爆胎的恐惧【五十二】抖音答疑（5）轮胎没花纹，雨天容易打滑！

小留流第377篇

   有朋友问：“轮胎磨损过了磨损线还能用吗？雨天容易打滑吗？”

@旅程平安：到了磨损线是轮胎的排水性能到达了极限，与摩擦系数无关。如果不是雨季就继续使用吧，没有问题。

   上面这位抖音朋友的回复很是地道，可以说是一位高人，想来他对光头胎的理解十分透彻。好！今天我们就来聊聊光头胎。

   之前，我们聊过如果轮胎花纹变浅，轮胎面积会相对增大，根据橡胶分子的粘附作用，轮胎与地面的摩擦力也相对增大。反之花纹越多的轮胎与地面接触面积小，摩擦力也会变小。如果对这个说法，同志们还有疑惑的话，那就让我们看看F1赛车的轮胎。  

   “F1赛车”全称“世界一级方程式锦标赛”是赛车的最高境界，也是世界上最昂贵，速度最快，科技含量最高的运动。自然F1赛车轮胎也是轮胎界山尖上的那颗星星，为了获得最大的加速性，制动性和转弯儿的稳定性，充分发挥橡胶分子的粘附作用，刻意改用热熔胎。就是说轮胎温升100度时，能把橡胶分子的粘附作用发挥到极致，让轮胎获得最大的摩擦力。

   另一方面，为了获得最大的摩擦力，让轮胎最大限度的接触地面，你猜怎么着？F1赛车愣是整出四条光头胎【如图】

   F1赛车轮胎上面一道沟槽都没有，这显然就是要把摩擦力增大到极致，轮胎达到了最牛。车子动力足，抓地力好也太能跑，太快了，后来出于安全因素的考量，“赛委会”要求轮胎上必须有四道沟槽，以防路面出现异常时导致赛车发生不测。尽管这样，带有四条沟槽的赛车轮胎，也只能在干燥的赛道上跑，如果突遇大雨，大家就会看到，赛道上那一大帮子赛车，争先恐后的钻进维修站更换雨胎，说白了，就是更换带花纹的轮胎。

   来来来，我们一起聊聊轮胎为什么要有花纹？其实在良好，干燥的路面上，轮胎与地面接触面积越大抓地力（摩擦力）越强，这也是 F1轮胎为什么用光头胎的原因。假如说总在干燥良好的路面上行驶，我们的家用车轮胎也可以使用光头胎，制动性能比带花纹的轮胎还要好。但事实上我们的汽车轮胎要适应365天出现的各种天气和路面，尤其是应对下雨路面，因为下雨是很常见的，所以轮胎必须带有花纹，否则会怎么样呢？

   让我们一起看看光头胎遇到下雨路面会发生什么问题？下雨后路面上形成一层水膜，它会使轮胎抓地力发生改变，就是说车辆行驶时，轮胎将水向前挤压，造成胎前大量积水，并使这一区域压力增大，该压力被称为“流体动力压力”。如果这个压力大于轮胎气压，轮胎就会漂浮在水面上，形成“水滑现象”。

   比方说，F1的光头胎气压是2.0bar，当车速达到70公里/小时的时候，积水的流体动力压力等于充气压力时，这时的轮胎就会发生“水滑现象”，相当于轮胎漂浮在水膜上，这时车子非常容易发生打滑失控的危险。这也解释了，赛道上的F1赛车突遇大雨的时候，为什么大家齐的乎赶往维修站去更换雨胎的原因。

   而我们民用轮胎，没有专门的赛道那都敢去，所以我们的轮胎会遇到各种各样的路面，一会儿干燥路面啦，一会儿过水坑啦，一会儿又是土路，泥泞道路等等，为了适应这么复杂的全天候路况，技术人员把轮胎表面制作了大量的沟槽（花纹）来尽量满足所遇到的各种路面和环境的需要。

   当然轮胎花纹最主要的功能就是排水，花纹把路面上的水膜刺破，破坏了流体动力压力，并把打碎的水膜和积水从轮胎两侧排出，保持轮胎与路面的接触，保障橡胶分子的粘附作用，这也就让轮胎与地面恢复了摩擦力，从而最大限度避免发生水滑和危险现象发生。

   另外路面上积雪，沙石，尘土也能破坏掉橡胶分子的粘附作用，使得轮胎的抓地力下降。这时轮胎花纹也有剥离，驱开沙石的能力，我们常常看到布满尘土的道路上，留下清晰的轮胎花纹印迹，还有雪后的路面上留下轮胎花纹的痕迹【如图】。  

朋友的回复：

@ nemo: 花纹主要是排水但是花纹的存在提高了滚动阻力正好和路面的粗糙表面咬合住加大摩擦力

@令波：你的文章我看见了，我从头到尾看了三遍多，很好，很全面，很有意思，逻辑性也很强。你的结论是花纹磨平，面积变大，刹车距离变短了。

   我的意见是花纹磨平前、磨平后刹车距离应该差不多。理由是轮胎磨平虽然面积增大，但是它的摩擦系数变小了（因为花纹的沟槽和地面有一个垂直的切向力）。轮胎没磨平前，虽然面积小，但是它有沟槽的垂直切向力，也就是摩擦系数大。所以没磨平前的切向力和磨平后的面积增大互相抵消了，刹车距离差不多。

   看看，看看，多么热心的朋友，多么的专业，为他们鼓掌吧！的确由于路面上不确定因素太多，太复杂，正像令波朋友所说，在轮胎花纹正常磨损期内，刹车距离差不多。。。

【轮胎花纹磨损极限】

   来吧！说说轮胎花纹磨损极限，我们知道家用轮胎花纹必不可少，而且每条轮胎都有特别直观的轮胎磨损标志（磨损块儿）。就是说如果轮胎表面磨损与轮胎凹槽里的磨损块儿平齐时，表明这条轮胎到了磨损极限，如果继续使用的话，花纹也许无法达到正常打碎水膜，驱离沙石的功能，行车中有可能打滑，发生不测。所以到了磨损极限，也就表明这条轮胎的“正常磨损期”结束了，这条轮胎要么报废，要么去翻新【如图】。

   我们聊过了光头胎，聊到了雨雪，沙石和轮胎花纹，不禁想起我国早期的汽车和轮胎，以及七十年代我和轮胎之间发生的一些故事。。。

2020年12月18日星期五  海淀老头儿