F1 賽車輪胎為什麼沒有紋路？

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F1的干胎沒有紋路是再正常不過了

在良好路面上，自然是更大的接觸面積更來越大的抓地能力，如果總是在良好的乾燥路面上行駛，家用車輛所用輪胎也可以使用光面胎，但事實上乘用車胎要適應各種天氣和路口，尤其是要應對有積水的路面，所以需要胎面花紋。

事實上，F1所用的輪胎裡面還是有花紋的，FIA曾經一度要求輪胎上面刻幾條溝來限制其抓地力，而且現在的雨胎也是有紋路的。

那就講一下為什麼積水路面需要有花紋的輪胎？
根本的原因在於水的存在，使得輪胎產生抓地力的機理髮生了改變。

參考輪胎與路面摩擦力產生機理 謝中用：為什麼賽車輪胎都很寬？

如果橡膠與路面之間的接觸面不是完全乾燥的，那麼分子粘附作用就會大打折扣，甚至會不再起作用。如圖1，如果路面有積水，那麼齒輪嚙合作用也會因為水的深度大於路面上的微小凸起而減小了作用效果。水膜越高，車速越快，最大抓地力減小的就越明顯。所以要在雨天保持抓地力則要把輪胎與路面之間的水膜刺破，保持接觸面的相對乾燥。

車輛行駛時，輪胎將水向前擠壓，造成大量積水，且擠壓作用使得這一區域壓力增大（水深一般大於0.5mm），該壓力被稱為流體動力壓力。如果這個壓力大於輪胎氣壓，輪胎就會飄在水面上，形成「水滑現象」。光面胎（無花紋輪胎）如果充氣壓力為0.2MPa，當其速度達到70km/h的時候，積水壓力就等於充氣壓力，產生水滑現象。

無花紋輪胎在接地區域的流體動壓力可以用伯努利方程表示：

$P=frac{1}{2}pV^{2}$

發生水滑時流體壓力與氣壓相等，則可以得到水滑時的速度：

$V=sqrt{frac{2P}{p}}$

可見使用光面輪胎的車輛在路面有積水的情況下行駛時，極限速度只有70km/h左右。（當然這個數值與充氣壓力有關係），這與人們對現代汽車速度的期望不相符，所以在輪胎設計時必須通過各種手段提高產生水滑的臨界速度。

對臨界速度有影響的因素：

輪胎寬度

輪胎可以將積水吸入溝槽中來減小積水區域壓力，如果導入溝槽的水流速度大於積水區域速度，那麼輪胎就不會產生水滑現象。寬接地區域導入水的能力較強，但其所需導入水的體積也較大。所以設計輪胎花紋時要考慮排水的需求，通常會在胎面花紋上設置橫溝將水排到輪胎兩邊。但橫溝會增加輪胎的噪音，所以會將橫溝設計有一定角度，可以兼顧排水和降噪。

刀槽

除了考慮導入水流的能力，還要考慮導入水的速度快慢。汽車行駛時速度極快，這對水進入儲水區域的時間也有很高的要求。但過多配置花紋會降低胎面剛度，犧牲車輛的操縱穩定性。這個時候會考慮布置一些刀槽。刀槽即為寬度在0.5mm-1mm之間的胎面溝槽，因其寬度較小且自身的自鎖效應可以增加胎面剛度。

通過上面提到的和其他的一些辦法，有積水路面上的水滑極限速度已經提高很多了。但雨天駕駛仍需要小心謹慎，選擇合適的充氣壓力，避免失去抓地力造成人身傷害。賽道上雨天也是發生事故較多的時候，及時更換雨胎，選擇合適的充氣壓力和調校是提高成績的關鍵。

我先來給題主介紹一下目前F1所用的輪胎種類，而其中就包含帶紋路的輪胎。

F1賽車的輪胎分為兩大類，分別是乾地胎和濕地胎。其中乾地胎有4種，濕地胎有2種（先不說這賽賽季新加的極軟胎）。分別適用於不同的天氣狀況、賽道特性、還有車隊戰術。下面我們先從乾地胎開始介紹。

超軟胎（紅色）

超軟胎的特性是升溫速度非常快，能夠在短時間內到達合適的胎溫和最佳的抓地表現。但是超軟胎的使用頻率比較低，因為它非常適合慢速多彎的賽道，比如摩納哥站和匈牙利站。

軟胎（黃色）

軟胎的工作範圍很大，適用於多種條件與環境的賽道，所以它也是整個賽季使用頻率最高的一款輪胎。

中性胎（白色）

中性胎的工作範圍相對較小，一般車隊在溫度要求比較低的賽道才會啟用中性胎。

硬胎（橙色）

硬胎是在2013賽季的時候，把顏色從銀色變成了醒目的橙色。同時，相比於之前的硬胎來說，今年的硬胎還要稍軟些。硬胎比較適用於溫度需求更高的賽道。

濕地胎（綠色）

題主請注意！濕地胎就不是光頭胎了，而是有較淺的輪胎紋路，用於提高排水性。但是濕地胎是適用於賽道濕滑但是沒有積水的情況。這款輪胎的紋路很像半熱熔胎。

雨胎（藍色）

藍色雨胎與綠色的濕地胎一樣，都帶有輪胎紋路，不過全雨胎的紋路更深，有點像我們民用胎的紋路。但是全雨胎的排水性非常好，在賽車以300km/h的速度行駛時，全雨胎具有每秒排出60升水的能力。

通過上面的介紹，相信題主已經對F1賽車的輪胎有了一定的了解，也知道了F1其實是有帶紋路的輪胎了吧。只不過帶紋路的雨胎和全雨胎不太常用到而已。至於為什麼沒有紋路，是為了增加輪胎與地面的接觸面積從而提高抓地力。但其實F1之前也使用過帶紋路的非雨胎，那也是規則限制。

樓上答主們對輪胎種類說明得很全了，我這裡來補充一點背景。

注意：以下內容全部針對干胎，濕地胎雨胎不在本文討論範圍之中。

在1998年以前，F1一直使用沒有坑紋的光頭胎；1998年到2008年，F1使用的是有坑紋的輪胎；2009年至今，F1又重新使用了沒有坑紋的光頭胎。

沒有坑紋的光頭胎相比有坑紋的輪胎，在乾地上能提供更多的摩擦力（接觸面積越大，摩擦力越大），更多的摩擦力意味著更強的抓地力，而更強的抓地力意味著賽車尤其是在彎道中就能有更快的車速。

直線速度固然是賽車性能的重要指標，然而在目前的賽車環境下，各大廠商尤其是同等級的車隊中，直線加速和極速很少會有太大的差異。因此決定F1賽車速度最重要的指標就是彎道速度，剎車點，進彎速度，彎心速度，出彎速度，這幾點幾乎決定了一輛賽車在賽道上的成績。而更強的抓地力就意味著賽車在過彎過程中的極限速度更高。如果抓地力不足而車速過快，就會出現賽車打滑、失控等情況。

由輪胎接觸地面的部分帶來的抓地力，稱之為「機械抓地力」。這部分屬於基本中的基本：與地面接觸面積越大，抓地力越強，Simple Maths。

與機械抓地力相對的，是另一個能為賽車提供下壓力的重要手段：空氣動力學。空氣動力學一方面減少賽車的空氣阻力阻力，另一方面通過合理的導流，使得空氣為賽車提供下壓力。這也是每年車隊都會在空氣動力學上投入大量資金甚至作為研發重點之一的原因。

在1998年的時候，FIA為了限制F1賽車的車速，在規則中用有坑紋的輪胎取代了光頭胎，並詳細規定了坑紋的標準，比如最初是要求有三條坑紋（後來改成了四條坑紋）。這是為了降低F1賽車車速，增加超車同時保證賽事安全性所致。

在2000年代的後半，FIA將削減F1賽事成本作為一大課題。其中就包括通過限制空氣動力學組件的規則，大幅削減車隊對空氣動力學的研發支出，一方面為了節約賽事成本，改善公眾對F1「燒錢」的印象，一方面也為了縮小頂級車隊和中小車隊的技術差距，從而保證比賽的可看性。

2009年，FIA正式施行了對F1賽車空氣動力學的限制規則。不難發現，2008賽季的F1賽車和2009賽季的F1賽車從外觀上就有巨大的變化。

上圖是2008年賽季法拉利車隊的賽車F2008。

上圖則是2009年賽季法拉利車隊的賽車F60（謝@Collins Jack指正）。

可以看出，前翼位置低了很多，尾翼變窄，車身和前後翼上的空氣動力學翼片也幾乎全被取消。

這個規則出台之後，有大量研發資金的頂級車隊，面對研發資金捉襟見肘的中小車隊不再有碾壓的優勢。很簡單：規則已經把空氣動力學適用範圍限定死了，比方說原來你花1個億能研發出100個大大小小的組件，人家只有100萬，只能研發出5個；現在規定你每個車隊只能研發5個，你就算花再多的錢，也不會比人家強太多了。

然而，這又帶來一個問題，F1本身追求的就是極限速度的快感，觀眾也是為此來看F1，一下子將F1空氣動力學限制死，勢必會導致F1圈速大幅下降，車速下降，意味著F1本身的魅力也在流失。

雖然如今FIA將引擎從V8又改到V6甚至還有消息說以後要改到V4的行為說明了他們根本都不care觀眾和車隊的感受，但是09年的時候，FIA還是為F1的速度做了一個補償性措施的：非常簡單，空氣動力學限制了，那我們回到根源上，為賽車增加機械抓地力。即是，讓光頭胎重出江湖。

從上面的兩張圖也可以看出，08年賽車還使用的是有坑紋的輪胎，而09年的賽車已經使用的是光頭胎了。

這就是F1賽車使用光頭胎的原因和一些歷史背景。個人知識不及之處，還望各位指正。

首先題目的陳述有誤，F1的干胎沒有紋路，而雨胎是有紋路的，如下。

不同的顏色表示不同的橡膠配方，不同配方的硬度、耐磨性、熱熔溫度不一樣。

@李晨亮把物理原理講的比較詳細了。干胎不需要花紋是因為晴天時光頭胎接地面積大，抓地力必然大。一套賽車熱熔輪胎的使用壽命也就幾十至一百公里，如果是半途下雨那麼就進站換有花紋的雨胎就可以了。

乘用車不會一下雨就換輪胎，所以日用輪胎要考慮各種情況，因此肯定是有花紋的。

目前是只有雨胎有紋路，便於排水

首先你得知道，紋路是幹什麼用的。學過物理的人都知道，接觸面越大，摩擦力越大。在胎面上摳出花紋來，接觸面積變小了，抓地力會變差，那為什麼還要摳呢？是因為絕大多數輪胎不是只在乾地平地上走的。還可能在濕地，坑窪不平的土路，雪地，等等其他路面行走。在這些地方行走，如果用光頭胎，輪胎反而沒辦法抓地，試想一下，如果地上有一塊小石頭，墊在平得跟木板一樣的輪胎下，是不是直接就撬起來了？輪胎就沒法抓地了。但是如果有花塊，石頭卡在花塊里，其他部位仍然可以抓地。輪胎的花塊設計，是充分考慮排水，排泥，甩土，壓雪等等因素之後的產品。但是在封閉式賽道上，除了下雨之外，其他因素都是可以不考慮的。而為了獲取最大加速能力，賽車輪胎自然要用最大接地面積來行走。在下雨時，也不過用有中央排水溝的輪胎，其實就是光頭胎中間挖倆槽。

至於熱熔的問題，那個是橡膠材質的問題，就不多說了。

看了看樓下幾個「專業觀點」，我說兩點：
1.光頭胎產生的機械抓地力會比條紋胎高的多。國際汽聯當年禁用光頭胎，是出於安全考慮，為了降低車速。現在這幾年引擎功率降低，車速被限制導致比賽觀賞性不高，09年的空氣動力學大改，車隊車手抱怨，所以FIA又放開的光頭胎。
2.雨胎有條紋，那是用來排水的。

因為f1隻在鋪裝極好的封閉賽道上跑，不需要花紋來應對惡劣路面。而且f1的輪胎為熱熔胎，正是靠著跑出來的輪胎溫度形成的半熔融狀態抓住地面的，花紋，根本沒用啊，磨損很大的。
那種輪胎叫光頭胎，場地賽車都是用的光頭胎。

有過大約10年時間F1輪胎是帶槽的，目的是為了降低彎中速度。

03年開始看F1的表示，光頭胎看著真不習慣

簺車輪胎有兩種，一種是這種沒有紋路的熱熔胎，俗稱光頭胎，靠輪胎達到一定溫度然後輪胎的表面物質會處於一種黏黏的似熔非熔的狀態，從而實現抓地力。而另一種則是你說的有紋路的輪胎，靠花紋的摩擦力來實現抓地力。在雨天一般用雨胎（有花紋的），因為雨天輪胎溫度上不去，而同時輪胎還要導水。熱熔胎損耗較大，新胎第一圈的感覺和第二圈完全不一樣。並且有時候輪胎過熱會導致輪胎表面的分子在熱熔之後回不到原來的位置，使輪胎永久性地失去抓地力。但像不計成本的F1這點自然是忽略不計的。

F1用的輪胎我們俗稱光頭胎，學名叫全熱熔輪胎，是一種能在較高溫度下軟化的輪胎，為了保證最大接地面積所以沒有紋路，如果是雨天比賽的話要換上專門的雨胎，雨胎是有紋路的，為了能夠排水。

說個簡單的，2款雨胎，藍色胎（雨胎）有最大的花紋，最大排水量85升/每秒。剩下還有五款干胎，其中紫色胎（干胎）極軟胎就是你說的沒花紋的，擁有最強的抓地力，5款從紫色胎，紅色胎，黃色胎，白色胎，橙色胎，從極軟到極硬，都幾乎沒有花紋

你知道f1的賽道有多平整乾淨么?這就是原因

輪胎的紋路準確的說叫導雨槽，f1賽車車速快車身輕，需要輪胎與地面極大的摩擦力來增加抓地力，而物體之間接觸面積越大摩擦力越大，所以沒有花紋的光頭胎是最好的選擇，而且你也可以觀察到，光頭胎比一般家用轎車的輪胎都要寬，也是為了抓地力著想。當然，如果賽車比賽遇到了下雨天，也會換裝帶有花紋的輪胎

原因一：為了抓地力，為了速度。無抓地力，彎道時速50；有抓地力，彎道時速180。俄羅斯索契賽道的巨大C彎時速能達到280。

原因二：民用輪胎是考慮所有乾濕路況的。假設啊，假設。如果地球上從來沒有下雨這回事，我估計地球上的輪胎，也都是光頭胎。

原因三：F1的雨胎和半雨胎有紋路，但是雨天的賽道記錄，能比乾地狀態下慢30秒以上，和乾地基本上是兩種比賽了。

所以，在乾地狀態，為了跑更快，必須光頭胎。

因為那是賽車專用熱熔胎，在行駛一段時間後胎面會融化增加粘性及抓地力大概就是這樣

記得以前有紋路的時候，有次舒馬赫把半雨胎還硬胎的紋路磨平了當光頭胎用，還跑得飛快···

你說的沒紋路的俗稱光頭胎，這種輪胎摩擦力極強，一般是乾地胎，剩下的都有紋路，輪胎紋路越深排水性越強，也就是雨胎

以前有過花紋胎，後來規則改變就用光頭胎了。理論上光頭胎與地面的接觸面積更大，能提供更多的抓地力，提高賽車速度（其實並沒有??）

以前有紋路，08年金融危機沒錢了換的這胎。（當時還小記得可能不大清楚）

賽事的規定是每條輪胎最少要有四條紋路，環繞整個輪胎，降低車速，保障安全