换胎如换车?读懂轮胎,从初中物理开始

  [爱卡汽车 导购 原创]

  “换上四条新胎,就仿佛换了台车”。从业界到坊间,持此观点的大有人在。

  一片环形的橡胶,竟有如此威力?轮胎看似不起眼,却扮演着极其重要的角色。作为汽车与地面接触的唯一部件,轮胎的角色无可替代。只要车子在动,就少不了轮胎的参与。轮胎之于汽车,正如鞋子之于人。一双好鞋,让主人动静皆宜。一套好胎,让车子如虎添翼。

  加速到刹车,从操控到舒适,任何与驾驶相关的性能都离不开轮胎。轮胎集千钧之力于一身,可以理解为汽车的第二套悬挂(suspension)。与悬挂不同的是,轮胎的力学特性更为复杂。如果说底盘调校是玄学,那么轮胎就是玄学的宗师。选到理想的轮胎,车子才能完整释放天性。

  谈轮胎,还要从一起“教学事故”说起。在初中物理课本中,写着这样一则公式:F=μN。物理老师告诉我们,摩擦力大小与摩擦系数、接触面正压力相关,与接触面积无关。从初一到高中,这条物理定律构成了孩子们对摩擦力的基本认知。

  直到少年们长大成人,亲手摸到方向盘,才发现初中物理的“错误”。老司机常说,轮胎越宽,抓地力越强。按照初中物理“摩擦力与接触面积无关”的逻辑,这显然是不对的。然而事实表明,窄胎滑溜溜,宽胎黏糊糊。真理究竟站在哪边?这就要提到宏观接触面积微观接触面积

  划重点:摩擦力取决于微观接触面积,二者存在正相关关系。摩擦力与压力的关联,本质上来源于微观接触面积的变化。当我们增加压力时,宏观接触面积(肉眼所见)不变,但微观接触面积逐渐变大,摩擦力也随之变大。理论难免有些抽象,不妨举个生活中常见的例子。当我们洗碗时,海绵压得越紧,污垢就越容易擦掉,这便是微观接触面积的威力。

  轮胎的非线性听起来高深莫测,实际上无处不在。只要车子跑起来,就一定会遇到相应的场景。车辆转弯时,载荷(也就是俗称的“重心”)向外侧移动,车身出现侧倾。此时,外侧载荷多,内侧载荷少,外侧车轮提供更多的侧向力。对于同一台汽车,载荷加得越多,边际抓地力就越低。控制好载荷转移,便可减弱轮胎非线性的弊端,从而在整体上提升抓地力。

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