為什麼越好的車輪胎越寬越扁平？

12-26

前幾天去看車展，明顯感覺好車的輪胎寬且扁平，其中有哪些科學知識？

2015.11.18號更新

關於為什麼輪胎越寬，摩擦力越大的回答，我已經在另一個答案中更新，在這裡就不寫了

為什麼賽車輪胎都很寬？ - 謝中用的回答

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1. 什麼是扁平比？

扁平比，又稱扁平率（flatness ratio），百度百科定義如下：

扁平比是輪胎的一項數據，指輪胎橫斷面高度占其橫斷面最大寬度的百分比，簡單地說就是輪胎的高寬比，如下圖所示。通俗來講，輪胎越高瘦，扁平率數值越大，輪胎越矮胖，扁平率數值越小。

2.低扁平的輪胎與高扁平的輪胎相比，有哪些優勢與不足。

（其實這些在其他的人的回答中已經可以找到一些答案，為了回答的完整性，在這裡仍然作答）

低扁平的優勢:

a.提高胎側剛性，提高行駛的操縱穩定性

b.提高輪胎高速性能，例如速度級別為V級的轎車輪胎扁平比至少為60系列以下系列。一般速度越高，扁平比系列越低。

c.減輕輪胎重量和降低輪胎滾動阻力係數，節省燃油，減少廢氣排放。

d..改善磨耗均勻性，從而提高輪胎使用壽命

低扁平的劣勢：

a. 緩衝性能下降，輪胎舒適性受到影響

b.輪胎斷面和行駛面增寬，導致接地面中心的水不易排出，所以濕滑性能有所下降

c.胎面膠昂貴，低扁平輪胎胎面用量較多，成本上升

d.低扁平輪胎製作難度較大，不合格率較高，造成成本上升

所以，低扁平的輪胎有很多優勢，操穩性能好，高速性能好，耐磨損，滾阻小。這麼多優點，為什麼不是所用的輪胎的扁平比都很低呢，原因在於，低扁平輪胎的舒適性下降，濕滑性能下降, 然而普通民用車卻不需要如此之高的操穩性能及高速性能，此外對於輪胎製造者，低扁平後的成本上升也需要考慮，權衡之後：並非所有車輛都用到扁平率很低的輪胎，例如30系列。

而對於高性能的跑車，賽車來講，行駛速度快，對操縱性能更加依賴，舒適性就被放到第二位考慮，或者通過其他補償性措施來彌補舒適性的缺失，當然這會造成成本上升，售價變高。然而這些對於高性能跑車，賽車車主來講，並不算是問題。

總之：高性能的車偏愛低扁平輪胎

（各位如果只想大概知道為什麼高性能車更偏愛低扁平輪胎，而不想知道更多，下面這些可以忽略）

3.低扁平輪胎可以提高輪胎胎側剛性，提高行駛的操縱穩定性的原因

（這個問題略大，搞不好可以湊成一個論文了都... ...）

先說低扁平輪胎可以提高輪胎胎側剛性的問題。這個看似簡單的問題，困擾了我好幾天，不廢話了，直接介紹。（下面的內容涉及一些材料力學的內容，可能會引起大家的不適......）

忽略次要因素，我們建立一個輪胎模型，如圖2，等會兒我們會講到，討論操縱穩定性的時候，胎側都處於剪切狀態，或者一種單臂梁受載荷作用彎曲狀態。類似於風把小樹苗吹彎一樣，風就是那個力，小樹就是那個短棍。

根據材料力學知識，增大界面慣性矩和縮小跨度都可以增加那個短棍的彎曲剛性，也就是增加胎側的剛性（至於那些公式就不鋪展開了，如果真的講，需要好多篇幅，有興趣的跟我說一下，或者自行看材料力學書......）。低扁平的輪胎胎側高度小（對應於縮小跨度），而且截面的面積增大（對應於增加截面慣性矩），所以說，低扁平輪胎的胎側剛度更大。

圖2 胎側彎曲模型
上述為理論分析，下面是實驗數據，在相同的垂直載荷下，扁平率越高，則側偏剛度越大。

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。

側偏的原因就是因為輪胎的側向彈性。如果胎側剛度大，則相同側向力下，側偏程度就小。

評價側偏程度有一個名詞，叫側偏剛度。側偏剛度不完全等於胎側剛度，但也沒必要深入追究，他們的變化趨勢是一樣的，所以可以近似的看成完全相同的。

前面說低扁平輪胎的胎側剛度更大，那麼也就是說，低扁平輪胎的側傾剛度更大。

下面來講，低扁平輪胎提高胎側剛性，提高行駛的操縱穩定性。

操縱穩定性的評價參數有很多，例如轉向盤角階躍輸入下的車輛穩態響應，橫擺角速度相應特性，轉向盤中間位置操縱穩定性，回正性，轉向半徑，轉向輕便性，直線行駛性能，典型行駛工況性能，極限行駛能力。但其中很多性能並非只是跟單一的胎側剛性有關係，並不是說所有的胎的胎側剛性變好，就能增加行駛的操縱穩定性。一個具有轉向不足特性的車輛，在不改變其他條件的情況下，只提高前胎的扁平率有可能降低車輛的操縱穩定性的。在不提其他條件，只提提高胎側剛性能提高行駛的操縱穩定性，只能體現在直線行駛性能上面，前輪的扁平率降低，導致胎側剛性升高，側偏剛度升高，車輛越不容易發生側偏現象（就像樹苗越粗，剛度越高，越不容易被吹彎）。在發生側偏時，路面會給輪胎一種抵抗側偏的力矩，叫做回正力矩（在這裡不介紹回正力矩的產生原理，有興趣的可以自行查資料，或與我探討）。不予證明的給出結論，輪胎扁平率降低會造成回正力矩升高，抵抗輪胎側偏。總之，低扁平輪胎在保持直線行駛方面可以提高行駛穩定性。當然，低扁平輪胎配合其他參數，在很多方面可以提高車輛操縱穩定性。

操縱穩定性的終於講完了，感覺理解這一點是最難的，需要看很多資料，並真正理解側偏模型才能真正的理解，如果大家想了解車輛的綜合操縱穩定性，最好是能弄清楚轉向盤角階躍輸入下的車輛穩態響應這個概念，並知道輪胎的側偏特性是怎麼樣影響到車輛的操縱穩定性的。

有意思的是，跑車採用後輪低扁平輪胎來增加操縱穩定性，而很多普通民用車則不採用這種設計，其實有一些民用車還採用了前輪低扁平的設計。大家可以去思考這些設計的精妙之處，如有需要，我們可以一起探討。

4.低扁平輪胎可以減輕輪胎重量和降低輪胎滾動阻力係數。

（我又不能給大家詳細講解了，但跟其他答案不同，我不會從因為A，所以Z這麼大跨度的給大家一個模糊的答案，我希望給大家一個簡潔卻不缺少推理的嚴謹答案。大家在看到答案以後，如果想繼續探究那些細節的推導過程，我可以給你提供參考資料，必要的時候，我可以提供一些解答。當然我也是才疏學淺，答案中自然有紕漏，也不一定能回答所有提出的問題，雖不能，心嚮往之）。

關於減輕輪胎重量，我現在手頭上沒有足夠的實驗數據，在這裡先不推導，認為其沒問題。

滾動阻力產生的根本原因在於橡膠材料的遲滯效應。橡膠屬於粘彈性材料，粘彈性材料都會有一種遲滯現象（就是給材料一個力，材料並不會馬上反應，而是一會兒才反應出現變形。簡化的很厲害，大家姑且這麼理解）。這樣一來就有能量損失了，體現在力上面就產生了滾動阻力。

在粘彈性材料的滾動阻力計算中，有一個公式（在這裡不寫出來了），從公式中可以得到減少滾動阻力的辦法：

a. 減少輪胎變形

b. 改善輪胎用材料

c. 減少輪胎的體積或重量

在材料不變的情況下，低扁平輪胎胎側剛度大變形小，而且重量減輕，所以可以降低滾動阻力係數。

5.低扁平輪胎可以提升高速性能

這個也比較好理解，低扁平輪胎的滾動阻力小，高速時產生的熱量少，所以可以適應更高的速度。考慮到輪胎駐波現象（駐波現象產生時，輪胎看似產生靜止的波，這時輪胎變形劇烈，迅速破壞），試驗表明，低扁平輪胎的駐波臨界速度更高，更適合高速行駛。

ps：

1.某些圖片來自網路，如有侵權請告知，將替換或刪除。

2.參考文獻好多，不想寫... ... 下次再寫。

冒昧回答，大神輕拍~
題主所講的好車應該大抵都是動力強勁，具有一定操控性的車。
1、輪胎越寬相同路面情況下所提供的附著力越大，加速和制動時越不容易發生打滑，但對燃油經濟性有一定影響（這一點對豪車的車主來說一般無足輕重）。
2、輪胎的扁平比越小，輪胎的側偏剛度相對較大，轉向時輪胎的側偏角就小，一定程度提升車輛的轉向靈敏度，同時也會使車輛對路面變化更為敏感，有利於駕駛員感知路面情況，提升車輛的「路感」。
3、大輪圈，小扁平比輪胎也是改裝發燒友的最愛，裝逼利器，鍍鉻尤甚~~~

F1路過一下

說一些個人的理解，一般來說，同等條件下，輪胎外徑越大，加速越慢。

馬力不大的車子，輪胎外徑普遍比較小。

輪胎外徑越大，想保證加速性能的話，動力一定不能低，換句話說，有相當動力水平才帶得動大尺寸的輪子，在馬力相近的時候如何保證加速性能？限制輪胎外徑。

然而，另一方面，車子性能越好，跑的越快，就需要有更強的制動系統來與之匹配，通常來說，盤式剎車的制動性能與其剎車盤的尺寸是成正比的，大輪圈能容納的剎車盤尺寸也越大。

輪圈要大，輪胎外徑又不能過大，自然變得扁平，扁平的輪胎胎壁可變形部分小，吸震性變差，體現在操控體驗上就是路面震動反饋得更直接，能夠給駕駛者一定的運動感，從視覺效果上來看也更"炫"。(賽車另說，車架更結實更硬，有成本更高的避震和懸掛調校，不需要這麼薄的胎)

從輪胎抓地性能來看，花紋、橡膠配方處於同等水平的時候，增加胎寬是提升抓地力最直接的方法。

綜合上述幾條，民用車輛，性能越強，就越傾向於裝配寬胎，大輪圈，而輪胎外徑最好不要過大，最後表現出來的形態就是我們現在看到的這樣--低扁平比，寬胎。

傳統理論是：
越寬的輪胎抓地越好；
比較扁的輪胎在過彎時胎壁變形少，因此操控好；
比較扁的輪胎對路面的反饋好，路感清晰(說白了就是更顛簸)。
然而：
F1笑而不語；
NASCAR笑而不語；
WRC笑而不語……

通常認為好的車輛動力更強，操控性更好。所以它們也會選擇更寬，扁平比更低的輪胎。

相同花紋的輪胎如果胎面越寬，通常會帶來更好的抓地力。
輪胎的高寬比數字越小（越扁平的輪胎）,更利於提升車輛的操控性能。

先說一下汽車輪胎的扁平率，就是輪胎的高度與寬度之比。
再者說一下，汽車對於輪胎的選擇。普通轎車，首先考慮的是油耗，經濟性，所以可以犧牲部分舒適性。高檔車就不同，舒適性第一位，經濟性第二位。
1、汽車的扁平率越低，說明汽車的輪胎與地面的接觸面積越大，進而導致汽車的抓地能力增強，，這樣汽車的制動性能以及加速性能都能得到提升，汽車的操縱性以及穩定性都顯著提高。
2、但是汽車的扁平率越低，也有缺點，首先是油耗高，這就是問什麼高檔車採用扁平率低的輪胎，不差錢，再者就是輪胎損耗也增加。

相同尺寸的輪胎，扁平比高對輪圈尺寸的佔有越少，視覺效果感覺會更好，扁平比低的胎壁厚的輪胎對於路面的振動能吸收的更多，路感更模糊，對於操控感受差很多，扁平比低的胎，可以用更大尺寸的輪圈，裡面能塞的剎車碟就越大

怎麼定義好車？LX570算不算

上面的同學們說得實在是.....太專業了。
但是不懂車的人只會感覺到這車輪子大好看，並不會關注到扁平比低的輪胎操控性好胎寬大抓地性好這些什麼鬼。
陸風X7這個十萬的山寨車，原配255/50 R19的圈出來也唬人的一逼；老款C63如果把AMG套件拆掉，235/45 R18的圈也不顯好。

再說白一點，這應該是一個美學話題，不至於談到物理性能上。

我原來和幾位設計師聊過，如何開始畫個吊炸天的車子，人家來一句：你先畫倆特別大的輪圈，然後再畫個低趴車身，就好看了。

當然這個也許是笑談，但也可以從側面證明大輪圈寬胎寬小扁平比低輪拱高度對於整車美學角度的重要性。現在的概念車輪圈直徑甚至佔了整個車身高度的一半，再加上複雜的輪圈造型與噴漆，看起來「特別高級」。

這也是為啥改裝界有「一低遮三丑」這話的原因。

這其中不是有科學知識。而是有罪為樸素，但是廣大（中國消費者）最缺乏的整體觀念。
前面答主都提到了，寬胎性能好，但是油耗高。所以，不是好車用寬胎。而是好車用戶願意承擔（不在乎）寬胎帶來的油耗，追求更好的操控體驗和性能。
動力、操控、外形、舒適性、成本很多參數之間都是相互矛盾衝突的。不要總是覺得哪個車場是傻嗶，只是不同車場之間選擇了不同的均衡點。
買車這種事情，搞清自己的需求比什麼都重要。
你要是把舒適性看得比操控感重要，就別買渦輪增壓好么，何苦多交那麼多維修保養的錢。

@冷靜的餃子答的很好，我來補充幾點。

大扁平比的胎對動力由輪轂傳導到地面有延遲，影響加速成績

大扁平比的胎擠占輪轂面積，看起來像卡車，寒酸

大扁平比的輪胎在極端情況下會出現抖動，不穩定的情況。

大扁平比的胎在爆胎後會使得車子更易失去控制，不安全

車胎是按車的定位和用途選擇的。
和高不高級沒有關係
以上

我覺得題主是想問，為什麼越高檔的車，輪轂越大輪胎越寬吧？

之前的幾位把看起來帥，抓地力好都說了下，有道理的沒道理的也都挺多。不過，作為半瓶水，我還要再多說幾句。

首先，輪胎材料和花紋相同的情況下，與地面接觸面積越大，抓地力越好這點肯定是沒錯的。這對於提速和剎車都會有比較明顯的提升。高檔車一般來說都是動力儲備比較充足的，所以性能方面還是有需求的。（別和我說豪華行政車追求的是舒適和奢華，我會告訴你我開著n55，在高速上被760放飛了么...）

其次，廠家的油耗都是勻速測試出來的，其實扁平率差別也不明顯，高檔次用戶也不在乎這麼零點幾是沒錯。

再次，舒適性是可以通過高級的懸掛以及底盤調教來彌補的，如果有空氣懸掛和電磁那是更好了。新S級上那套魔術車身真的是很牛...

最後，也是我的重點 -- 就是中低端車型的動力，懸掛和車架是hold不住太大尺寸的輪轂和輪胎的。為什麼...因為那麼幾根小細杆子，你輪胎抓地力如果太好，在彎道中還真有可能扯斷了...然後就是斷軸門了~~啊哈哈（我沒說現在幾個出名的斷軸門是因為胎太寬哦，不過再寬能有凌度寬嗎- -）

輪胎扁平比越低，也就是說輪胎越寬，高度越薄。
好處：
越不易變形，相當於變相增加懸掛強度，彎道和極限駕駛時車不易擺動，保持抓地力。比如說過彎的時候，因為離心力，懸掛輪胎會形變，會使得遠離彎心一側車輪承受更多車重，靠近彎心的車輪承重較少也就是摩擦較少。輪胎越厚，懸掛越軟這種現象就越明顯，這樣車就更容易到達極限，更容易失控。
壞處：
1，滾動摩擦大，費油。
2，輪胎更容易報廢，也更容易爆胎，但是因為輪胎高度比較薄，鋼圈（好多人叫這個輪轂）尺寸相對整個胎差異不大，所以爆胎後危險性也想對小些。
3，大號鋼圈比較貴。

一般而言，偏運動的車更注重這些，對經濟性考慮越少，所以扁平比越低。
暫時想到的就這些。

喜歡又寬又厚的輪胎。市場上少見轎車，只有suv車裝備。

一張紙立著容易吹跑還是平放著容易吹跑？同理！

輪胎的幾個主要功能里，轉向和操控是一個很重要的指標。輪胎對於汽車來說，就好像手腳對於我們人類，往往運動員的手腳會比正常人的手腳更加寬厚發達，因為他們需要更多的接觸面積來提供足夠的摩擦力來滿足他們的運動，豪車也是一樣的，豪車馬力比一般的車大很多，所以需要的瞬時抓地力肯定要遠超普通車，那麼肯定需要更寬的輪胎接地面來提供抓地力。而豪車的輪胎並不是所有的輪胎都扁平的，一般來說，高級跑車都是用低扁平比的輪胎，是因為他需要減少輪胎胎側的高度，使馬力第一時間傳遞到路面，也將路面的變化及時傳遞到車輛上，讓車手知道，所以用低扁平比輪胎，而豪車中的舒適型，扁平比都會在45到50之間，這樣即滿足了駕乘體驗，也滿足一個舒適性的要求。

五個字抓地

看了大家的答案才知道。越寬越扁平的輪胎才是好輪胎。從幾百萬的跑車上，一看輪胎就知道這種類型的輪胎又貴又驕傲