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換胎如換車?讀懂輪胎,從初中物理開始

愛卡汽車 胡劭顏

  

  “換上四條新胎,就仿佛換了臺(tái)車”。從業(yè)界到坊間,持此觀點(diǎn)的大有人在。

  一片環(huán)形的橡膠,竟有如此威力?輪胎看似不起眼,卻扮演著極其重要的角色。作為汽車與地面接觸的唯一部件,輪胎的角色無(wú)可替代。只要車子在動(dòng),就少不了輪胎的參與。輪胎之于汽車,正如鞋子之于人。一雙好鞋,讓主人動(dòng)靜皆宜。一套好胎,讓車子如虎添翼。

輪胎背后的奧秘

  加速到剎車,從操控到舒適,任何與駕駛相關(guān)的性能都離不開輪胎。輪胎集千鈞之力于一身,可以理解為汽車的第二套懸掛(suspension)。與懸掛不同的是,輪胎的力學(xué)特性更為復(fù)雜。如果說(shuō)底盤調(diào)校是玄學(xué),那么輪胎就是玄學(xué)的宗師。選到理想的輪胎,車子才能完整釋放天性。

輪胎背后的奧秘

  談?shì)喬ィ€要從一起“教學(xué)事故”說(shuō)起。在初中物理課本中,寫著這樣一則公式:F=μN(yùn)。物理老師告訴我們,摩擦力大小與摩擦系數(shù)、接觸面正壓力相關(guān),與接觸面積無(wú)關(guān)。從初一到高中,這條物理定律構(gòu)成了孩子們對(duì)摩擦力的基本認(rèn)知。

  直到少年們長(zhǎng)大成人,親手摸到方向盤,才發(fā)現(xiàn)初中物理的“錯(cuò)誤”。老司機(jī)常說(shuō),輪胎越寬,抓地力越強(qiáng)。按照初中物理“摩擦力與接觸面積無(wú)關(guān)”的邏輯,這顯然是不對(duì)的。然而事實(shí)表明,窄胎滑溜溜,寬胎黏糊糊。真理究竟站在哪邊?這就要提到宏觀接觸面積微觀接觸面積

輪胎背后的奧秘

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  劃重點(diǎn):摩擦力取決于微觀接觸面積,二者存在正相關(guān)關(guān)系。摩擦力與壓力的關(guān)聯(lián),本質(zhì)上來(lái)源于微觀接觸面積的變化。當(dāng)我們?cè)黾訅毫r(shí),宏觀接觸面積(肉眼所見)不變,但微觀接觸面積逐漸變大,摩擦力也隨之變大。理論難免有些抽象,不妨舉個(gè)生活中常見的例子。當(dāng)我們洗碗時(shí),海綿壓得越緊,污垢就越容易擦掉,這便是微觀接觸面積的威力。

輪胎背后的奧秘

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輪胎背后的奧秘

輪胎背后的奧秘

  輪胎的非線性聽起來(lái)高深莫測(cè),實(shí)際上無(wú)處不在。只要車子跑起來(lái),就一定會(huì)遇到相應(yīng)的場(chǎng)景。車輛轉(zhuǎn)彎時(shí),載荷(也就是俗稱的“重心”)向外側(cè)移動(dòng),車身出現(xiàn)側(cè)傾。此時(shí),外側(cè)載荷多,內(nèi)側(cè)載荷少,外側(cè)車輪提供更多的側(cè)向力。對(duì)于同一臺(tái)汽車,載荷加得越多,邊際抓地力就越低。控制好載荷轉(zhuǎn)移,便可減弱輪胎非線性的弊端,從而在整體上提升抓地力。

  有了抓地力,輪胎才能充當(dāng)“鞋子”,讓車子順利地跑起來(lái)。然而,跑起來(lái)只是基本功能,汽車還有更高追求——跑得快,跑得順。從操控性(文章回顧)到舒適性(文章回顧),再到駕駛性(文章回顧),輪胎永遠(yuǎn)是最終作用于地面的媒介。可以說(shuō),輪胎是汽車的第二套懸掛,對(duì)于動(dòng)態(tài)性能有著無(wú)可替代的作用。

輪胎背后的奧秘

輪胎背后的奧秘

輪胎背后的奧秘

  在底盤調(diào)校中,最重要的是減振器和各類橡膠,而輪胎無(wú)疑是橡膠部件中的“膠王”。在操控性和舒適性兩個(gè)維度,輪胎都扮演著至關(guān)重要的角色。假如輪胎匹配不完善,再出色的懸掛也無(wú)法完美體現(xiàn)價(jià)值。在底盤開發(fā)階段,工程師需要結(jié)合底盤設(shè)計(jì)和調(diào)校風(fēng)格,選擇合適的輪胎,這一過程被稱作輪胎選型。在反復(fù)推敲中,如果懸掛調(diào)校出現(xiàn)較大調(diào)整,輪胎選型也應(yīng)重新實(shí)施。

輪胎背后的奧秘

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輪胎背后的奧秘

輪胎背后的奧秘

輪胎背后的奧秘

  輪胎的作用不局限于操控性,在舒適性方面同樣有所體現(xiàn)。面對(duì)路面坑洼,輪胎完成了第一層過濾,讓原本生硬的顛簸變得柔軟。使用偏硬的輪胎,懸掛將承受更大的沖擊,減振器運(yùn)動(dòng)速率(及對(duì)應(yīng)的阻尼)也存在差異。某種程度上,輪胎與懸掛的關(guān)系更像乘法,而非加法。

輪胎背后的奧秘

輪胎背后的奧秘

輪胎背后的奧秘

  為了舒適,輪胎不是越軟越好。為了運(yùn)動(dòng),輪胎不是越硬越好。輪胎配方不宜偏頗,而應(yīng)該堅(jiān)持適度原則。例如,支撐較好且有韌性的輪胎,往往比一味松軟的輪胎更具高級(jí)感。在輪胎接觸坑洼的瞬間,乘客們就能預(yù)判接下來(lái)的沖擊幅度和沖擊過程。

  毫無(wú)疑問,輪胎對(duì)于動(dòng)態(tài)性能有著十分重要的意義,操控性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和NVH性能都受其影響。坊間所說(shuō)的“換胎如換車”,事實(shí)上并不夸張。有沒有必要選擇原廠胎?不同輪胎差異有多大?防爆胎有什么優(yōu)劣勢(shì)?接下來(lái),就讓我們撇開理論,聚焦于實(shí)例。

輪胎背后的奧秘

輪胎背后的奧秘

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  如今,絕大多數(shù)成熟車企會(huì)根據(jù)車輛特點(diǎn),定制專車專用輪胎。部分品牌還在輪胎上印制了認(rèn)證標(biāo)簽,例如保時(shí)捷N標(biāo)、寶馬星標(biāo)、奔馳MO、奧迪AO。除此之外,現(xiàn)代N、阿爾賓娜等高性能子品牌也擁有獨(dú)立認(rèn)證標(biāo)識(shí),把運(yùn)動(dòng)基因?qū)懺诹恕靶鄙稀?/p>

  原廠輪胎針對(duì)配套車型進(jìn)行了定制開發(fā),通常被稱作OE(original equipment)輪胎。OE輪胎不僅配備于新車,后期也能買到。與OE輪胎相對(duì)的是RE(replacement equipment),即未經(jīng)定制開發(fā)的后市場(chǎng)替換胎。

輪胎背后的奧秘

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  世上沒有完美。通常來(lái)說(shuō),輪胎有著相對(duì)固定的性能上限,需要工程師在舒適和運(yùn)動(dòng)之間進(jìn)行取舍。寶馬星標(biāo)輪胎注重操控性,但犧牲了舒適性和靜謐性。奔馳MO輪胎注重舒適性,操控性就很難做得極致。例如,前不久測(cè)試的EQS(參數(shù)|詢價(jià)) 450+擁有極佳的NVH素質(zhì),濾振和能耗也很不錯(cuò),但剎車成績(jī)(100-0km/h 39.61m)令人大跌眼鏡。

輪胎背后的奧秘

  RE胎本身沒有錯(cuò),錯(cuò)的是輪胎與車輛的匹配。對(duì)于原廠調(diào)校細(xì)膩的車型,更換RE胎往往會(huì)破壞轉(zhuǎn)向特性,造成更明顯的“推頭”或“甩尾”。部分RE胎轉(zhuǎn)向響應(yīng)偏慢,少了些熱刀切黃油的快感。若使用性能弱的RE胎,舒適性和操控性雙雙降低也是可能的。選擇OE胎,你將完整獲得工程師想要表達(dá)的底盤風(fēng)格。選擇RE胎增加了不確定性,卻也提供了革新體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。如果你明確地知道自己想要什么,RE胎同樣不失為理性之選。

輪胎背后的奧秘

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  編輯點(diǎn)評(píng):

  隨著中國(guó)車市進(jìn)入深水區(qū),新車銷售變得乏善可陳,后市場(chǎng)(aftermarket)成為了全新增長(zhǎng)點(diǎn)。近年來(lái),越來(lái)越多的車主開始嘗試改裝。其中,最熱門的實(shí)質(zhì)性改裝無(wú)外乎三項(xiàng):動(dòng)力、排氣、減振。相比之下,輪胎升級(jí)(或替換)反而不被重視,“好車配爛胎”的情況屢見不鮮。輪胎看似只是一片橡膠,實(shí)為最重要的底盤部件之一。打算改車或換車?換套輪胎試試,或許你會(huì)找到驚喜。

  未來(lái)一段時(shí)間,我們計(jì)劃推出輪胎系列選題。如果您有感興趣的輪胎款型或測(cè)試內(nèi)容,不妨在評(píng)論區(qū)留言。我們將根據(jù)讀者朋友們的意見和建議,規(guī)劃后續(xù)內(nèi)容。

來(lái)源:愛卡汽車

作者:胡劭顏

本文地址:http://m.155ck.com/carnews/daogou/174642

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