功能：（1）漏氣保用輪胎，能夠自動(dòng)提醒輪胎已經(jīng)漏氣，并能在突然爆胎后繼續(xù)以每小時(shí)55英里在的速度安全行駛125英里。（2）測(cè)量胎內(nèi)溫度的輪胎將一種帶有感應(yīng)器的特殊氣閥安裝在輪胎胎面和側(cè)壁上。（3）測(cè)量承重量的輪胎。這種輪胎能自動(dòng)測(cè)出每個(gè)輪胎的承重量。過多重量會(huì)增加對(duì)輪胎的壓力，使胎內(nèi)溫度升高，從而破壞輪胎部件之間的粘合力。（4）接通互聯(lián)網(wǎng)的輪胎這種輪胎能把行駛間輪胎突然發(fā)生問題的信息傳到互聯(lián)網(wǎng)上，司機(jī)就會(huì)接到一個(gè)電話，告訴他最近的汽車維修點(diǎn)方位，盡快去那里進(jìn)行修理。
　　二、各國(guó)開發(fā)的智能輪胎新品
　　1．溫度和壓力測(cè)量
　　德國(guó)西門子公司、維也納工業(yè)大學(xué)和達(dá)姆斯塔特工業(yè)大學(xué)合作研制成功一種智能汽車輪胎。其核心是一個(gè)特殊的傳感器，它安裝在外胎上，由駕駛座前的脈沖信號(hào)收發(fā)裝置控制。收發(fā)裝置通過天線發(fā)出脈沖電信號(hào)，測(cè)量輪胎的胎壓和溫度，測(cè)出的信號(hào)又重新變成電信號(hào)反饋給收發(fā)裝置，自動(dòng)報(bào)告輪胎狀況，進(jìn)而提醒司機(jī)注意。這種輪胎在汽車正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)溫度過高或者壓力太低，有可能造成胎面破損時(shí)，都能及時(shí)身司機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)預(yù)防爆胎。由于司機(jī)能隨時(shí)獲知輪胎內(nèi)部的狀況，因而提高了防抱死剎車系統(tǒng)的效能。同時(shí)，這種有感覺的輪胎還能感知太滑的冰面或水面，提醒司機(jī)謹(jǐn)慎駕駛，注意安全。
　　2．穩(wěn)定駕駛智能輪胎
　　德國(guó)漢諾威的康蒂耐達(dá)大型輪胎制造公司開發(fā)一種“穩(wěn)定駕駛智能輪胎”，其結(jié)構(gòu)是：輪胎側(cè)壁上裝有磁化傳感器，將路況、剎車和車速數(shù)據(jù)傳遞給安裝在車軸組合件某一位置上的另一傳感器。智能輪胎的作用之一是按需要?jiǎng)x住某幾個(gè)輪胎，以免汽車在像冰一樣滑的路面上行駛時(shí)發(fā)生彈躍或打滑現(xiàn)象，由于該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念是順應(yīng)智能化道路的發(fā)展，能在最短的時(shí)間內(nèi)向駕車者提供更多的信息。
　　智能輪胎的重點(diǎn)研究工作是主要由達(dá)姆施塔特技術(shù)大學(xué)的一名研究生領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行，該公司為學(xué)生們提供研究資金，并告知研究的基本要求，特弗斯部門的許多高級(jí)工程師就是從達(dá)姆施塔特技術(shù)大學(xué)畢業(yè)的，而該公司和一家羅馬尼亞大學(xué)也在發(fā)展類似的產(chǎn)學(xué)合作關(guān)系。智能輪胎可測(cè)量作用于輪胎的各種力的大小，如有必要就通過剎住個(gè)別輪胎等手段提供一個(gè)反作用力。輪胎上的傳感器發(fā)信號(hào)給剎車和底盤系統(tǒng)上的傳感器，后者再發(fā)信號(hào)給剎車，令其開始工作。該公司希望，這一系統(tǒng)將證明比現(xiàn)有的安全系統(tǒng)反應(yīng)更快，同時(shí)將實(shí)現(xiàn)一種更為穩(wěn)定的駕駛狀態(tài)。
　　3、CGT智能輪胎體系
　　大陸`托福斯公司開發(fā)出一種智能輪胎——CGT智能輪胎體系，其技術(shù)的要點(diǎn)是在輪胎側(cè)內(nèi)嵌鑲磁性金屬顆粒，使胎側(cè)具傳導(dǎo)性。該輪胎將作為虛擬傳感器，替代原來成本高昂的汽車側(cè)滑傳感器，成為大陸`托福斯開發(fā)的新一代電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESP）的一個(gè)組成部分。CGT智能輪胎體系共有磁化輪胎、胎側(cè)扭力傳感器（簡(jiǎn)稱SWT）和車載電子控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱Teves系統(tǒng)）三個(gè)組成部分，其中SWT是智能輪胎體系的關(guān)鍵部件。SWT技術(shù)的基本原理是，通過某種途徑或手段，反饋輪胎在各種條件下（譬如加速行駛、制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎等）對(duì)外力的反應(yīng)。其技術(shù)的訣竅是：在胎側(cè)膠料中摻入金屬粉末；當(dāng)輪胎在行駛過程中，該膠料被磁化交替形成正、負(fù)極，從而能夠把輪胎受力變形情況以某種可測(cè)信號(hào)反映出來；該信號(hào)被埋置於輪胎胎側(cè)膠內(nèi)的傳感器捕獲，并被傳輸?shù)窖b在汽車駕駛室內(nèi)的電子監(jiān)測(cè)儀，即時(shí)由車載電子計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，應(yīng)用于汽車動(dòng)態(tài)控制。
　　4、ITT智能輪胎
　　由芬蘭諾基亞輪胎公司（Nokian Tyres Inc）推出的ITT智能輪胎可以用手機(jī)遙控。ITT又稱路探系統(tǒng)，由微型輕量化傳感器和接收裝置兩部分構(gòu)成。多個(gè)傳感器裝在輪胎內(nèi)腔，亦即輪輞圈座上，負(fù)責(zé)測(cè)量輪胎氣壓和輪胎溫度，隨時(shí)隨地將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到接收裝置，并在輪胎氣壓或輪胎溫度超過設(shè)定值時(shí)，向接收裝置發(fā)送報(bào)警信號(hào)。接收裝置可以是手機(jī)，也可以是車載電腦，甚至可以是裝在汽車維修中心的獨(dú)立顯示屏。除此之外，不再需要任何輔助設(shè)施。ITT智能輪胎具有兩項(xiàng)特點(diǎn)：作為監(jiān)測(cè)裝置和信號(hào)發(fā)射裝置的多個(gè)傳感器，不是在輪胎造過程埋入輪胎體內(nèi)，而是通過粘/捆綁方式安置在輪輞上；信號(hào)接收裝置為普通手機(jī)。第一個(gè)特點(diǎn)的意義在于，只要在輪輞上安裝了ITT，任何普通輪胎都可以升級(jí)為智能輪胎。第二個(gè)特點(diǎn)的意義在于，ITT智能輪胎將是迄今為止配置最簡(jiǎn)單的智能輪胎。
　　5、路面探測(cè)安全系統(tǒng)
　　諾基亞輪胎公司（Nokian Tyres pls）己經(jīng)將其最新的智能化輪胎技術(shù)命名為路面探測(cè)安全系統(tǒng)（Road Snoop Safety Sytstem），并為此專門建立了一家子公司，以對(duì)該技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作。新成立的公司名為Road Snoop有限公司。該公司專門負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)和市場(chǎng)營(yíng)銷。這種基于微型芯片技術(shù)的智能輪胎可以對(duì)輪胎的壓力和溫度進(jìn)行監(jiān)視，并且利用移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)連續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)信息。諾基亞輪胎公司說，利用以輪胎數(shù)據(jù)、蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)定位數(shù)據(jù)和氣象信息為基礎(chǔ)的新型服務(wù)系統(tǒng)，能夠監(jiān)測(cè)輪胎磨耗和路面摩擦力。目前諾基亞輪胎公司正在同幾家輪胎、汽車和設(shè)備制造商以及因特網(wǎng)服務(wù)商就有關(guān)用途進(jìn)行談判，尋求合作的可能性。
　　6．綠色智能輪胎
　　日本普利司通公司（Bridgestone Corp.）推出的UNI-T智能輪胎集綠色技術(shù)和智能化於一體，將環(huán)保節(jié)能概念有機(jī)地融入現(xiàn)代化輪胎產(chǎn)品。UNI-T是智能輪胎終端網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的縮寫，它包括三個(gè)部分：計(jì)算機(jī)優(yōu)化部件系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CO-CS；無接頭圓形胎圈，簡(jiǎn)稱O胎圈；長(zhǎng)鏈炭黑，簡(jiǎn)稱LL炭黑。普通炭黑粒子呈團(tuán)球狀，長(zhǎng)寬比（L/W）約為1.0，而LL炭黑粒子呈長(zhǎng)鏈球狀，微觀結(jié)構(gòu)類似白炭黑，長(zhǎng)寬比達(dá)到2.0。后者不僅補(bǔ)強(qiáng)性能比前者好，可以減少配合量，而且滾動(dòng)阻力低，是新一代的橡膠補(bǔ)強(qiáng)材料。
　　7、輪胎內(nèi)壓狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)
　　英國(guó)一家公司也推出一種汽車輪胎內(nèi)壓狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)。這套系統(tǒng)之所以能使汽車輪胎“防爆于未然”，主要在于它充分利用了現(xiàn)代汽車輪胎的外胎是一種在橡膠材料內(nèi)埋置了鋼絲網(wǎng)加強(qiáng)層的復(fù)合結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者預(yù)先將磁組件安置于車輪轂處，再將一個(gè)微型探測(cè)解碼器裝在輪胎檔泥板的內(nèi)表面下，這樣的汽車在行駛時(shí)，若輪胎內(nèi)壓不足，則會(huì)因輪胎與地面接觸處產(chǎn)生凹癟變形而使鋼絲網(wǎng)強(qiáng)化層的鋼絲夾層與輪轂間的距離顯著縮短，導(dǎo)致輪轂處預(yù)安置的磁組件將磁信號(hào)送至鋼絲網(wǎng)層上。而鋼絲網(wǎng)層上的磁化信號(hào)又隨即被擋泥板下所安置的那個(gè)微型探測(cè)解碼器探測(cè)到并解碼，進(jìn)而將信號(hào)傳遞至駕駛室儀表顯示盤上閃光報(bào)警，提醒司機(jī)：應(yīng)采取相應(yīng)措施了。同理，除欠壓狀態(tài)外，車胎內(nèi)壓的過盈狀態(tài)也可被該系統(tǒng)測(cè)知并向司機(jī)提出警告。

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