我们每天都开车、坐车,对开车可谓驾轻就熟,可是汽车上还有很多不起眼的小功能、零部件并非我们所熟知。比如轮胎。
虽然轮胎是一个再普通不过的汽车零部件,可它还是充满了很多奥秘, 比如为什么它是圆的。那么这次车突突就盘点一些汽车轮胎方面的冷知识。
为什么轮胎是圆的
先排除安装难易的问题,首先来说说为什么圆形车轮才能让汽车平稳运行。
如图黑色部分,A、B表示车轮边缘上的两点,O表示车轮的轴心,那么就有:
OA的长度=OB的长度
而以C为车轮边缘上的任意一点,要是满足车轮能平稳滚动的话,应该满足:OC=OA。
要是轮胎不是圆形的会产生怎样的后果呢?
从图上蓝色部分来看,OC的长度与OA不同,所以在滚动过程中轮胎轴心就会上下跳动。想想看,如果骑着一个方形轮胎的自行车,会是怎样一种体验?
为什么汽车轮胎标号末尾都是5?
我们都知道汽车轮胎的编号通常是205/45 R17这样的格式,其中205这个数字代表汽车轮胎断面宽度位205mm。常见汽车轮胎宽度从小型车的165、185、195,再到中型车乃至大型车用的225、245、275,可是问题来了,为什么汽车轮胎宽度都是以5结束?
在设计和制造轮胎的时候,需要考虑的因素非常多,其中非常重要的一点是满足车型适配与遵循行业标准。
这就好比电脑的USB接口一样,是一个硬性的尺寸标准。虽然可以被设计成不同的形状与造型,但最终他们都能满足插入和兼容各种电脑的USB接口,并读取或者写入数据。
轮胎的宽度并不是一开始就预设好的,每家制造商都有自己的标准,不过为了满足不同汽车厂商的要求,轮胎制造商根据汽车厂商需求,满足在一个尺寸范围内的最小抓地力、最大速度、最大承载力、成本等条件,最后渐渐发展成为了国际标准。
其实,他们的宽度并不全是205mm,也可能是203mm、204mm或者是206mm,可要是用这些不同的数据来标注他们的型号,那么轮胎的种类就会非常繁多。因为大多尾数都接近5,这个标准就折中取了个5。通过下表就可以发现,很多轮胎实际宽度并非是以5结尾。
所以你看,工程师有时候并非我们想象中的那么勤劳!
接触面越大摩擦力越大,为什么轮胎还要有花纹?
学过物理的人都知道,接触面越大,摩擦力越大。在胎面上抠出花纹来,接触面积变小了,抓地力会变差,那为什么还要抠呢?
其实这是一个综合性的问题。第一,轮胎和地面并非是刚性的,在接触时会产生变形、相互咬合,这样汽车就不仅仅依赖于轮胎和路面之间的摩擦力,还有相互之间的推力,就像齿轮一样。