汽车轮胎花纹的三大作用

　　轮胎，作为汽车上最重要也是最常规的部件之一，我想大家应该都不陌生，而在汽车爱好者中，自己爱车上所装备的轮胎品牌、型号等也是不少人茶余饭后的讨论热点。大家关心的无外乎就是抓地力、静音性以及排水性、耐用性等等。今天就和米其林工程师一起聊聊轮胎花纹设计的那些事儿，并主要抓地力、静音性以及排水性三者，在轮胎花纹设计中是如何寻求平衡的。

　　轮胎最重要的三大组成部分分别为：胎面、胎体和橡胶配方，其中自从子午线轮胎发明之后(什么是子午线轮胎，点击看这里)胎体结构和发展方向基本就确定了，目前乘用车所用的绝大部分轮胎基本结构大致相同，细节设计会有所差异，不过这与橡胶配方一样，都属于各个轮胎厂商的内部机密。而只有胎面花纹设计属于“公开信息”，因此本文中所提到的内容都只是针对轮胎花纹设计所展开的，至于橡胶配方和胎体结构不在本文介绍范围之内。

　　-?胎面花纹有什么作用

　　简单来说，胎面花纹最重要的三大作用是：1、提升抓地力;2、降低噪音;3、增加排水性。不过这三者之间本身就是互相牵制甚至是冲突的，不可能达成所谓的“绝佳配比”。因此，轮胎厂商在胎面花纹设计时，就需要根据各款轮胎各自不同的产品定位，研发不同的花纹设计。下面我们就来说说，上述提到的三点，在轮胎上是如何体现的。至于橡胶配方和胎体结构本文暂不讨论。

　　1、提升抓地力

　　轮胎抓地力主要是通过胎面与地面的接触来实现的，米其林轮胎亚太区产品经理说，理论上光头胎的抓地力是最高的，但这概念仅限于干地，因为如果在湿滑路面，由于光头胎不具备排水性，会使车辆难以驾驭，影响安全性。因此，我们在赛车比赛时，经常会看到一下雨，赛车就会纷纷驶入维修区更换雨胎。不过这对于我们日常用车来说是完全不现实的，因此在胎面花纹设计时就不得不寻求平衡点。

　　大面积的橡胶块设计，对于提升抓地力比较有帮助，这点大家从不同轮胎的胎面设计上就能明显看出区别。一般来说，偏重运动性的轮胎会比较多的采用大面积的橡胶块，从而提高车辆的抓地力，而以舒适性为趋向的轮胎，花纹会比较碎，橡胶块也会比较小。

　　大面积橡胶块在提升抓地力的同时，也会“提升”轮胎的行驶噪音。解决方案是在大面积橡胶块中进行“开沟槽”降低噪音，同时为了不影响抓地力和胎面刚性，在沟槽中间会增加“自锁片”的设计。在车辆直线行驶时不影响噪音表现，而在车辆转弯或刹车时，沟槽内的自锁片能在橡胶块之间提供支撑，让原本独立的橡胶块在一定程度上形成一个相对统一的整体，从而提高抓地力和刚性。

　　2、降低噪音

　　轮胎所产生的噪音有两种，第一种当胎面与地面接触，轮胎沟槽会改变空气流向所产生的噪音以及橡胶块与地面敲击所产生的噪音，都统称为花纹噪音。第二种则是由胎体结构以及橡胶配方所导致的噪音，称之为结构噪音。米其林工程师将其比喻为我们小时候拍的皮球，不同材质的皮球敲击地面都会产生“砰砰砰”的声音，但声音却不一样，这是一个道理。至于结构和橡胶配方如何减低噪音，这不是本文涉及的内容，同时对厂商来说也是机密，我们先来聊聊花纹造型是如何解决的。

　　就像前面提到的，橡胶块的面积越大，噪音越大，抓地力越好;橡胶块越小噪音越低，但抓地力越差，这中间又需要寻求平衡点。用米其林轮胎工程师的原话就是，胎面花纹设计就是一个在抓地力、静音和排水性之间既要找平衡的、又要寻求突破的过程。

　　从胎面花纹设计而言，利用大小各异的橡胶块来平衡甚至是抵消各自产生的噪音，从而达到静音的目的。工程师的解释是，由于不同大小的橡胶块敲击地面时所产生的波长和频率都是不一样的，它们通过设计和计算出可以相互抵消、平息噪音的波段和频率，进而让车内的驾乘者听着更安静。同时，这样做的好处还在于能尽可能的保证橡胶块尺寸同时减少沟槽的数量，以减轻对轮胎抓地力和刚性的影响。当然，米其林工程师也反复强调，上述说的抓地和静音的设计工作仅仅是针对胎面花纹设计所说的，因为这是一个整体工程，轮胎橡胶的配方，在静音和抓地力方面的贡献更为重要。