轮胎与抓地力之间的关系

《轮胎与抓地力之间的关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轮胎与抓地力之间的关系（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、，轮胎与抓地力之间的关系摩托车的抓地力不但与车身的设计有关，而且受其轮胎性能的影响也很大。而轮胎的性能又 与其弹性大小所能产生的变形量有很大的关系。如果摩托车轮胎没有抓地能力的话，不仅会 使摩托车没有行驶的能力，连制动也无法实现，且转弯时也一定会造成侧翻。二，抓地力与摩擦力所谓抓地力是指轮胎和路面之间所产生的摩擦力。抓地力由粘着摩擦力和滞后损失摩擦 力组成。粘着摩擦力是指轮胎和地面接触部分彼此相互作用而产生的摩擦力，滞后损失摩擦 力是指橡胶分子因振动而产生的能量损失的阻力。但要注意的是，轮胎和路面之间的摩擦力 属于橡胶（特殊固体）和固体之间的摩擦力。这种摩擦力与两个一般固体之间所产生的摩擦 力

2、是有所不同的。首先，我们看一看两个一般固体之间的摩擦力。我们回忆一下在物理课中所做过的实验：在桌面上放一个长方形的木块，再以弹簧来拉此木块。刚开始拉时，由于桌面和木块之 间产生摩擦力，所以木块无法移动。如果将弹簧的作用力慢慢增加，当木块要动之前时会有 最大的摩擦力。但是，当木块移动之后摩擦力又会变小。如果使木块的质量增加的话，它们之间的摩擦力也会随之增加。也就是说，摩擦力和接 触面上所承受的质量成正比。如果木块是长方形，我们将木块面积变小的一面和桌面相互接 触的话，所造成的摩擦力也不会有所改变。以上是两个一般固体之间的摩擦力，但橡胶和一 般固体之间的摩擦就不是如此了。接下来我们将橡胶来取代木块

3、做推理实验，其结果就会有几点不同。第一点不同是，其所产生的最大摩擦力并不是在橡胶刚要运动之前的瞬间，而是在已经 开始运动之后的瞬间，而这种现象和摩托车的实际情形完全一致。如果轮胎和路面之间的摩 擦力的产生与两个一般固体之间的摩擦力相同的话，那么摩托车在刚要起步时轮胎就会打 滑，这对驾驶人员的操控就会造成困难。由于橡胶和路面间产生的摩擦力所具有的上述特性,才使得驾驶人员可以得到足够的摩 擦力，使摩托车容易控制。第二点不同是，虽然橡胶会随着所承受荷重的增加而产生较大的摩擦力，但并不和荷重 成正比，而这种现象也和实际的情形相互一致。我们知道，不论摩托车的前轮或是后轮承受 多大的荷重，都不致使摩擦力到

4、达极限。所以，对摩托车来说，摩擦力 的产生不会和荷重 成正比。第三点不同是，橡胶与一般固体之间的接触面越大，其摩擦力也越大。如果我们在前面 所做的实验中，将橡胶所制成的长方形以面积较大的一面与桌面相互接触的话，则所产生的 摩擦力会远比一般固体间所产生的摩擦力要来得大。也就是说，轮胎的接地面积如果变大的 话，则其抓地力也会变大。所以，如果把轮胎的尺寸加大，使轮缘变宽，接也面积就会变得 较大；或者是将轮胎的气压降低，也可以使接地面积变大。这就是说，对于摩托车来说，可 以通过加大轮胎与路面的接触面积来增加抓地力。三，轮胎的粘性像我们在前面所提的这些不同点，基本上都可以说是由于橡胶本身是一种所谓粘弹性

5、体 所引起的。所谓粘弹性体，简单地说，就是虽然它会有弹性，可以做压缩或是拉伸动作，但 是当对其做压缩或是拉伸时，变形量和作用力之间的关系又不像弹簧一样维持一种基本的正 比关系。而所谓的粘弹性是指当其变形之后又回复原来状态时，时间及作用力和变形量之间 会有不一致的现象。当摩托车的轮胎和路面相接触时，我们知道橡胶会和路面细微凹凸不平相密合接触。此 接触面积并不会和摩托车的荷重呈等比关系。所以，并不会因为摩托车荷重的增加而使接地 面积大幅增加。而对于密合接地部分，当其要做拉伸或是压缩动作时，会有抵抗力产生，这 就是所谓的粘着摩擦力。下面我们来理解一下能够产生较高抓地力的橡胶复合物。为了要使轮胎有较好

6、的抓地 力，就必须有效提高轮胎的粘着摩擦力以及滞后损失摩擦力。也就是说，必须具有适当的粘 性及弹性才行。当轮胎立在很结实的地面上时，把轮胎向下压就可以知道轮胎的硬度。如果很容易地将 轮胎向下压的话，则这是较柔软的轮胎，其粘性也就较好。像一般的光面胎之所以没有任何 的胎纹，除了是要增加实际的接地面积之外,也是为了使轮胎的接地面不会有块状变形产生。 如果再使用较软的橡胶复合物材料的话，就可以降低胎的硬度，有效地提高轮胎的粘性。四，温度与抓地力有关一般光面胎常常面临的问题是，要使其所使用的粘弹性发挥最高性能的温度范围非常 小，也就是说，其性能受温度的影响很大。原本在高温会有很好的弹性，但在低温却变得

7、很 硬，而使抓地力变得很差。相反的，原本应该是在低温状况下使用的轮胎，在高温时也许就 变得过于柔软。五，胎纹与排水性能有关在竞赛用轮胎中，有一种是在一般比赛时使用的。由于比赛时大都是在高速下行驶，这 种轮胎的设定温度也都较高，所以往往在正式比赛之间都必须作热胎工作。另外一种轮胎是 在下雨比赛时使用的，当下雨时，由于橡胶会和路面之间形成一层水膜，为了使水膜可以顺 利排除，降低轮胎接地部分的水膜厚度，所以雨天比赛用胎的表面会有排水沟纹存在。因此， 雨天选择适当硬度的轮胎。六，轮缘宽度对轮胎刚性的影响摩托车的轮缘是另外一个可以有效高速轮胎特性的因素。如果改变轮胎轮缘的话，则会 对几个因素造成影响。首

8、先，我们要理解的是，如果轮胎的轮圈以及肩部变宽的话，则轮胎 接地部分的比例就会变大。当摩托车在做倾斜转弯时，接地面积会改变，如果接地部分的比 例变小的话，贝I摩托车比较容易倾斜。相反，如果比例较大的话，贝I摩托车直立的倾向就变 得较强，轮胎的接地面积也会较大。因此，如果我们加大轮胎轮缘的宽度，轮胎的侧面壁的 跨幅会变得较大，可以有效支撑轮胎的接地面，进而有效提高轮胎的横向性。七，后轮对安定性及操纵性的影响对于一般摩托车的轮胎而言，其后轮的表面比前轮要来得平。其用意在于，前轮的接地 面积小可使车子比较容易转弯，后轮接地面积较大可提供全车所需要的安定性。这就是为了 获得操控性与安定感之间的最佳平衡

9、。如果后轮轮缘宽度改变的话，摩托车在全倾斜时的前 进轨迹也会随之改变，而且其抓地力也会改变。所以，在改变其宽度时必须注意抓地力和方 向的平衡。这是因为，当摩托车在做倾斜运动时，必须借着后轮的抓地力来使摩托车产生足 够的回复力量，才能使摩托车在达到全倾斜时能够很自然地收敛而恢复到原来的驾驶状态， 所以后轮轮胎的轮缘不能过于狭小。八，抓地力对横向刚性的影响如果轮胎的接地面积变大的话，则轮胎的抓地力也会变大，同时轮胎横向刚性也会增强， 所以必须注意抓地力和横向刚性之间的匹配。如果抓地力以及横向刚性都增加的话，则轮胎 侧面壁所产生的变形也会变小。所以对于相同的滑动角而言，就会造成较大的转弯力，这种 情

10、形下，摩托车在转弯时的状态就会改变。如果后轮的轮缘变宽的话，则抓地力会变得较好， 但是后轮会变得不容易向行进轨迹的内侧移动。如果前轮的轮缘变小的话，则前轮的操控会 变得比较轻，摩托车的转弯性能会变得比较强，但是容易产生抓地力不足的问题。如果将前 轮的轮缘增加的话，则摩托车在转弯时的安定感以及抓地力都会变的较好，但是操控性会变 得较差。如果将后轮的轮缘变小的话，则摩托车会变得比较容易倾斜，转变性能较好，但其安定 感以及抓地力会变得不好。如果将轮缘增宽，则有转向不足的情形产生。九，轮胎胎压与轮胎刚性轮胎的胎压会影响整个轮胎的刚性。如果胎压过高的话，轮胎的刚性会变得较高，这样 一来，必须利用轮胎变形

11、来进行操控的部分，或是经由轮胎所传递的反馈就会变得很差。也 就是说，轮胎过于坚硬并不能提供足够的操控空间。如果轮胎的胎压较低的话，接地面积变 大，抓地力变大。当路面的温度很低的时候，增加接地面积可以有效促进轮胎发热，但是其 排水性会变得不好。胎压所引起的轮胎刚性的改变，对轮胎的许多特性都会造成影响，也会对摩托车在转弯 倾斜时的接地点有所改变。如果胎压过高的话，在倾斜前和倾斜后的接地点几乎没有变化, 摩托车恢复到原来驾驶状态所需动作不是很大，如果胎压较低的话，则倾斜前后的接地点改 变很大，摩托车恢复到原来驾驶状态所需动作就必须很大。十，径向轮胎的优越性轮胎对摩托车的基本特性的影响扮演重要的角色，

12、摩托车轮胎不仅要具有高抓地力，还 必须具备一定的刚性，具备耐热性能和使用的耐久性。径向轮胎正具备这些优点。这是因为，径向轮胎在结构方面就具有一定的优越性。由于其胎面是以唇状结构稳定的 加以结合，所以这种轮胎的胎面可很容易地产生胎面所必须具备的刚性，降低胎面由于强度 不足所产生的一些不必要的变形。这种轮胎即使是在激烈的动作下也可以稳稳地抓住地面。 同时，由于其变形量减少，可以降低许多不必要的发热，可以提高橡胶的耐久性，其抓地力 也会变得较为稳定。径向轮胎还可以充分发挥轮胎壁的柔软性，可使摩托车滑动角的变化情 形很精确地反馈给驾驶人员。目前，许多驾驶人员使用径向轮胎的目的都只是希望有较稳定的抓地力

13、，但事实上径向 轮胎的优点是很多的，值得大家对径向轮胎有更进一步的认识。子午线轮胎低外形结构表示其可以承载更多载荷，其较为适合于需要负载较大重量的乘 客或行李的巡航摩托车；而斜交式轮胎则更能满足巡航摩托车悬挂和转弯性能的需求。鉴于 此，您在购买摩托车轮胎前一定要确认其是否适用于您的摩托车。对于斜交线式轮胎和子午线轮胎来说,其胎冠花纹沟槽设计根据轮胎潜在用途的不同而 不同，轮胎胎冠上的沟槽设计主要用于将水从轮胎行驶面内排出。胎冠花纹沟槽越多，轮胎 排水性能越好。通常巡航车和旅游车需要经常在雨水中行驶，因此其轮胎需要具有较高的排 水性能；而运动摩托车不设计用于雨中行驶的功能，因此轮胎胎冠上花纹上的

14、沟槽越少，轮 胎与地面接触部分橡胶越多，就可以保证轮胎在干燥地面行驶时获得较大的牵引力。 如何正确选择轮胎？ 耐磨性：在选择一个轮胎时，其耐磨损性是一个重要的考虑因素。软材质轮胎可以获得较大牵引 力，但其磨损很快；而硬材质轮胎损坏较慢，但其抓地性能较差。制造商在设计摩托车轮胎 时通常考虑众多影响因素以使轮胎可以在抓地性能和可以行驶的里程之间获得一个最佳平 衡点。在摩托车轮胎的众多影响因素中最关键的要数摩托车驾驶者了。而轮胎气压不足是轮胎 损坏的最重要的影响因素，由摩托车轮胎维修点的统计资料可以发现85%的轮胎损坏是因为 轮胎气压不足而引起的，其不仅使摩托车驾驶更为危险，同时也使轮胎寿命降低20

15、%40%左 右。因此在为轮胎充气时，最好按照轮胎制造商在轮胎胎侧上所标注的最大气压来充气，而 不要根据摩托车制造商在摩托车使用说明书上所标注的最大气压来充气，这样才能使轮胎获 得最佳的使用性能。其次，不同的驾驶方式也会使轮胎产生不同的磨损。对于巡航摩托车来说，由于摩托车 大部分的重量都落在后轮胎上，同时大多数驾驶者在行驶中更习惯于使用后制动来使后轮胎 承载摩托车行驶所需要的大部分牵引力和制动力，因此其后轮胎通常磨损得较快；而对于激 进狂野的摩托车驾驶者来说，其在转弯时通常制动较迟并使用前制动从而使其以较高的速度 “冲进”拐角内，这样其前轮胎则需要承载更多的抓地性能和制动力，因此其前轮胎通常损坏

16、 得较快。轮胎制造商通常将后轮胎胎冠花纹深度设计得大一点以使前后轮胎在差不多时间损坏。 建议您在更换您的摩托车轮胎时最好同时更换前后轮胎以保证前后轮胎的牵引力均衡，此 外，在更换您的摩托车轮胎时最好更换使用新的轮胎气嘴。轮胎规格：许多摩托车驾驶者喜欢给自己的摩托车装上一个更平更大的轮胎,其实际上并不是一个 很好的方法。首先，轮胎的大小设计需要考虑到摩托车挡泥板和悬挂等零件的清洗能力，此 外,摩托车制造商花费了大量时间设计和测试后选定的轮胎尺寸规格应该是最佳的，其应该 最适用于您摩托车的悬挂系统。而随意地改变轮胎规格可能会起到相反的作用，其会影响摩 托车的驾驶性能、操纵性能以至会导致摩托车驾驶的不安全性。在轮胎花纹深度降低到1/32英寸时，请一定更换使用新的合格的轮胎。如果你的摩托车 轮胎不幸被刺穿而漏气的话，那么最好更换使用新的轮胎。当然，如果轮胎刺穿地方是在胎 冠中心的话，是可以修复的；但如果轮胎被刺穿地方是