Framtidens däck kommer att vara rund, förmodligen svart och mer än sannolikt pneumatisk.
Utöver det finns variablerna i nya spelmaterial, nya tillverkningsmetoder, byte av fordonskonstruktioner och behov etc. - presentera en spindelväv av däckdesignparametrar som sätter alla designfunktioner, utom runda, i spel.
För att få insikt om hur däckindustrin uppfattar morgondagens däck, undersökte Rubber & Plastics News en handfull viktiga däcktillverkare och frågade om ett antal spelförändringar i däckdesign.
Som en stor leverantör av gummi kemikalier, Shenyang Sunnyjoint Chemicals Co, Ltd kommer att lägga ett öga på den avancerade tekniken för ny design av däck.
Bridgestone Americas Inc .; Contintental Däck Americas Americas; Cooper Tire & Rubber Co .; Bra år; Hankook Tire USA; Michelin Nordamerika Inc .; Pirelli Tire SpA; och Sumitomo Gummi Nordamerika svarade. Deras redigerade svar är utdragna från och med Page 8.
Förmodligen den mest spännande och mest radikala förändringen från en design / teknik synvinkel är den pneumatiska / icke-pneumatiska frågan.
Att kunna producera ett icke-pneumatiskt däck som erbjuder viktiga pneumatiska egenskaper såsom komfort, bärkraft och broms / hanteringsgrepp skulle minska, om inte eliminera, det pneumatiska däckets akilleshålpressförlust.
Utvecklingen av ett livskraftigt, icke-pneumatiskt däck skulle också störa hela befintlig distributionsmodell, eftersom det skulle vara liten, om någon, behöver monteras och / eller balanseras av däck.
Den dagen är dock fortfarande ett sätt under decennier, kanske enligt däcktillverkare stora och små, inklusive Group Michelin, som har en av de mest lönsamma lösningarna, Tweel-däck / hjulhybridprodukt, som redan finns på marknaden.
Hittills är icke-pneumatiska konstruktioner begränsade till låghastighets-, relativt lågbärande applikationer, även om Michelin och en handfull andra erbjuder luftfria produkter till ATV / UTV-marknaden. Mer omedelbar är framväxten av elfordon och autonoma fordon, vilka båda presenterar tydliga driftsparametrar som direkt påverkar däckdesignen, däckmakarna överens om.
Utvecklingen av materialutveckling går i två olika riktningar. Samarbete med polymerproducenter på skräddarsydda syntetiska elastomerer för nischapplikationer och utveckling av hållbara alternativ till traditionella petrokemiska material.
Och vikt. Däcktillverkare är alla överens om att de måste utveckla mer vikt för att möta OE-krav och för att minska rullmotståndet ännu mer.
Svar som lämnades i frågorna och svaret på denna sida kom från:
Bridgestone-Nizar Trigui, chefstekniker Kontinental-kollektiv; Cooper-Chuck Yurkovich, senior vice president, global forskning och utveckling; Goodyear-kollektiv; Hankook-Robert Wheeler, chef för America Technical Center; Michelin-kollektiv; Pirelli-Pierluigi de Cancellis, vice vd-teknik och Sumitomo-kollektiva.
Redaktörens anmärkning: En förkortad version av däcktillverkarens svar visade sig i den 11 juni-utgåvan av Rubber & Plastics News. De fullständiga svaren på frågeformuläret presenteras online som en tredelad serie. Detta är del ett av den serien.
Fråga: Vilka däckprestandekriterier du förväntar dig är mest viktiga när du letar efter 10+ år på vägen? (t ex - rullande motstånd, vikt, hela säsong vs vintergrepp, punkteringsmotstånd, slitstyrka, etc.) Hur kommer det att skilja sig från idag?
BRIDGESTONE: Eftersom OEM fortsätter att leta efter sätt att hantera CAFÉ-standarder och antagandet av elbilar blir mer utbredd kommer däck med lägre rullande motstånd och lägre totalvikt att bli allt viktigare.
Eftersom helt autonome fordon blir standard förväntas vi också se konsumenternas förväntningar om prestationsförväntningar. I framtiden kommer bilar att bli den ultimata ridningsmaskinen och däcklösningar som minskar NVH (brus, vibration, hårdhet) kommer att bli ännu mer kritiska.
På samma sätt kommer däck som erbjuder ökad rörlighet också ett stort utrymme för däcktillverkare under de kommande 10-15 åren. Körplattsteknik och längre slitbanor kommer att vara avgörande, eftersom trenderna i autonoma fordon och ryttdelning fortsätter att växa. Konsumenterna kommer att se till flottor för att tillhandahålla oavbruten service, och flottaförvaltare kommer att se för att hålla fordonet köra mer effektivt, längre.
Slutligen kommer däcktillverkare att fortsätta använda innovationer inom polymervetenskap och utforska mer hållbara källor för naturgummi för att leverera viktiga hållbarhetsåtaganden utan att offra leverans eller prestanda.
CONTINENTAL: Från ett slutkonsumentperspektiv förutser vi inte en stor förändring per segment / region: Americas-körsträcka / bekvämlighet; Asien / Pacific-komfort, Europa-säkerhet.
OE fortsätter att trycka på rullande motstånd, medan balansen mellan fordonsdynamik, buller och säkerhet är kundspecifikt, med elektrificeringsmängd och grepp samt energieffektivitet (det är inte RR men förmodligen något som mestadels korrelerar) kan bli viktigare.
Om affärsverksamheten för passagerare / lätta lastbilsflottor växer kommer den totala ägandekostnaden att vara nyckeln.
COOPER: Även om det är oklart exakt vad framtiden kommer att hålla, är det mycket troligt att ett mer diversifierat utbud av fordon som arbetar med en mängd olika framdrivningssystem kommer att komma in på marknaden under de kommande åren. Nya och olika däck kommer att krävas för effektiv fordonsdrift. Utveckling av dessa fordon och däck presenterar en spännande utmaning. Teknik och utveckling går hand i hand, och vi välkomnar den utmaningen på Cooper Tire.
MICHELIN: Konsumenternas prestationsförväntningar driver prestandakriterier. Prioriteten på säkerhet och slitage är fortsatt nyckeln för konsumenterna med fortsatt fokus på rullande motstånd och robusta däcklösningar för OEM-företag på grund av utsläpps- / bränsleekonomiska regler. Säkerheten kommer att omfatta prestanda av däck i både nya och slitna stater, med betoning på våtstopp. Slutligen kommer vi att se framkomsten av smarta däck, som börjar med däckidentifiering för att möjliggöra både förbättrad säkerhet och förutsägbart underhåll för konsumenterna.
PIRELLI: Fem kriterier:
Rullande motstånd: Ytterligare minskning av rullande motstånd (inte bara i "fritt rullande" tillstånd utan även och speciellt i verkligt körförhållande, dvs bromsning, svängning etc.) och därmed i energibesparing som en följd även av elektrisk / hybrid fordonsdiffusion och Det relaterade behovet av förlängning av batteriets autonomi.
Utvidgad mobilitet: Antagande av avancerade lösningar för däckspårningsproblemet (t.ex. självtätande däck, körningsdäck) som en teknik som möjliggör också gemensam rörlighet och autonom körning.
Anslutning: Tillämpning av sensorteknik för utveckling av "intelligenta" däck och användningen av datainsamling för att möjliggöra olika tjänster. Insamling och bearbetning av data avseende många aspekter av däckens prestanda och vägförhållanden är användbar för att optimera däckens prestanda och säkerhet samt minimera energiförbrukningen, ett ämne av växande betydelse, särskilt när det gäller elektriska och hybridfordon.
Vikt: däckvikten är inriktad på att minska för att förbättra den totala fordonets effektivitet
Buller: På grund av fordonsutveckling, inklusive diffusion av hybrid- / elbilar, kommer däckbrusreduceringen mer och mer att bli ett nyckelmål
SUMITOMO: Under de kommande tio åren kommer vi att se det fortsatta fokuset från fordonstillverkare om att skapa nya metoder för framdrivning som utnyttjar mindre fossilt bränsle för fordon av alla slag. Detta kommer att hålla saker som rullande motstånd och lägre vikt som huvudämnen från OE-ståndpunkten, oavsett om kraften kommer från förbränning, hybrid, elektrisk eller helt ny form av energi. Från konsumentens synvinkel fortsätter de att önska pålitlig, konsekvent prestanda från fordonet, inklusive däcket. För däcket är de viktigaste prestationskriterierna specifikt alla ovanstående. Efterfrågan på däck som gör allt kommer att öka.
Utmaningarna däck tillverkare står inför idag kommer att fortsätta att vara fokus för nästa årtionde. Ständigt letar efter sätt att använda mindre energi utan att offra på grepp, slitage och komfort kommer att driva däcktillverkare för utvecklingen av att introducera nya material och forskningsmetoder till däckdesign och produktion. Genom att trycka över de traditionella prestandakompromisserna kommer man att skapa lågviktiga däck som ger enastående vått grepp, ger långa körsträckor tillsammans med högre nivåer av vinterdragning. Vi kommer fortfarande att ha däck utformade specifikt för varje segment av fordonet, men den prestanda som dessa däck ger kommer att vara mycket bredare än idag.
Fråga: Vilken bilutveckling kommer att påverka morgondäckens däck? (t.ex. - el-driven, autonom, kördelning, bränslebesparing, etc.)
BRIDGESTONE: Vi är tekniska och innovativa för att ta itu med tre viktiga megatrends inom fordonsindustrin: en elektrifierad bilpark, autonom fordonsteknik och kördelning.
Eftersom bilparken fortsätter att utvecklas, så kommer behovet av däck som kan ta itu med de specifika och unika behoven hos dessa fordon. Ridesharing kommer sannolikt att ersätta det egna fordonets äganderätt över tiden och konsumenterna kommer att förvänta sig att dessa fordon eliminerar den personliga stressen och frustrationen i samband med oplanerade problem. Som ett resultat fortsätter Bridgestone sitt fokus på att utveckla hållbara däck som kan erbjuda ökad rörlighet.
En ökning av antagandet av elfordon kommer också att leda till däckinnovation. Elektriska fordon kräver däck med högre lastkapacitet, eftersom batterierna ökar fordonets vikt. Däck med längre slitage och ännu bättre hållbarhet kommer också att vara viktiga på grund av omedelbar acceleration från elektriska enheter. Sist men inte minst förbättras NVH-tekniken. När motorbruset minskar, märker ryttarna vind- och trafikbuller mer än andra ljud som kommer från fordonet själv.
Slutligen utvecklas autonom fordonsteknik i snabb takt, eftersom fordonstillverkare och teknikföretag slår sig för att kommersialisera en förarlös billösning för konsumenterna. Under de närmaste tio åren räknar vi med en enorm tillväxt i detta segment. Däck och lösningar som är en integrerad del av ett anslutet fordonets ekosystem är kritiska. Däcktillverkare måste arbeta tillsammans med OEM-tillverkare för att utveckla lösningar som står inför den här utmaningen.
CONTINENTAL: Ingen tvekan om att en kontinuerlig trend mot bränsleeffektivitet (eller intervallförlängning) fortsätter för det förutsebara oberoende av drivtåget. Alla scenarierna (elektriska, autonoma, ridd delning etc.) har potentiellt inflytande på däckens prestanda. Om man tittar på elektriska intervall, ljud, komfort och slitage är ämnen som måste förstås i detalj.
Vissa fordonstillverkare ser däcken och vindrutetorkarna som de enda komponenter som behöver service i framtiden. I ett sådant scenario kan både teknik och affärsmodeller justeras för att passa detta perspektiv. Autonom, tror vi, kommer främst att stödjas av ett anslutet däck som likaså övervakas av fordonet på samma sätt som andra rörliga komponenter i fordonet. När det gäller ryttdelning eller ett växande antal flottor (autonom eller standard) ökar antalet kilometer per fordon. Detta driver behovet av ett lågt underhållsintervall och behovet av service, övervakning och däck, som passar så höga körsträckor (slitage etc.).
COOPER: Tre områden av fordonsutveckling som kan skapa framtida möjligheter för däckleverantörer är elfordon, autonome fordon och flottor, eftersom däcken som behövs här är något unika för varje fordonskonfiguration. Till exempel, elektriska fordon tenderar att vara tyngre än vanliga gasdrivna fordon med tanke på vikten av bilens batteri. Däck måste kunna hantera denna ökade last samtidigt som den är lätt och bränsleeffektiv för att säkerställa att fordonet uppnår den största mängden körsträcka och effektivitet från varje laddning av sitt batterisystem.
Autonoma fordon presenterar också några intressanta möjligheter och utmaningar för däcktillverkare. Idag reagerar varje förare annorlunda på körmiljön, vilket ger en varierande belastning på bilens däck. Vissa förare accelererar och stoppar snabbare än andra. Vissa förare kan byta körfält oftare, med mycket mer av däckets förmåga att uppfylla dessa behov. När det gäller autonoma fordon kommer inmatningen från fordonet till däcken att vara mer konsekvent och kontrollerad, vilket ger en mer enhetlig inmatning till däcket. Däck tenderar att uppnå högre körsträcka till avlägsnande och kan ha jämnare slitage överallt. Dessutom är det troligt att "smarta däck" - med hjälp av sensorer för att berätta för fordonet om däckens skick och varna det för några problem - kommer att ingå i det övergripande autonoma fordonssystemet.
Att ta ett steg längre kan autonoma fordon existera som flotta fordon, som används mer konsekvent än dagens passagerarfordon. Idag kör vi till jobbet, våra bilar sitter i många timmar, och sedan kör vi hem. Men autonoma fordon kan springa kontinuerligt för att betjäna många ryttare, så det kommer att vara viktigt att däcken har hög lufthållning och ger utmärkt bränsleekonomi, slitstyrka, dragkraft och övergripande prestanda.
HANKOOK: Bilindustrin växer redan. Det verkar som om "nya" innovationer och utveckling blir vanliga och lämnar tradition och föråldrade tullar. Trunkar ersätter motorer och batterier. Elektriska motorer ligger nu i bilens botten. Dessa förändringar ändrar begreppet rymd och körsystem i fordon. Vad som förflyttades av mänskliga händer och fötter drivs nu av olika sensorer och kameror. Körning och stopp automatiskt är något som helst företag kan göra. Vad som är viktigt är om bilarna kan hantera oväntade situationer och hur subtil och detaljerad körningen är.
Dessa dagar är miljövänliga bilar megatrend. En representativ modell är elbilen. Elektriska bilar avger inte föroreningar och drivs av el. Men som problem med laddstationer, laddningstid och låg körsträcka ännu inte har lösts, har elbilar inte distribuerats mycket.
För tillfället överbryggar hybridfordon gapet mellan förbränningsmotorer och elfordon.
Hybridbilmarknaden växer i en fascinerande takt. Efterfrågan på hybridbildäck och andelen nyutgivna bilar utrustade med miljövänliga däck ökar stadigt. Den ökande utbudet av elbilar ökar vikten av EV-däck. I framtiden kan EV-däcktekniken bli kriteriet för att bedöma däckföretagens kompetens.
MICHELIN: Trippelspelet av el, delat och autonomt driver klart bilindustrin och framtida däckutveckling. Dessa fordonstrender kräver behovet av robusta däcklösningar (tätningsmedel eller körflak), rullande motstånd för ökad autonomi för morgondagens elektriska fordon och anslutna däck för att känna till däcket på fordonet och dess prestanda. Däckets tillstånd (inflation, slitstillstånd, total integritet) måste avkännas och rapporteras till förare / fordonssystem
Pirelli:
Fortsatt betoning på att minska utsläppen och förbättra bränsleekonomin.
Utveckling av alternativa motorsystem (t.ex. PHEV, BEV) tillämpas på alla klasser av fordon inklusive premium och prestige segment;
Pervasiv tillämpning av elektronik med särskild tonvikt på anslutning;
Evolution av ADAS; och
Ökad användning av hållbart / återvinningsbart / återanvändbart material i hela delen av fordonet.
SRI / FALKEN: Den fysiska attribututvecklingen av fordon kommer att ha störst inverkan på morgondäckens däck. Element som elektrisk framdrivning kommer att ändra vridmomentansökan till däcket, krävande förändringar i dragkraft och hållbarhetsfaktorer, såsom slitage. Nya styrsystem som gör det möjligt att parkera ett fordon helt enkelt genom att dra upp till ett öppet utrymme och sedan flytta sig in i utrymmet skulle ställa mycket olika krav på däcket än vi har idag. Datoriserad avkänning och kontroll, där fordonet känner av alla delar av rörligheten och ger köringångar i sig, kommer att driva däcktillverkare för att integrera sensorer och kommunikationselement i själva däcket. Dessa är bara några av de föremål som kommer att driva ny däckteknik.
Autonoma fordon och rittdelning kommer att ha stor inverkan på hur däck säljs och distribueras i framtiden. Att ändra hur fordon ägs och används kommer att förändra hur delar och tjänster förvärvas, inklusive däck. Ridning kommer att minska kilometer per fordon i framtiden.