轮胎之上:公路车轮胎上的各种花纹究竟能带来

 新闻资讯     |      2019-07-13 15:36

  我们的直觉告诉我们,带有不同图案花纹的轮胎会在潮湿的路面上不◇=△▲那么容易打滑,但实际情况是否如此呢?在本文中,我们将通过搜集到的资料来研究一下影响公路车抓△▪▲□△地力的因素都有哪些。

  在对公路车轮胎的快速浏览中,我们会发现,一些公司偏爱带有花纹的轮胎,一些•□▼◁▼公司则会避开花纹,而有些公司则会双管齐下。那些针对竞赛的轮胎则会更加的倾向于使用光滑的胎面,而通常偏向于训练和通勤的轮胎具有胎花的型号则会更加的多。

  对于越野骑行来说,胎面上的胎花无论多么的为妙,都会比光滑的轮胎更加具有抓地力,因为它增加了轮◆■胎的表面积,并允许轮胎通过变形来获得更好的抓地力。不过当把这样的情况放在公路车上时,影响就要小的多。

  时间回到1997年,Jobst Brandt写了一篇关于公路自行车轮胎抓地力的文章,并完全否定了轮胎表面花纹作用的重要性。他的主要论点是,当表面比轮胎更硬时,那么胎面上的花纹就不会留下痕迹,也就是说无法通过增加轮胎和地面之间的接触面积以获得更大的抓地力。(想象带有花纹的轮胎形式在松软的地面或者碎石路面,胎花可以比光面轮胎具有更多的接触面积。)

  最终,放在公路车上▲●…△的花,轮胎的△▪▲□△抓地力取决于轮胎和地面接触的面积和质量(和轮胎材质有关系)。当整个轮胎和公路接触变形时,并不需要通过胎花来获得更好的抓地力。这就是轮胎压力,编制层密度,橡胶成分的配比和轮框以及轮胎宽度都要比轮胎胎花更重要的原因。

  轮胎的压力会很大的左右轮胎的性能,这点对于骑过自行车的人都因该有过感受,当胎压过低时,轮胎会形变更大,滚动会更加的费力;另外低胎压还会带来轮胎损坏。所以,尤其在公路车上,带来的后果就是存在大范围的胎压过高的问题(并不是超过轮胎指定压力,而是超过自己适用范围的压力)。虽然有研究表明了滚动阻力会随着较高的胎压而降低,但是这样带来的后果是轮胎形变更小,从而也让抓地力降低了。

  我们很难去界定你的轮胎具体需要多高的胎压。因为这不仅和轮胎上标注的轮胎工作范围有关,还和车手和使用的环境有关,所以轮胎上的压力给定了范围,你要做的就是在不出圈的情况,视情况而定。

  不过,关于胎压还是有一些相关研究的,比如之前文章里提到过的,理想的胎压范围是在全重状态下,轮胎形变15%,而维多利亚(Vittoria)也开发一款同样考虑骑行条件的应用程序帮助设定胎压。

  柔软的外胎可以带来更好的抓地力,因为他跟容易变形并且可以更快速的恢复形状,滚动阻力也可以保持最小。自行车外胎的柔软度通常和编制层密度有关(TPI表示每平方英寸的纤维数量),随着密度的增加,纤维会变得更细,更细的纤维会更加的灵活,但是更高的TPI也并不能保证轮胎柔软的唯一标准。

  用于胎面的橡胶对于轮胎具有深远的影响,着无关胎花的形状。理想的橡胶化合物可以保持轮胎的柔软性,同时又具有足够的弹性以抵▪…□▷▷•抗磨损和防刺。但是很不幸的是,增加的弹性往往是以重量,柔软度和滚动阻力为代价的。

  虽然对于公路车轮胎的橡胶来说有一些特殊配方,但是它还是包含在轮胎制造范围内的。

  关于最近几年轮胎越来越宽的趋势(大于25C)来说有一个很大的原因:因为更宽的轮胎仅需更低的胎压,因此可以提供更多的舒适性,更大的接触面积和跟大的抓地力,但是矛盾的是,它还具有更低的滚动阻力。而且在决定使用更宽的轮胎时,你需要考虑的主要因素就是你的刹车和车架之间是否还有足▪•★够的宽度。

  膨胀的轮胎会受到轮框宽度(或者是内宽也叫胎床宽度)的影响,这会让安装在更窄的轮框上的更宽的轮胎变得更窄,反过来也是一样。会让安装在宽轮框上的窄轮胎变得更宽。因此,更宽的轮框给轮胎带来许多有点,比如更低的胎压,更舒适和更好的抓地力,以及可能更低的◇•■★▼滚动阻力。

  乳胶内胎会比丁基内胎更加的柔软,如果不考虑气密性,会是内胎的首选材料,因为他降低了轮胎的滚动阻力。与此同时,因为乳胶可以保证外胎更加柔软,所以乳胶还能保证更好的抓地力,尽管可能收益甚微。

  一旦开始下雨,轮胎的牵引力和抓地力就会受到极大的挑战。几乎每个公路车选手都担心光滑的轮胎会比带有花纹的轮胎更容易受到在这种潮湿光滑路面的影响。然而,几乎没有证据表明带有胎花的轮胎改善了公路车在潮湿地面的抓地力。

  公路车轮胎由于其圆形轮廓本身就已经非常有效的进行排水,因此这也是开头Jobst B◆●△▼●randt认为不需要胎花的原因。对轮胎制造广泛的调查也证明了这个观点,尽管游戏人认为通过胎面的花纹可以获得一些边际收益。

  如上所述,当轮胎胎花的提供的变化和整个轮胎形状提供的变量相比就显得微不足道了。因此,在雨中改善公路车抓地力的最佳策略是降低胎压(10-20psi)。并且无论胎面是◆▼否是光滑的,使用更宽的轮胎或者轮框都可以提供更大的接触面积,从而获得更大的抓地力。

  Jobst Brandt还在文章里说,胎面花纹有可能会增加轮胎的滚动阻力,因为它会抑制轮胎让露台和地面的接触时间更长。实际上,在Al Morrison的滚动阻力数据库中许多表现好的轮胎都是没有花纹的,虽然有些轮胎上有很细小的点或者轻微的图案。不过在光轮胎表面添加细微图案的效果方面并没有准确的数据,可是从总体结果来看,没有胎花的轮胎确实会更◇…=▲快。

  最近在瑞士的空气动力学风洞实验中他们发现,continental grand prix轮胎的胎面花纹影响了其空安装的轮组的空气动力学特性,并且反向花纹的性能竟然还优于正向方向。

  工程师把●这种效应归因于“边界层剥离”,就是说带有特定图案的轮胎胎面可以帮助空气流过车轮。

  一些公司已经在研究这种现象,比如雷诺的Swirl Lip Generator轮组,通过在轮款内部增加导流槽增加气动性能,Bontrager Aero Wings轮胎通过设计更贴合的轮胎增加边界层剥离的效应,还有最熟悉的Mavic的CX01 Techonlory的橡胶边也是和bontrager一样的思路。不过以上这些方法都还是集中在轮胎侧壁和路况上。并没有设计到轮胎表面的花纹。

  也许轮胎表面的花纹最重要的功能就是改▼▲善外观吸引用户的眼球。独特的花纹可以让轮胎制造商把他们的产品和竞争对手区分开,因此,轮胎花纹设计的艺术性可能比科学性更高。

  公路车轮胎的抓地力不仅仅取决于胎花。外胎,内胎和橡胶化▷•●合物的质量都很重要,轮胎和轮框的宽度以及骑手使用的胎压也很重要。胎面花纹有可能改善公路车轮胎的抓地力,但和轮胎的其他方面相比,它只能提供一些边际增益。

  在影响抓地▪▲□◁力的变○▲-•■□量中,轮胎胎压是最容易操作的方法。虽然没有适合所有车手,轮胎,轮框条件下的理想胎压,但是每个车手都可以确定一个可以提供舒适性和抓地力之间的良好平衡的范围,并可以更具天气和路况进行微调。

  好了,今天的节•●目就到这里了,你会在不同路况选择不同的轮胎吗?你是否会在潮湿和雨天条件下使用▲=○▼宽的轮胎呢?欢迎在下方留言,我们下期节目再见,单车基械匠,每天给您带来更多新奇,好玩,有趣,实用的单车知□◁识。

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