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汽車輪胎越快摩擦力越大或抓地力越強(qiáng),這種說法對(duì)嗎?

2019-12-13中國(guó)輪胎商務(wù)網(wǎng)

  摩擦力的計(jì)算公司可參考(N×μ=f),μ代表滑動(dòng)摩擦因數(shù)的粗糙程度,N代表壓力。參考這一公式得出的結(jié)論為輪胎加寬后并不會(huì)增加摩擦力,因?yàn)檐嚿淼闹亓渴呛愣ú蛔兊?,輪胎接觸面積增加則垂直于接觸面的壓力會(huì)減小,兩者是此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。而輪胎的粗糙程度并不以寬度的變化而改變,那么從這一公式分析是不是寬輪胎并不會(huì)增加輪胎抓地力呢?

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  淺顯的理解基本是這樣了,不過《輪胎學(xué)》也是門非常高深的學(xué)問,單純綜合這一簡(jiǎn)單的公式是忽略了《摩擦學(xué)》的深?yuàn)W程度。簡(jiǎn)而言之輪胎越寬抓地力仍舊會(huì)越大,即使理論上與路面的摩擦系數(shù)沒有變化;因?yàn)檩喬ナ窍鹉z材質(zhì)打造,合成橡膠不僅有彈性也有黏性,車輛在行駛中輪胎高速轉(zhuǎn)速,每一周都會(huì)造成輪胎形狀的變化。

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  用一些學(xué)術(shù)用語解釋則是橡膠輪胎在旋轉(zhuǎn)的過程中,產(chǎn)生了形態(tài)的壓縮、彎曲和剪切變形,在于地面接觸的瞬間會(huì)增加與地面的接觸。而這種輪胎的形變狀態(tài)也是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的能量轉(zhuǎn)變的形態(tài)之一,可以理解為這種形變一定程度的讓輪胎成為動(dòng)力元或動(dòng)力傳輸?shù)慕橘|(zhì),是有別于輪胎與地面整體接觸面的附加動(dòng)力補(bǔ)償。那么輪胎越窄則產(chǎn)生這種運(yùn)行狀態(tài)的程度則會(huì)越小,輪胎越寬則形變的程度越大,理論上抓地力也就越強(qiáng)了。

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  這一問題從專業(yè)角度分析則應(yīng)該有輪胎學(xué)的教授們來解釋,因?yàn)檫@是一個(gè)非常專業(yè)的領(lǐng)域。作為普通汽車使用者需要了解的是:輪胎尺寸越快則抓地力確實(shí)會(huì)越強(qiáng),雖然難以解釋。所以性能車往往利用胎冠很寬的輪胎,以這種特殊的運(yùn)行狀態(tài),以被動(dòng)轉(zhuǎn)換能量形態(tài)到以被動(dòng)加主動(dòng)的狀態(tài)提升這種附加補(bǔ)償作用力。不過寬輪胎并不適合所有車,使用這種輪胎的車輛大多數(shù)為跑車,某些價(jià)格更高的中高端汽車反而會(huì)窄一些,這是為什么呢?

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  參考上圖,這臺(tái)跑車的后輪胎冠寬度可以達(dá)到非常夸張的295mm,足夠?qū)挼奶ス谠谛巫儬顟B(tài)中能夠大大提升抓地力,后輪作為驅(qū)動(dòng)輪可以通過抓地力的提升以更高效的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為動(dòng)力。但也別忘記這種抓地力提升必然會(huì)同步提升噪音,輪胎與地面的接觸面加大并且形變幅度升高,這種狀態(tài)產(chǎn)生的振動(dòng)也會(huì)增大,振動(dòng)產(chǎn)生聲波則音強(qiáng)也會(huì)升高。跑車是指追求性能與操控的特殊車型,這種車不考慮NVH的用戶體驗(yàn);而普通家用車(包括中高端車),其車輛的用戶體驗(yàn)要求的是均衡或舒適兼顧性能,那么這類車則不適合使用胎冠過寬的輪胎。

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  同時(shí)輪胎過款還會(huì)增加運(yùn)行阻力(油耗),在阻力的增加中摩擦力的影響占比實(shí)際很低,核心因素仍然是輪胎形變導(dǎo)致。簡(jiǎn)而言之也是形變過程中消耗了一部分動(dòng)力,動(dòng)力損耗過大則需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出更大的扭矩才能補(bǔ)償,而大扭矩是依靠消耗更多燃料實(shí)現(xiàn)的。所以使用寬輪胎還會(huì)導(dǎo)致車輛的油耗升高,這就像自行車虧氣后蹬起來特別累一樣,涉及到的能量轉(zhuǎn)化無非前者多消耗燃油、后者多消耗饅頭而已。

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  至此得出的結(jié)論為:輪胎越快則抓地力越大,但是輪胎也不是越快越好。普通家用代步轎車和SUV建議在215~235mm之間即可,性能車可在235~265mm之間,這是兩驅(qū)車或四驅(qū)車前后輪一致的標(biāo)準(zhǔn);如為中置后驅(qū)或后置后驅(qū)的高性能車,后輪的寬度可在265~295mm之間,前輪適當(dāng)適當(dāng)窄一些就好,不用怕出現(xiàn)前輪抓地力小造成推頭失控,這類車要的就是這種效果。

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