本站原创问:什么是轮胎的抓地力
答:当物体离地那一面与地面上相互作用时,称为磨擦力,而磨擦力若用在轮胎与地面的交互作用力部分,我们称之为“轮胎抓地力”(亦简称“抓地力”).因为车辆与地面接触的部分只有轮胎而已,所以车辆之所以能加速、转弯、刹车,全都可以视为是轮胎与地面间作用力的结果.就好似人能走路、跑步或停止,也都跟脚与地面间的作用力有关.而轮胎与地面间的作用力,是影响车辆动态特性的关键.前面说过轮胎与地面间的作用力称抓地力,而顾名思义,抓地力就是轮胎能够抓住地面的力量,也就是轮胎与地面的摩擦力.
问:轮胎的主要功能有哪些
答:轮胎的主要功能有︰
(1)提供前进、刹车的作用力:车辆的前进和刹车必须靠轮胎与地面间的纵向抓地力,若一辆车在冰上起步或刹车,一定比在一般柏油路面上难上很多.在许多高纬度的国家,冬天路面积雪结冰时,就必须预留很长的缓冲空间,起步时也必须用特殊的挡位(如2挡)或配置TCS系统,以减缓轮胎空转的现象.
(2)提供改变与维持方向的作用力:除了纵向抓地力,轮胎横向的抓地力是提供车辆转弯以及维持直行稳定之用.而由于轮胎横向的摩擦力会随轮胎与路面间的滑动比增加而显著下降,故当车轮锁死时,可能会造成车辆无法转弯或无法维持稳定等失控状况.
(3)吸收垂直震动的力:轮胎可视为悬吊系统的一部分,可以吸收部分从地面传来的震动.所以车辆乘坐的舒适性好坏,有一部份是取决于轮胎.
问:影响轮胎抓地力的因素是什么
答:影响轮胎抓地力不外乎以下因素:
(1)轮胎材质:轮胎主要是由橡胶制成,各种轮胎材料的配方会影响轮胎与地面的摩擦系数.就一般而言,只要选择适合该车种的轮胎(如出厂时所配备之轮胎)即可获得不错的抓地力.
(2)地面状况:地面状况影响轮胎抓地力,就如同人行经湿滑的地板上会滑倒的道理一样,不同路面状况会有不同的摩擦系数.例如一般干的柏油路面与轮胎间的摩擦系数约在0.8—0.9,未铺装的砂砾路约在0.3—0.4,结冰的路面约在0.1,而湿的柏油路面约在0.6—0.75之间.因此平常行驶,必须时时注意不同路面状况,设想可能发生的危险.
(3)轮胎胎纹深度:胎纹的深浅对于轮胎抓地力,主要是在雨天潮湿的路面上有较大的影响.由于潮湿的路面上有一层水膜,若轮胎没有胎纹或胎纹太浅,水膜无法顺着纹路排开,轮胎与地面间便会有一层水膜,减少轮胎与地面的接触面积,产生类似在水面上漂浮的现象,一般称水漂现象(亦称为浮水效应).发生水漂之严重程度与轮胎排水性、水膜/积水厚度及车速等因素息息相关.一般在潮湿路面时,车速60km/h以上即可能产生部分水漂现象,而雨天行驶100km/h以上时,可能发生严重水漂现象而致轮胎完全丧失前述之纵向与横向等所有抓地力.
(4)轮胎胎压:胎压过低,轮胎的变形量变大,表示轮胎的滚动阻力变大,会较耗油,持续高速行驶易爆胎.胎压过高,胎面凸出,接触面积小,排水性变差,在湿地上刹车距离会变长.唯有保持适当的胎压,方可使轮胎的抓地力维持在最佳状态.
(5)轮胎新旧:新胎表面会残存一层脱膜剂,必须磨合一小段时间才能获得稳定的摩擦力(一般约行驶200km后可达正常状况),旧胎则可能因为橡胶老化变质,使抓地力降低或易脱落爆胎.
(6)车辆重量:理论上,轮胎与地面的磨擦力应随着车重增加而增加,但实际上摩擦力增加的幅度不如车重来的大,因此当车辆载满乘客或货物时,其轮胎与地面的摩擦力与车重的比值较空车时小,亦会使刹停距离增加.
(7)轮胎滑动比:滑动比代表的是轮胎与地面间相对滑动的状况,0%为轮胎完全的滚动(轮胎自由滚动、与地面间没有相对滑动),而100%则是轮胎锁死不转,在地面上滑动.如紧急刹车时,因刹车踏板踩得重又急,若车辆无配置防锁死ABS,则轮胎会锁死不转动而与地面产生滑动,并在地面留下黑色胎痕.一般而言,轮胎摩擦系数会随滑动比增加而下降,尤其是横向(用来转弯的力)的轮胎抓地力下降的幅度很大,当滑动比100%时几乎横向抓地力接近零,因此刹车时若前轮锁死而滑动,因横向抓地力接近0,所以虽驾驶人转动方向盘躲避前方障碍物,但车辆仍无法转弯而成直线滑动,也无法躲避前方障碍物.