为什么有人说轮胎越宽抓地力越大呢?
汽车轮胎抓地力越大,这一说法到底是对还是错呢?
摩擦力的计算公司可参考(N×μ=f),μ代表滑动摩擦因数的粗糙程度,N代表压力。参考这一公式得出的结论为轮胎加宽后并不会增加摩擦力,因为车身的重量是恒定不变的,轮胎接触面积增加则垂直于接触面的压力会减小,两者是此消彼长的关系。而轮胎的粗糙程度并不以宽度的变化而改变,那么从这一公式分析是不是宽轮胎并不会增加轮胎抓地力呢?
浅显的理解基本是这样了,不过《轮胎学》也是门非常高深的学问,单纯综合这一简单的公式是忽略了《摩擦学》的深奥程度。简而言之轮胎越宽抓地力仍旧会越大,即使理论上与路面的摩擦系数没有变化;因为轮胎是橡胶材质打造,合成橡胶不仅有弹性也有黏性,车辆在行驶中轮胎高速转速,每一周都会造成轮胎形状的变化。
用一些学术用语解释则是橡胶轮胎在旋转的过程中,产生了形态的压缩、弯曲和剪切变形,在于地面接触的瞬间会增加与地面的接触。而这种轮胎的形变状态也是发动机输出扭矩的能量转变的形态之一,可以理解为这种形变一定程度的让轮胎成为动力元或动力传输的介质,是有别于轮胎与地面整体接触面的附加动力补偿。那么轮胎越窄则产生这种运行状态的程度则会越小,轮胎越宽则形变的程度越大,理论上抓地力也就越强了。
这一问题从专业角度分析则应该有轮胎学的教授们来解释,因为这是一个非常专业的领域。作为普通汽车使用者需要了解的是:轮胎尺寸越快则抓地力确实会越强,虽然难以解释。所以性能车往往利用胎冠很宽的轮胎,以这种特殊的运行状态,以被动转换能量形态到以被动加主动的状态提升这种附加补偿作用力。不过宽轮胎并不适合所有车,使用这种轮胎的车辆大多数为跑车,某些价格更高的中高端汽车反而会窄一些,这是为什么呢?
参考上图,这台跑车的后轮胎冠宽度可以达到非常夸张的295mm,足够宽的胎冠在形变状态中能够大大提升抓地力,后轮作为驱动轮可以通过抓地力的提升以更高效的状态转化为动力。但也别忘记这种抓地力提升必然会同步提升噪音,轮胎与地面的接触面加大并且形变幅度升高,这种状态产生的振动也会增大,振动产生声波则音强也会升高。跑车是指追求性能与操控的特殊车型,这种车不考虑NVH的用户体验;而普通家用车(包括中高端车),其车辆的用户体验要求的是均衡或舒适兼顾性能,那么这类车则不适合使用胎冠过宽的轮胎。
同时轮胎过款还会增加运行阻力(油耗),在阻力的增加中摩擦力的影响占比实际很低,核心因素仍然是轮胎形变导致。简而言之也是形变过程中消耗了一部分动力,动力损耗过大则需要发动机输出更大的扭矩才能补偿,而大扭矩是依靠消耗更多燃料实现的。所以使用宽轮胎还会导致车辆的油耗升高,这就像自行车亏气后蹬起来特别累一样,涉及到的能量转化无非前者多消耗燃油、后者多消耗馒头而已。
至此得出的结论为:轮胎越快则抓地力越大,但是轮胎也不是越快越好。普通家用代步轿车和SUV建议在215~235mm之间即可,性能车可在235~265mm之间,这是两驱车或四驱车前后轮一致的标准;如为中置后驱或后置后驱的高性能车,后轮的宽度可在265~295mm之间,前轮适当适当窄一些就好,不用怕出现前轮抓地力小造成推头失控,这类车要的就是这种效果。
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为什么有人说轮胎越宽抓地力越大呢?
轮胎的抓地力和轮胎的宽窄真的有关系吗?
提到这个问题有人就会想到一个公式,F=μ×N(摩擦系数×正压力),这个公式中的μ是磨擦系数,但在提到抓地力时,这个磨擦系数带入的是静摩擦系数,我们知道静摩擦系数是大于动磨擦系数的,也就是说汽车在行驶或加减速过程中,要尽量避免轮胎相对地面滑动,一旦轮胎打滑,轮胎和地面之间就变成滑动磨擦,摩擦力会减少很多,方向也会难以控制。抓地力的实质,就是希望轮胎不要出现滑动、打滑。避免滚动磨擦(既代入静摩擦系数),变成滑动磨擦(既代入滑动磨擦系数)。再补充一点,汽车在正常行驶时,瞬时接触地面的部分实际是瞬时速度为0的。这是物理知识,所以是静摩擦力。
这样是不是解释了抓地力的概念。
那么再来解释抓地力和轮胎宽窄的关系。
实际上轮胎宽窄设计,很大一方面是考虑了橡胶材料的特性,也就是说,在保证橡胶材料的物理特性下,要保证单位面积下的橡胶承重在合理的范围之内。那就要根据车重来设计胎宽,车辆越重,轮胎越宽,重载车辆轮胎宽度不够,就得拿数量凑。所以车越重的车轮胎越宽、装的轮子也越多。
当然,根据不同的路况,设计不同的花纹,改善抓地力,但不是根本的解决办法。
因此,不要侥幸地认为,轮胎越宽,抓地力就越强,对于雨水路面则适得其反。但宽胎的通过能力比较好这是对的。尤其是泥泞、沙漠、滩涂等地带,同等车重车胎越宽,通过能力越好。
至于赛车轮胎,那不是通常的经济化设计思路。而且大量来自竞赛数据,赛车轮胎的抓地力是另外一回事而已。
为什么有人说轮胎越宽抓地力越大呢?
轮胎宽了在转弯和刹车减速方面由于摩擦力大所以有一定的优势,但是如果车子马力小,而又换上宽胎的话也会因为轮胎摩擦力太大,耗损浪费更多的马力,使本来小的马力变得更小油耗也反而更大。
所以在改装更换轮胎时不可以麻木求宽,这是国内很多改装爱好者都存在得一个错误得观点,应该根据车子本身的动力换上相应的轮胎,如果不是很了解的话,改装时只要换上比原装轮胎宽一个尺寸就完全足够了,比如原来的时175/16的轮胎在动力没有改装的情况下换上195/16就完全足够了!
提示:宽胎可以改善抓地力和外观,但是如果轮胎胎宽与原配相比变化较大就会影响车辆的性能发挥。应尽可能选择原配轮胎,可以保证您的车载电脑系统功能正常,从而高效地控制诸如防抱死锁紧制动系统、牵引控制系统、燃料管理系统、电子控制自动变速箱和电子操纵稳定系统等。过分改变轮胎胎宽会向电脑输送错误的信息,会使车辆性能很大程度上受到影响。
为什么有人说轮胎越宽抓地力越大呢?
汽车维修技师,专业人员,解读专业问题!
这就涉及到一个问题:摩擦力这个重要因素!
轮胎越宽,说明与地面的接触面积越大!接触面积越大,摩擦力就会越大!
有些人可能会告诉我,轮胎花纹才是增加摩擦力的重要因素!好,我问你,你看没看过F1赛车比赛??F1赛车上的轮胎,可以说直接就是没有花纹,难道F1不需要摩擦力吗?恰恰相反,它需要更大的摩擦力!只有一个光滑的轮胎,它与地面接触的面积才是最大的,才能保证F1更好的与地面摩擦!
如果你中学物理学的很好,那么此时你肯定会很疑惑,中学物理给出的摩擦力公式是:f=μN,摩擦力只与μ(摩擦系数)和N(正压力)有关,与接触面积无关。但是这种公式是在宏观下给出的,从微观上看,摩擦力与接触面积有关。
在微观尺度上,物体的表面粗糙不平,当两个物体相互接触,它们的“真实接触面积”远远小于你所看到的接触面积,“真实接触面积”在一定程度上控制着摩擦力的大小。
那些大马力的跑车都会使用更宽的轮胎,这也从侧面证明了摩擦力与接触面积有关,否则给兰博基尼装上四个自行车轮胎岂不是很好?
可能有人问了,既然光滑,并且越宽的轮胎,摩擦力是最大的,那么我们给家用轿车装上这种轮胎不是更好?
你错了!我们还要考虑一个安全的问题!比如下雨天,如果是光滑的轮胎,遇到了下雨天,由于反作用力的现象存在,当轮胎压在雨水上的时候,雨水会给轮胎一个反作用力,使轮胎在雨水上打滑,这就会让车辆出现安全事故!所以设计师为了防止这种情况的发生,就给家用轿车用上了有花纹的轮胎!有效的进行排水,不会发生打滑!但是,这也仅仅是有效防止!老司机都知道,下雨天尽可能慢一点行车,其实,也是出于这样的原因,有效防止打滑,并不会不打滑!
总结:综上所述,轮胎越宽,确实是抓地力越好一些!
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汽车维修技师,专业人员,解读专业问题!为什么有人说轮胎越宽抓地力越大呢?
从客观角度讲,轮胎越宽,抓地力就越大,阻力也就越大,这也是很多车子换了加宽轮胎就油耗明显提高的原因。
要实现抓地力大不只增加轮胎宽度一种方法,轮胎的硬度,跟抓地力有很大关系,越硬的轮胎抓地力就越小,磨损也小,反之,越软的轮胎抓地力就越大,磨损也大,比如F1赛车,它的轮胎就是特殊加工和保存的,在装上车进入赛道之前都是高温保存的,以实现轮胎的柔软度,最大化的实现抓地力,所以它追求的是性能,对轮胎的磨损可以无视,而家用车轮胎就不一样,即要抓地力又要减少磨损,所以只能在一定硬度上加大轮胎的宽度。
为什么有人说轮胎越宽抓地力越大呢?
抓地力也就是摩擦力,摩擦力很大因素就取决于接触面积,因为轮胎整体的材质差异不会很大,所以接触面积越大肯定抓地力越好。
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