輪胎參數對汽車性能的影響?

@張有才@車師傅@康賤貓 走過路過大師傅,能否聊聊輪胎參數對汽車性能的影響?


謝邀。。。

選輪胎時的具體參數請參照汽車說明書或原廠輪胎。

幾個比較常見的車輪參數。輪胎寬度,直徑,扁平比,以及輪距(輪轂參數),速度等級。

首先說說寬度,原廠數值上增加或減少10mm是可以接受的,如果再大的改動,就需要換輪轂了。但是注意,較寬的輪胎會導致油耗增加,而較窄的則會導致抓地力下降。

其次是直徑,這個嚴重不建議隨意改動。這個直徑是和原廠的傳動比匹配的,以及對剎車性能也有一定影響。總之不要動這個直徑。

然後是扁平比。這個和輪轂直徑要一起動。輪轂大了,扁平比就要變小,保證最終輪胎直徑基本不變即可。大扁平比的輪轂對震動的過濾會比較好,但是路感也會相對變弱。激烈駕駛推薦小扁平比。ps,低扁平比的輪胎會比較貴,而且磕碰中更容易爆胎。況且想要換扁平比還要重新買輪胎和輪轂,不便宜呢

然後是輪距,也就是et值,也有人通過增加墊片或者法蘭來增加輪距。這個會改動原廠的懸掛幾何,導致軸承壽命縮短。總之沒有事先計算不要瞎改。

最後是速度等級,通常來說字母越靠後等級越高。具體對應車速有一個參照表,大家可以自行查詢。在換輪胎時,速度等級只能比原廠更高而不能更低。

還有就是輪胎品牌和各種側重的輪胎。以米其林為例,之前我用的pilot sport3運動胎,主打就是抓地。於是油耗和耐磨程度都表現平平。還有諸如主打靜音的,主打舒適的,等等等等。具體可參考新胎上的各項參數標識。

總結,工程師們經過那麼多計算和實驗最終得出的出廠值沒事就別瞎改了,只會越改越難開的。

還有很重要的一點,輪胎涉及駕駛安全,寧可多花錢不可貪圖省錢買了假貨。高速120爆胎是誰也不想遇到的你說呢?


側重回答一下輪胎參數對汽車操縱穩定性的影響,可以進一步簡化為即輪胎參數對輪胎的側偏剛度、側偏力的影響。

1.輪胎側向力的產生
為什麼越好的車輪胎越寬越扁平? - 知乎用戶的回答 - 知乎

說操縱穩定性之前,我們先講一下側偏現象,百度百科定義如下:

汽車在行駛過程中,由於路面的側向傾斜,側向風或者曲線行駛時的離心力等的作用,車輪中心沿車軸方向產生一個側向力F。因為車輪是有彈性的,所以,在側向力F未達到車輪與地面間的最大摩擦力時,側向力F使輪胎產生變形,使車輪傾斜,導致車輪行駛方向偏離預定的行駛路線。這種現象,就稱為汽車輪胎的側偏現象。

巴拉巴拉一堆,沒有對這方面深入了解過的同學們怕是不大明白輪胎怎麼就側偏了,注意到上面輪胎側偏是因為有側向力,而且這個時候輪胎沒有橫向滑移。舉個例子:李雷和韓梅梅並排走在路上,李雷擠著韓美美走,韓美美不好意思就得往旁邊走,每走一步,除了往前,還稍微偏了一點(遠離李雷的方向),越往前走越偏,然後韓美美就被擠到溝里去了。在這個過程中,韓美美並沒有被擠的滑出去。如果他們是並排溜冰,李雷還是擠韓美美,韓美美就滑出去了。前面那種沒有滑移的叫側偏現象,後面這種現象被稱為橫向滑移。

2.操縱穩定性的評價指標
為什麼前驅車的前輪不比後輪寬? - 知乎用戶的回答 - 知乎
聲明一下下面用到的穩定係數K只是針對輪胎側偏的線性區域,對於其極限狀態下的操縱穩定性評價不適用。

在討論操縱穩定性之前,我們來看兩個名詞:轉向過度,轉向不足。

轉向過度在數學上來看,是一種不收斂的狀態,在動力學上來看,就是車輛容易出現橫擺,甩尾等危險工況。擁有轉向過度的汽車,在接近某一固定車速時,轉向盤及時有微小的輸入,就會出現無窮大的橫擺角速度,這意味著汽車轉彎半徑極小,汽車發生激轉而發生側滑或翻車。

轉向不足是一種經過短暫波動就可以收斂的狀態,在汽車動力學上看,這是一種比較安全的工況。

選擇轉向盤角階躍輸入下的輪胎穩態響應(以下簡稱穩態響應)作為操縱穩定性的一個評價指標是比較恰當的。其參數中包含了質量,軸距,質心到前後軸的距離,輪胎側偏剛度等參數,是比較綜合的一個參數。

現在不加推導的給出穩態響應的指標,穩定性係數K(想了解推導過程的請參照《汽車理論》一書)

K=frac{m}{L^{2}} (frac{a}{k_{2} }-frac{b}{k_{1} }   )

K是表徵汽車穩態響應的一個重要參數。

在這裡看到變數有很多,忽略掉質量和軸距,以及前後輪到質心的距離,只剩下了前後輪胎的側偏剛度。

3. 影響輪胎側偏剛度的輪胎參數
氣壓、負荷、輪胎寬度、輪胎外傾角、胎面花紋、材料、結構,驅動力和制動力等都會影響到輪胎的側偏剛度。

3.1 氣壓
在一定範圍內側偏剛度隨著氣壓的升高而變大,達到一定的值以後側偏剛度減小。(一般不會沖那麼大)。前後輪氣壓調整之後,可能會改變汽車的轉向特性。

3.2 負荷
對於特定的側偏角,在一定範圍內垂直載荷越大,則側偏剛度越大,之後再增大側偏剛度會減小。

3.3 輪胎寬度
對於直徑相同的輪胎,寬度越大,越扁平,側偏剛度越大。可以通過之後的Fiala模型進行解釋。
根據之後的Fiala模型,輪胎寬度越大,則胎面基地的截面積慣性矩I越大,則變形越小,側偏剛度越大。
3.4胎面花紋及材料

根據Fiala模型可知,對於有花紋的輪胎,花紋溝越深,胎面膠的剪切變形越大,則側偏剛度越小。上述實驗數據也可以表明這種趨勢

3.5輪胎結構
輪胎結構對輪胎的縱向剛度有影響,例如使用不同高度的鋼絲圈填充膠,則輪胎的彈性係數K就不同,根據下面的公式彈性係數K越大,則基部膠位移越小,側偏剛度越大。

3.6驅動力制動力

當存在切向反作用力的時候,輪胎側向力側偏剛度就會減小。
註明一下:之前有人在評論里說過這個切向力和側向力之間的關係一定是橢圓,這只是一個假設,而且存在很多超出橢圓範圍之外的數據,所以這個不總是正確的假設。(可以參考the Pneumatic Tire)之前的評論忘記回復了,在這裡一併說出我的觀點。

4 Fiala輪胎模型

Fiala理論所提出的輪胎模型是解釋輪胎側偏現象時被廣泛接受的模型理論。Fiala模型認為A輪輞為剛體、B為等效彈簧、C為胎面基部膠、D為胎面膠

當其受側向力作用於輪胎接地區域時輪胎將發生側向變形,如圖所示為基部膠的變形。

上圖為胎面膠剪切變形。

差不多就這些了,寫的非常簡略,大家不明白的可以去看參考文獻裡面的三本書相關的講解。

參考文獻:《汽車理論》余志生
《車輛操縱動力學》安部證人
《The Pneumatic Tire》美國交通部DOT


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謝邀……

就不堆數據和專業辭彙了。從最基本和最實用的角度來聊一聊輪胎。
輪胎這個話題其實太過廣泛,認真解釋起來怕是要寫一本書了。在此只簡單談談我認為大家比較關注的幾個方面,點到為止。


1. 輪胎的作用

作為車子和地面接觸的唯一零件,輪胎是汽車動力的最後一個環節,所以才會有「輪上馬力」這個說法,重要性不言而喻。


2. 輪胎的重要數據

我個人將輪胎的數據分成幾個方面:

(1). 競技性能

所謂競技性能,最常見的便是抓地力。抓地力的作用在競技性能方面可謂是最受關注的。大馬力車直線加速打滑的極限,過彎時候橫向抓地力的極限和剎車的性能等都受抓地力影響。抓地力方面有一點不得不提,簡單來說便是輪胎的總的極限抓地力是有限的。打個比方,在直線抓地力佔了總的極限抓地力的50%的情況下,橫向抓地力便只剩下50%。這也是為什麼高速過彎比慢速過彎更容易失去抓地力的原因之一。

除了抓地力,輪胎的競技性能還體現在支撐力——簡單說既過彎時候胎壁的變形趨勢,滾動阻力——一般來說其他方面一樣的胎胎紋越少滾動阻力越小,重量——這點被許多人忽視,容錯率——一般來說極限越高的胎容錯率越低,即一旦突破極限抓地力,抓地性能瞬間喪失許多,特殊情況抓地力——比如雨雪天。

當然,以上只是針對普通車。特殊車輛在競技性能這方面有不同的解釋——比如越野車。還有一些競技性能體現在輪胎安全方面。

(2). 經濟性能

很多人將經濟性能理解為輪胎的耐磨性,這是不全面的。好比說1000美元四條的輪胎可以開5萬邁,700美元四條的胎只能開4萬邁,那能說前者的經濟性優於後者嗎?若是遇上打折促銷等特殊情況呢?

經濟性的另一個體現就是油耗。這點無需多做解釋。

(3). 日常性能

所謂的日常性能,也可理解為舒適性。舒適性包含的方面有不少,比如胎噪。一般來說,性能胎往往比家用胎擁有更多的胎噪。顛簸與否,高速是否容易被路面缺陷影響從而不穩,都是日常性能的體現。

3. 輪胎的更換

所謂輪胎的更換,是幾乎所有車主都要面臨的。在原廠車開了幾萬公里後,輪胎必然有磨損,更換可謂是不可避免。在更換什麼輪胎上面,很多人會有不同的看法,但我個人認為,對於大部分人來說,最簡單的辦法便是更換和原廠一樣的輪胎,一樣的大小尺寸,一樣的品牌型號。

以上說到,汽車的輪胎大體分為三個部分。個人認為,原廠車是在這三個部分上做到最符合這個車子定位的——無論價位還是性能取向上。既然車主選擇了這輛車,更換與原廠一模一樣的輪胎便是最好的選擇。也許某些車場與輪胎廠商存在合作的關係,但現在大的輪胎廠商在每個定位上都有自己相對應的產品,這點無須擔心。

也許有人會想更換比原廠性能更好的輪胎,但這便存在取捨了。也許你買了一款朋友口中抓地很好的輪胎,但實際開起來發現胎噪更大,磨損更快,甚至價格也更貴些。也許你是喜歡的這種改變的,也許你不喜歡。

對於不大了解輪胎的普通車主,我的建議是更換和原廠一樣的胎,這是最簡單的辦法。


3. 輪胎的改裝

所謂輪胎的改裝,是輪胎更換的進階。也就是在原廠輪胎壽命達到之後或者達到之前,更換不同性能取向,不同價位,甚至不同大小的輪胎。在這個基礎之上,更換不同大小的輪轂也需要酌情更換輪胎。

這是一個極為複雜的過程,就好比改車是一個很複雜的過程一般。

在一個方面的提升,往往代表著另一個方面的妥協,這是一定的。

提升了抓地力,也許耐磨和胎噪便差了。提升了耐磨,也許抓地便弱了。那也許有人問,難道我找不到全方位或者大部分性能比原廠好的輪胎嗎? 有,一定有,但是比原廠貴了啊。

所以輪胎改裝的中心便是:你開心就好。


你獲得了更多的抓地力,但磨損快了胎噪也大了;你獲得了更多的彎道支撐力,輪轂也加大了牛逼閃閃,但過坑顛簸了;你換小輪轂減少了不少轉動慣量,但車子好像土了;你跑autocross覺得物有所值,但一下雨就虛了;你上了半熱熔,但下雪天拖車忙得顧不上你;你上了雪胎,但天氣轉暖讓你懷疑是不是高速改泥路了;你覺得你用上了各方面都特別滿意的輪胎,但是錢包癟了。

這都無所謂,你開心就好。


4. 民用輪胎的選擇

相同價位上沒有最好的輪胎——這點是需要強調的。

那為什麼會在輪胎和坊間傳聞里得到某某牌子某某型號的輪胎好和壞呢?好和壞都是相對的。
比如許多人玩車的小夥伴會說,AD08,RE71好。但這些好都是相對的。

拿RE71舉例子,在半熱熔胎中算是抓地極好的。但也許跑個十次賽道便發現改換胎了。平時開過小區的破路吧嗒吧嗒的小石子聲也是讓人內心狂躁不安。

如果你頻繁跑賽道,不在乎投入。那或許RE71這種胎在半熱熔胎中算是比較好的,甚至熱熔套也是可以的。然而哪怕是這樣,在跑賽道初期,在不差錢的情況下,我個人也不建議馬上上抓地力好的胎,因為這樣的胎可以掩蓋許多技術上的不足。

適合自己的才是最好的。就好比我一個開GT86的小夥伴換了AD08之後對我說:「還是RE71抓地好,雖然沒那麼耐磨,但我平時也不怎麼開只是跑跑賽道,無所謂的。」

「那你以後就不買AD08的吧。」我問他。

「還是會買的。」

「為什麼?」

「因為胎紋好看啊。」

恩,所以說嘛,適合自己的才是最好的

最後說一點,輪胎的某些參數在不同品牌之間不具備對比性,因為每個廠家甚至每個型號都有不同的標準。比如同樣寬度數據(比如265)下,橋石的AD08便比大陸的DW寬上不少,同樣UTQC數據下,PSS也許比AD08更耐磨。

這也是為什麼輪胎這個話題太過廣泛了。

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答主對即將推出的輪胎標籤法比較了解,做過一些試驗。
噪音大家或許沒那麼關注,說一下滾動阻力和濕地制動。
輪胎的滾動阻力對車輛的油耗影響還是比較可觀的,若滾動阻力係數相差1,差不多會有5%的差距。之前有做過對比試驗,參照國家標準GB/T 18386-2005進行了一個電動車的輪胎對比試驗,在同等電量的情況下,滾動阻力係數低的(一個5.7,一個7.1)輪胎可以比高的輪胎多跑7%的距離。
濕地制動的話級別不同,制動距離相差也恨到,前幾天看了Test 視頻,同等條件,70mph的情況下,花紋深度1.6mm要比花紋深度3mm的制動距離要長30-50m不等(試不同車型)。
另外這三項都是有所矛盾的,如上所說的花紋深度對噪音影響也比較大,具體就不展開了。
輪胎對操控性什麼的影響也很大,有時間再總結。
還有最重要的一點,輪胎沒有最好的,原廠匹配的是最適合的。
最後,不要過度迷戀國際大牌的輪胎,對國內輪胎品牌要有更多的信心。


略做補充。輪胎直徑大小的變化,會影響汽車裡程的計算。直徑變大,表上顯示的里程會比實際里程偏小,反則反之。


沒有它,汽車的動力、操控、安全都是浮雲 - 賽雷話車 - 知乎專欄
塞雷畫車
關於輪胎的知識,知乎上基本講的很全了。

輪胎參數對汽車性能的影響?
講薄厚,這裡說薄厚是指輪轂到地面之間的輪胎壁高度。

薄的胎操控性好,路感強。常用於鋪裝道路,賽道之類的。
厚的胎濾震性強,舒適些。適合在顛簸路面長時間行駛。壓個台階什麼的也沒事,不嬌氣。

當然還要考慮胎壓及駕駛方式。
胎壓太高蹦下台階、老用胎壁蹭路肩。什麼胎都用不長。

講紋路,紋路影響抓地力和排水性。
這個不懂 略

講材質。
不懂略。


專業術語大牛們會講的,俺既沒學習過相關專業,也沒有從事相關事業。
只是初中時學過物理,明白其中一個道理:同等條件下,輪胎越寬,與地球的摩擦越大!簡單點說,就是剎車性能越好!
但是輪胎越寬,越費油!

20年前,高速上汽車很少的時候,大部分汽車的輪胎基本上都215寬起,235也算是標配,老司機們開到120碼也感覺安全。
現在街上到處都是汽車了,大部分車的輪胎都是185左右寬,215寬的胎已經不多見了,所以老司機們在90碼的時候剎車已經感覺飄。

有些車是真省油,但是你看他的輪胎,不到165!說白了,你真省油錢,但會隨時要了你的命!

以上純個人感覺,無任何專業數據和調查作為支撐。


先來說說輪胎參數:一個輪胎我們能看到的所謂參數分別是:品牌/花紋/尺寸/載重/速度/DOT/3T,(至於3T這個現在在中國幾乎沒有任何價值,但實際上是面對消費者終端選擇的有意思參考,抽空再另議題回復)實際上這些參數的價值主要與花費相關(特別是品牌),至於影響,很難解釋,我們來點直戳痛點的!

輪胎參數對汽車有影響,但具體影響的大小因人而異,更因車而已。
首先輪胎的作用:承載/減震/制動/操控。。。在此基礎上,我們來看相應影響:
承載:普通車輛在1.5-2.5噸,車輛在設計之初已經考慮到相應的輪胎尺寸與載重之間關係,只要不是滿載黃金,一般不會有問題,(除非買劣質輪胎)
減震:普通車輛對減震(或者舒適度)的感受來自於坑窪路面駕駛感和輪胎噪音,對於坑窪路面駕駛感輪胎好壞確實有影響,但是影響最大的是整體車輛設計,不必過多考慮。我們覺得影響更多的來自於輪胎噪音,這確實需要比較好產品設計和產品用料,目前市面做得最好的是米其林品牌。
制動:車輛的制動與輪胎相關,主要是來自於輪胎的抓地力,至於車輛除輪胎以外的制動系統因為車輛用料而異,而輪胎對制動影響相當大(市面數據討論比較多的:<38米,38<X<42米,<42米,這類數據某些廠家強調36米,標準再議),制動其實可以通過輪胎進行有效影響,選擇好的輪胎確實與生命相關,目前市面制動比較好的輪胎品牌有:米其林/固特異/倍耐力/馬牌進口/普利司通進口/鄧祿普進口。
操控:車輛的起步/加速/轉彎都是通過輪胎實現,輪胎對於操控的重要性不言而喻(此處只討論民用輪胎,半熱熔/全熱熔等不討論),在不深入研究專業數據基礎上,操控主要是通過輪胎抓地力來實現(某些車主熱衷改裝尺寸,建議2.0T,2.4L以下的普通車輛不要嘗試,得不償失),理論上來說輪胎橡膠越軟,粘性越好,抓地力越強,操控越好(其他因素再議),但實際上普通車主所謂的操控也就是紅綠燈起步和簡單超車,這主要跟車輛動力/是否捨得給油 相關,普通車輛根本不必要考慮所謂的乾地/濕地等專業輪胎影響,毛感覺沒有!
對於
。。。。。。。。。。。。。。。
以上就是一般輪胎參數對車輛的影響!
在市面上除了這些,還有一些車主熱衷於對輪胎/輪轂 進行改裝,大部分車主其實不懂改裝後影響,理由主要是:好看/隔壁老王說。。。,實際上普通車輛還是安安分分,老老實實買菜車為好,不作不死!
至於所謂的原車胎,整車廠的選擇主要是自身定位基礎上,根據多因素選擇,所以原車胎並不一定最好,或許某眾某來車的整車價格不適合某胖子,價格價格價格/成本成本成本,也就是一住宿客,某酒店提供的只是一個床,至於某些住宿客需求的安全/情調 等。。。可額外加錢叫保鏢和小妹。
輪胎,參數其實與多數普通車主無關,更多需求,請明白要什麼,然後有多少錢,不要迷戀磚家和數據,自己感受到的才是最好的!


輪胎參數長寬高參數不同的輪胎,都有不同的用途,當然寬度越款,大小越大就越貴,安全度也不一樣,寬一些的能穩一些。雷登的R08輪胎用起來就很穩,因為我的車是越野系的,一般會挑選這種可用性和抗燥性好的。


一.車胎絕對屬於「高科技」,絕非可輕易更改的「裝飾件」;不建議車主任性隨意更改車胎;
二.車胎是「矛盾統一體」,妥協的產物;沒有萬能的輪胎,只有更適合你現有愛車的輪胎;
三.不要盲目迷信進口胎,更不是價錢越高的車胎就越適合你用;(洋品牌有個水土不服的通病)
四.老司機告訴你個秘訣:挑車先看輪胎,再看前輪是否有」擾流條「——胎越寬,廠家越厚道,車也越安全;擾流條不值幾個錢,但體現了廠家對細節的態度(細微之處看門道)


寬胎越寬抓地力越強同時對動力要求很高,輪胎越薄舒適感越差同時安全性更強


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