黑輪學府

橡膠硫化
第一個跟輪胎有關的發明是橡膠硫化。史稱「橡膠工業之父」的美國人查理．固特異 (Charles Goodyear) 在1839年發現橡膠可以硫化，1844年申請到專利，可用來生產輪胎，成為現代製造橡膠輪胎的基礎，從此取代木輪或鐵輪。固特異是專職的發明家，他在1839年的實驗有重大的突破，偶然把橡膠、氧化鉛和硫黃放在一起加熱，終於使橡膠硫化的技術問世，經過硫化的橡膠堅固而柔韌，成為輪胎的上好原料。當時的輪胎其實是實心輪胎 (solid tire)，而充氣輪胎 (pneumatic tire)還未發明。

充氣輪胎
橡膠充氣輪胎的發明可追溯到1845年，由蘇格籣工程師湯普遜 (Robert William Thompson)發明。他是發明家，當年才23歲，便研發了世界第一條皮革套的充氣輪胎，相繼在1846及1847年申請到法國及美國專利，卻沒法商業化生產。因為實心輪胎比較耐用，也由於英國貴族保護馬車的傳統，限制蒸氣車的發展，充氣輪胎遂被捨棄，1873年湯普遜去世後，其發明幾乎被人遺忘。
1888年後才由史稱「現代輪胎之父」的登祿普 (John Boyd Dunlop)重新發明充氣輪胎。他本是蘇格蘭人在北愛爾蘭任職獸醫，為兒子騎自行車不適而自行研發，申請到自行車輪胎專利。當時自行車已經流行，且使用充氣輪胎的自行車於比賽獲獎，便引起大眾對充氣輪胎的重視，登祿普趁機在1890年成立公司，正式投入自行車輪胎的生產。此外，1891年後法國的米其林兄弟 (Andre and Edouard Michelin)申請可快速拆卸的自行車輪胎的專利，簡化了輪胎安裝和修補。直到十九世紀末年汽車發明後，1895年才由米其林公司把充氣輪胎應用於汽車生產上。

胎面花紋
充氣輪胎隨著在1895年汽車的出現而快速進展。首批汽車輪胎樣品是1895年在法國出現的，那是由平紋帆布製成的單管式輪胎，僅有胎面膠而無花紋。1896年B.F.Goodrich 公司引進充氣輪胎在美國生產。
二十世紀初年，輪胎公司隨著汽車工業而紛紛成立，開始大量生產輪胎，也不斷改善輪胎的品質。1903年，固特異公司發明無內胎 (tubeless)的輪胎，但是直到1954年才商業化生產。直到1908年至1912年間，輪胎的光滑胎面上才有了顯著的變化，即胎面膠上有了可以提高使用性能的花紋，從而開拓了輪胎胎面花紋的歷史，並增加了輪胎的斷面寬度，允許採用較低的內壓，以保證獲得較好的緩衝性能。

胎唇鋼絲

1925年米其林公司開始把胎唇鋼絲 (bead wire)用於輪胎生產。1938年米其林公司發明讓鋼絲與橡膠粘合的方法，使輪胎的散熱及負載大幅改進。

交叉層充氣輪胎
二十世紀初期，汽車在各城鎮成長，許多城鎮發現實心輪胎會造成路面的損壞，便立法鼓勵使用充氣輪胎。同時，駕駛者發現充氣輪胎比較平穩，較易駕駛。不出數年，充氣輪胎便成為標準使用的輪胎。
然而初期充氣輪胎不耐用，常常爆胎。1908年美國人帕爾默 (J. F. Palmer)發明交叉層輪胎 (bias ply tire)，使輪胎壽命大為延長。直到1950年代，交叉層充氣輪胎已經是標準使用的輪胎。

輻射層輪胎
今日徑向層(輻射層)充氣輪胎為大家接受的標準用輪胎。1948年，米其林公司發明了使用鋼絲簾線的徑向層輪胎 (又稱輻射層輪胎，radial tire)，無疑開創了輪胎產業發展的新紀元，被稱為輪胎產業的第二次革命。徑向層輪胎可使輪胎使用壽命提高30—50％，滾動阻力小，可降低汽車油耗約8％左右，抓地性能佳，緩衝性能好，承載能力大，不易穿刺等優點。徑向層輪胎首先僅在歐洲及日本使用，所以也僅在日本、德國、法國及意大利等的公司大量生產。1955年意大利的倍耐力(Pirelli)公司推出農業拖拉機的徑向層輪胎。

B.F.Goodrich公司在1965年把徑向層充氣輪胎引進美國，可是流行不起來，因為美國車商恐怕代價太高，而不願意重新設計汽車。雖然美國不感興趣，但在石油危機的七十年代，由於徑向層輪胎比較省油，在美國開始流行起來，並逐漸取代了交叉層輪胎。隨著高速公路等基礎建設不斷改進，徑向層輪胎已經成為輪胎產業的發展方向，1983年起，美國新車完全採用徑向層輪胎。此外，雖然BFGoodrich公司早在1947年就已經把無內胎輪胎引進市場，但直到1972年登祿普公司才開始推出省去內胎的徑向層輪胎。

合成橡膠
在1940年之前，所有輪胎都是以亞洲生產的天然橡膠為製造的原料。直到世界第二次大戰時，天然橡膠無法持續供應生產。迫使美國研發合成橡膠，以應付戰時的原料需求。1940年BFGoodrich公司首度採用合成橡膠製造輪胎。大戰結束後，天然橡膠恢復了供應，使得合成橡膠到了1960年代才再度被需求。

輪胎簾布
輪胎的主要原料，除了橡膠，還有簾布層。輪胎的簾布層起初是棉布，之後是人造絲、尼龍或聚酯纖維。1892年美國的帕爾默發現簾布可作為輪胎的原料，而用在自行車胎的生產上。直到1910年才投入生產，進而改善輪胎的品質，使外胎可以模製化。簾布材質在1915年從棉布，至1938年演變成人造絲 (rayon)。1943年在戰時軍用輪胎使用尼龍(nylon)，戰後轉成民間生產。

1947年固特異 (Goodyear)公司首度生產以尼龍為簾布的輪胎。

1958年首度使用鋼絲簾線。

1963年才出現多元酯或聚酯纖維(polyester)為簾布材料。

1965年首度採用玻璃纖維 (fiberglass)。

碳煙
1904年馬特發現碳煙，並把少數的碳煙添加到輪胎橡膠中，使輪胎從此變成了黑色。其後BFGoodrich公司發現碳黑能補強橡膠的強度，並可大規模用於胎面膠，使輪胎的行駛里程顯著提高。1912年BFGoodrich公司首先把碳煙投入商業化，用於輪胎生產。

各式輪胎
隨著汽車工業的發展，輪胎技術一直不斷改進。

從20年代初至30年代中期，由低壓輪胎過渡到超低壓輪胎

1925年米其林公司研發的低壓貨車輪胎問世

1930年超低壓輪胎出現。

40年代開始，輪胎胎面逐步朝向寬輪圈發展，而40年代末則有”無內胎輪胎”的出現等等。

此外，在第二次世界大戰時期，由於戰略物資的需要，與戰爭相關的輪胎產品如飛機輪胎及各項軍用輪胎的生產均有相當的進展。
同時，因應交通及產業的需求，各類用途的輪胎應運而生。

1909年固特異公司推出飛機用輪胎。

1911年機車輪胎問世。

1919年固特異及登祿普公司開始生產貨車輪胎。

1935年Firestone公司推出農業拖拉機 (farm tractor)輪胎。

在世界第二次大戰後，世界經濟逐漸繁榮，而輪胎的生產技術日益進步。

1968年低扁平輪胎(low profile tire)問世。

1974年倍耐力公司推出寬幅輪胎 (wide tire)。

1979年全天候輪胎 (all-seasons tire)面世。

1983年無鑲釘雪地輪胎、安全輪胎問世。

自2003年起，輪胎明顯展現出其高性能及高安全性的科技，已被視為高科技產品。

結語
隨著環境污染破壞日益嚴重，廢輪胎的處理及輪胎再生利用備受關注。現在輪胎翻新及發電廠焚燒廢輪胎來發電等，便是輪胎回收處理的最基本方式。同時，減低輪胎滾動阻力、減少輪胎滾動聲音、減輕輪胎重量等，都是目前最重要的研發技術。

低阻力、低噪音、低耗油的輪胎已經成為未來輪胎設計製造的主流。
從輪胎生產發展的歷史來看，前50年主要是解決如何提高輪胎使用壽命的問題。而後，由於汽車製造和交通運輸對輪胎的要求日益提高，輪胎研發的重點轉到輪胎駕駛性能、安全性、舒適性和經濟性上來。使得輪胎的發展趨勢朝徑向層化、無內胎化、扁平化方向。目前，轎車輪胎已經實現了這“三化”，而貨車輪胎亦正在向這個方面發展中。