轮胎新走向———智能轮胎
邓海燕
专家预言21世纪汽车/轮胎的发展主题将是人性化，其内涵包括
智能便利、绿色安全。智能轮胎正是上述主题的集中体现，这是轮胎
领域继超高性能轮胎、“绿色”轮胎、跑气保用轮胎之后的又一重大
技术进步。
何谓智能轮胎
从广义上说，智能轮胎是指有“智力、有头脑”的轮胎；从狭义
上说，是指能够收集并且传输有关自身所处环境信息，并对这些信息
作出正确判断和处理的轮胎。
与普通轮胎相比，智能轮胎通常具有如下5种功能：①实时监测
轮胎充气内压，一般可通过安装轮胎充气内压监测装置达到此目的；
②历程可追溯性记录，亦即记录、保存并随身携带轮胎在制造→出厂
→使用（包括维修、翻新）→报废全过程中的每一个阶段的电子资料，
可通过植入RFID（Radio Frequency Identification，即射频标识）
卡实现这种功能；③自动补充轮胎充气内压，可通过装备车载气泵达
到此目的；④实时监测轮胎温度，一般可通过植入微型传感器达到此
目的；⑤监测轮胎的受力、变形等动态力学状况，向汽车自动驾驶系
统提供数据。
其实只要具备上述5种功能的1种即可被视为智能轮胎，但现阶
段已研制成功的智能轮胎中，大多数都具备2种或2种以上功能。
会说话的轮胎——Ｕｎｉｓｔｅｅｌ智能轮胎
Unisteel智能轮胎由美国固特异轮胎橡胶公司（Goodyear Tire &
Rubber Co.）研制推出。该轮胎在遇到如轮胎气压超过或低于设定值，
轮胎温度超过设定值，或有人偷拆轮胎等情况时会自动鸣笛报警，提
醒驾驶人员注意。
Unisteel智能轮胎的基本构造和工作原理为：单片集成电路在
轮胎成型时埋入，经硫化后被固封在轮胎胎体内，用来测量轮胎的温
度、气压、转速、行驶里程等数据；超微型发射器与单片集成电路装
配在一起，在轮胎制造时被装入轮胎胎体内，负责将测得数据用特定
代码发送出去；手握式解码读出器用来接收信号并以数字形式显示在
液晶显示屏上，出车时可插装在车上，下车后可随身携带。
这种会说话的轮胎，使司机能够随时了解轮胎状况，及时做好维
护保养，延长轮胎使用寿命，此外其反窃功能可让司机夜晚高枕无忧，
所以深受从事长途运输的大型货车司机的欢迎。
带黑匣子的轮胎——ＭＥＭＳ轮胎
MEMS轮胎由法国米其林集团公司（Groupe Michelin）属下的米
其林轮胎北美公司（Michelin North America Inc.）研制推出。该
轮胎的基本构造和工作原理：位于轮胎内壁的轮胎感应片在轮胎制造
过程的成型工序中被植入，在轮胎的整个寿命周期（一般为1～7年）
中发挥作用；接收器接收感应片传输过来的实时信息，并将信息传输
到连接装置；连接装置将接收器传送过来的信息输入便携式贮存装
置；便携式贮存记录装置贮存被监测轮胎的所有数据并加以显示。
MEMS轮胎在开发成功后最早被应用于大型货车和土方机械轮
胎，因为这2种轮胎成本较高，需要加倍保护。目前MEMS技术已普
及到各种类型轮胎，实践证明，该技术具有很好的适用性。
有磁力的轮胎——ＣＧＴ智能轮胎
ＣＧＴ智能轮胎由德国大陆公司（Continental A.G）属下的大
陆通用轮胎公司（Continental General Tire Inc.）研制推出。CGT
智能轮胎体系由磁化轮胎、胎侧扭力传感器（SWT）、车载电子控制系
统（Teves系统）三大部分组成，其中SWT是该智能轮胎体系的关键
部件。
SWT技术的基本原理是，通过某种途径或手段，反馈轮胎在各种
条件下（譬如加速行驶、制动、转弯等）对外力的反应。其技术的诀
窍是：在胎侧胶料中掺入金属粉末；当轮胎在行驶过程中，该胶料被
磁化交替形成正、负极，从而能够把轮胎受力变形情况以某种可测信
号形式反映出来；该信号被埋置于轮胎胎侧胶内的传感器捕获，并被
传输到装在汽车驾驶室内的电子监测仪，即时由车载电子计算机转换
成数据，应用于汽车动态控制。
带“电子身份证”的轮胎——ＲＦＩＤ轮胎
RFID轮胎由法国米其林集团属下的米其林轮胎北美公司研制推
出，因轮胎胎侧内装有RFID卡而得名。
RFID卡安装过程为（轮胎成型工序）贴完胎体帘布层后，把RFID
卡放置在生胎胚胎侧部位→贴胎侧胶，覆盖住RFID卡→（轮胎硫化
工序）胎胚经加热硫化后，RFID卡被固定和封存在轮胎内。
植入轮胎中的RFID卡，先是在轮胎生产厂内被“写入”轮胎序
列号、生产日期、生产厂代号等信息，然后在汽车制造厂的总装线上
“写入”汽车标识号码。这样一旦轮胎出现质量问题，轮胎制造商或
汽车制造商能够准确召回某条存在缺陷的轮胎，而不需要根据现用的
模压在胎侧的DOT码，召回生产日期所指示的一周生产的一批轮胎。
也就是说，RFID卡的作用相当于轮胎胎侧的DOT代码，但是它至少
有两点比DOT代码更先进：其一是将轮胎DOT代码的内容与汽车标识
号码“捆绑”在一起，赋予数据惟一性；其二是能够进入电子注册系
统，可方便进行跟踪管理。
目前仅有米其林一家有能力批量生产RFID轮胎，已有数百条RFID
轮胎安装在城市出租车上，于2003年1月开始为期18个月的试用。
米其林打算与汽车制造商（外界推测可能是福特汽车公司）联手，把
RFID轮胎作为2005年型汽车的备选件推向市场。
用手机遥控的轮胎——ＩＴＴ智能轮胎
ITT智能轮胎由芬兰诺基亚轮胎公司（Nokian Tyres Inc.）研
制推出。ITT也称为路探系统，由微型轻量化传感器和接收装置两部
分组成。
ITT智能轮胎的工作原理：传感器装在轮胎内腔，亦即固定在轮
辋圈座上，负责测量轮胎充气内压和轮胎温度，随时随地将实时数据
传送到接收装置，并在轮胎充气内压或者轮胎温度超过设定值时，向
接收装置发送报警信号；接收装置可以是手机，也可以是车载电脑，
甚至可以是装在汽车维修中心的独立显示屏。除此之外，不再需要任
何辅助设施。
与上述其他智能轮胎相比，ITT智能轮胎具有两大不同点：①作
为监测装置和信号发射装置的多个传感器不是在轮胎制造过程中埋入
轮胎体内，而是通过粘着/捆绑方式安置在轮辋上，这样只要在轮辋
上安装了ITT，那么任何普通轮胎都可成为智能轮胎；②信号接收装
置为普通手机，是迄今为止配置最简单的智能轮胎系统。
尽管目前ITT智能轮胎只有监测轮胎充气内压和温度两项智能化
功能，但诺基亚轮胎公司已着手研究对轮胎磨耗程度、道路摩擦力等
进行监测。
智能轮胎应用现状与前景
固特异Unisteel智能轮胎已在北美、欧洲投入使用近4年，总
试用里程超过5000万km。
米其林MEMS轮胎已在北美地区大规模投入应用多年，获得用户
一致好评。
大陆CGT智能轮胎和诺基亚ITT智能轮胎已入选多种型号汽车的
原装配件/备选配件。
BSF（普利司通/费尔斯通）轮胎召回堪称北美市场乃至全球市场
历时最长、数量最大、影响最深的一次行动，结果导致美国国会颁布
TREAD法案（Transportation Recall Efficiency, Accountability
and Documentation Act，即交通运输工具召回效率、责任和记录法
案）。根据该法案，美国联邦公路交通安全管理局（NHTSA）在最近一、
二年内将完成下列工作：①修订汽车轮胎标准FMVSS 109和FMVSS
119；②制定轮胎充气内压监测装置（TPMS）标准；③编制TPMS目录。
也就是说轮胎将要满足一些新条款要求，其中包括从2003年起出厂
新车逐渐增加配备TPMS的比例，到2005年后全部在美销售的新车
100%将TPMS列为标准配置。与此同时，美国汽车工业立法小组（AIAG）
亦出台了轮胎轮辋可追溯性记录标准（草案），该标准倾向于将RFID
卡列为可追溯性记录的主要手段。上述标准的实施，必然会加速智能
轮胎的大规模应用。
即使不考虑来自产业政策方面的推动，由于智能轮胎更加安全并
且给人们带来极大的方便，深受消费者的青睐，各大轮胎公司也会通
过各种途径与汽车制造商、电子器件制造商、因特网服务商等相互配
合协作，使传统轮胎技术与全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、
智能运输系统（ITS）、蓝牙（Bluetooth）等先进的IT软、硬件技术
相结合，向市场提供集安全、绿色环保、智能化于一体的轮胎产品。
我国智能轮胎研发点滴
值得高兴的是，我国轮胎行业除了密切关注上述种种变化之
外，已经有所行动。据悉，山东三角集团与美国亚利桑那大学、中国
科学院、清华大学签署协议，成立研究开发中心，开展智能轮胎、轮
胎与汽车适配性等多个项目研究。中橡集团曙光橡胶工业研究设计院
与北京航空航天大学、山东大学合作，通过建立博士工作站等形式，
校企合作开发智能轮胎。浙江富轮集团与华南理工大学合作，进行新
型“绿色”轮胎研发。