輪胎尺寸越大抓地就越好嗎?

請問在其他條件如摩擦係數相同或相近下,輪胎的尺寸越大意味著抓地能力越強嗎?

聽過另一種說法是雨雪天氣大尺寸輪胎容易打滑。


我堅持的答題原則是:讓大家看懂無障礙!

看到這個問題,我覺得我有一篇文章答得還不錯,那就拿出來和大家分享一下:

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【寫在前面】

江湖上盛傳一種說法:輪胎越寬,抓地力越好。

抓地力,就是摩擦力,還記得中學學的摩擦力公式吧:

F=μ×N(摩擦係數×正壓力)

那麼問題來了,材料(摩擦係數)不變,車重(正壓力)不變,管它多寬的胎,摩擦力F都一樣啊!

很多理性汽車愛好者因此相信「摩擦力和接觸面積無關」,開始質疑寬胎理論,我也被不止一個朋友問過。諾諾本科正好是學物理的,今天就深聊一下寬胎的流言吧。老規矩,自備瓜子和飲料。

【一個讓人糾結的測試】

F=μN,雖然廣為人知,但它是摩擦理論的最簡版本(中學生會做題即可)。真實的摩擦,可比這個複雜多了。今天諾諾要花幾分鐘來講講物理,但會避開繁雜的理論推導,讓深奧的知識盡量白話。

我們先看一個足以讓你陷入糾結的問題:

一個木塊,按A、B兩種體位擺在地上,拉動它們所需克服的摩擦力F一樣么?

圖:拉木塊的問題

把這個問題講清楚了,摩擦力跟接觸面積的關係,也就清楚了。

【宏觀接觸面積vs微觀接觸面積】

物體的微觀表面都是凹凸不平的,物體間真正「觸碰到」的部位其實是很有限的。

一張名片放在光滑的桌面上,我們平常說的接觸面積就是名片的面積,這叫宏觀接觸面積。但名片和桌面真正「碰上」的部分大約只佔百分之幾,這叫微觀接觸面積,正是它在操縱著摩擦力的大小。

圖:放在光滑桌面上的名片

我就不往分子層面聊了,大家簡單地記住:

微觀接觸面積越大,摩擦力就越大。

微觀接觸面積這個概念可能比較陌生抽象。諾諾可以再例舉一些實例,供求知慾高的知友加深認識。

拇指按在iPhone的home鍵上,貌似手指接觸了整個按鈕,但微觀接觸部位,其實只是按鈕對應的指紋,估計占按鈕面積的一半左右。

圖:Home鍵的微觀接觸面積分析

大膽的說,如果某人天生沒有指紋,手指的微觀接觸面積會大增,摩擦力會比常人大,捏東西就更不容易滑。

這恐怕是一個顛覆的觀點吧!因為,從小到大,所有的教科書上都說「指紋有防滑的作用」,其實在正常情況下,有指紋更容易滑。

如果你們用過標準厚度規,那是磨得像鏡子一樣光潔的不鏽鋼塊,只要兩塊厚度規摞在一起了,就得費點力氣才能拉開,這就是接觸表面過於平整光潔,微觀接觸面積很大,而導致摩擦力異常變大的真實案例。

圖:標準厚度塊

明白了摩擦力實際上跟微觀接觸面積有聯繫後,還沒完,我們接著看看,增加正壓力N後,發生了什麼。

所有物體在微觀上看,都有一定的彈性。正壓力N增加,接觸表面變形也增加,所以微觀接觸面積S也會增加,最終導致摩擦力F增加。

圖:接觸壓強增加,微觀接觸面密度也增大

因此,「壓得越緊,摩擦力越大」,這個現象的幕後本質還是總的微觀接觸面積變大了。

【解讀「拉木塊測試」】

圖:再掛一次拉木塊的插圖

假設體位A和體位B的宏觀接地面積是3:1,那麼接觸壓強就是1:3,那麼在單位接地面積內,體位B有更多的微觀接觸點。

假設木塊具備「線性彈性」,即3倍的接觸壓強,能換來3倍的微觀接觸點密度。但是,體位B的宏觀接地面積只有A的1/3,那麼最終A和B的微觀接觸面積還是一樣的(3×1/3=1),摩擦力也應該是一樣的。

如果木塊的彈性是非線性的呢?那就是說,3倍的接觸壓強,換不來3倍的微觀接觸點密度,那體位B就吃虧了(小於3的數×1/3,結果是小於1的),因此體位B的摩擦力必然小於A。這種情況下,拉動A就更費勁。

【輪胎的非線性】

我們生活中很多物體的微觀表面都呈現非線性彈性特徵,木頭、紙張、皮膚、都不例外,因此真實世界中,同樣的壓力下,往往接觸面積越大,摩擦力越大。諾諾暫且稱之為「接觸面積效應」。

橡膠是一種非常奇葩的材料,它具備嚴重的「非線性」特徵,所以這個效應非常明顯,相同條件下,更大的接觸面積,就是可以帶來更好的摩擦力。

因此,民間盛傳的「寬胎抓地力好」,是有理論依據的,這也是坊間汽車傳言中為數不多的正解。雖然理論是這樣的,但進入實戰層面時,依然會出現很多幺蛾子。

【寫在後面】

輪胎的魅力就在於它的非線性特徵,這是與生俱來不可改變的,讓人又愛又恨。為減少非線性特徵對汽車的影響,汽車工程師除了改善橡膠性能,輪胎設計之外,還在懸架和操控的調校中發揮極致,這也是個相當有意思的話題,諾諾擇日再聊。


理論上,輪胎尺寸越大(含寬度越寬),跟地面的接觸面積就越大,抓地就越好。

涉水抓地正相反,輪胎接觸面積越小,越容易深入水下去抓地,越寬大的輪胎越容易跟地面夾水——也就是漂浮。

地面狀況啊材質啊花紋啊都是進一步研究的話題,二級話題就先不談了。


影響輪胎抓地力的因素有很多,例如,橡膠的實際接地面積、橡膠配方等等。

所以如果是相同花紋,胎面越寬,橡膠的實際接地面積就越大,抓地力也就得到了提高。

一般正常的夏季胎在室外氣溫降低時,胎質會發生變化,質地變硬,從而影響輪胎的抓地力和磨耗性能。所以,建議室外氣溫降低時可開始更換冬季胎。這時影響抓地力的主要是橡膠配方。


乾燥的路面上,胎面越寬抓地越好;雨雪路面上,胎面越窄抓地越好。

超速行駛中,抓地力多好的胎都沒用。

珍愛生命,請勿危險駕駛!


謝邀。首先,題主所說的輪胎尺寸是指哪個呢?直徑?胎面寬度?

同一品牌,同一花紋,同一胎壓,同一款車,同一動力,同一種路面的狀況下,輪胎胎面越大,抓地力越好。

有這麼多的「同一情況」才具備可比性。

題主所說輪胎在雪地路面容易打滑。只要是非雪地胎,在雨雪路面都容易打滑的

呃。。。感覺題主問得有點混亂,我答得也有點混亂。。。


好多人覺得換更寬的輪胎,車肯定跑得更快。其實不是,輪胎的寬窄一定要和動力匹配,過寬過窄都不好,視知車學院來給你說說你到底是不是花了冤枉錢!

「為啥這些跑車後輪比前輪寬這麼多?」不是為了酷也不是炫富,這是驅動方式和馬力大小決定的。性能車和跑車大多是後驅,這些車馬力大,起步時會重心後移,如果後輪不夠寬,抓地力不夠,就會打滑。增大車輪寬度才能防止汽車原地打轉。還有些車發動機後置,重量本來後邊就比前邊沉,所以後輪當然更要寬一點。

「那為啥不前輪也加寬?」前輪加寬,抓地力雖然有了,但轉向感受也模糊了,而且過寬的前輪還會影響轉彎半徑。

不過,也不是所有主打運動的車型輪胎都前窄後寬。前驅的思域TYPE-R和四驅的高爾夫R,就是四個輪子一樣寬。

秋名山上的賽車以漂移為生,抓地力也不是越大越好,所以雖然也是後驅車但後輪並沒有加寬。

胎還是要和性能匹配!就說Polo吧,車胎每增加一點寬度,油耗也會增加一點。

除此之外,動力不大輪胎大,小心速度越來越慢。最後,視知車學院提醒你,想改裝愛車的輪胎規格,一定要聽從專業人員指導,可能還得換輪轂……


如果抓地力是個公式(多因素決定),那麼尺寸一定是在分子上!


合適的胎壓,不是說面積大抓地就好,你還得考慮車能否吃的消


乾的普通路面,尺寸越大抓地力越好,這點沒啥說的。

下雨的普通路面一般來說,是有個範圍,低於或高於這個範圍,抓地力都會下降,決定這個範圍的因素主要和車重,你車的下壓力有關係,然後是輪胎花紋排水性,然後和你車速也有關係。總的來說就算是下雨,你要增加車速,也還是要繼續增加胎寬的,只是有個瓶頸而已,降低胎寬增加下雨抓地力主要是在一定速度範圍內,可以這麼說。

另外,實際中,對於普通家用車來說,增加胎寬增加抓地力沒錯,但是有個瓶頸線,到了這個瓶頸線,你就必須加強你的彈簧避震了,不然輪胎越來越寬越來越重,原車就會開始HOLD不住了,路況導致的彈跳震動都會增加,你剎車都會開始抖。嘿嘿。

對於下雪,又和下雨不一樣,下雪情況有點複雜,要麼窄胎,要麼需要很寬的胎,我就不詳細討論了,

簡單說一般市區鋪裝路的下雪,是窄胎抓地力更強,積雪很厚的一些路又是很寬的抓地力好。所以正解還是帶好防滑鏈,根據情況來決定。


廠家不一樣,產品不一樣,沒有可比性呢


相同材質,相同花紋,和地面接觸面積越大的當然抓地越強,簡單說就是寬胎。


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