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高性能轮胎究竟是如何炼成的?

2017-10-19中国轮胎商务网

  9月份,萝卜报告应邀前往日本茂木町赛道,进行米其林赛事活动的体验,我也有幸在赛道中实际驾驶到了Clio和F4赛车。

高性能轮胎究竟是如何炼成的?

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  不过相比一些其他媒体游记式的体验,我觉得这次和米其林官方工程师交流的,关于轮胎赛道设计的理念,反而干货很多,值得好好提及!所以就这次和大家聊聊米其林Pliot Sport 4S高性能轮胎的机会,也和大家聊聊,一款高性能公路轮胎在各方面在设计上的取向问题!

高性能轮胎究竟是如何炼成的?

  首先在第一点要和大家聊的,就是关于轮胎的扁平比(高宽比)。一般而言,扁平比越小的车型,在急速行驶以及极限操控的时候,相对而言轮胎形变越小,反馈越快,并且由于形变造成的能量损失也就更小。

高性能轮胎究竟是如何炼成的?

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  所以目前偏向于性能取向的车型,越来越倾向于采用更大尺寸的轮圈,更低扁平比的轮胎,这是一个普遍的趋势,更何况更大的轮圈也容易塞下性能更好的刹车系统。

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  而米其林大力支持的Formula E电动方程式,采用PilotSport EV系列轮胎也是主流的18寸轮圈设计,这也更接近于把赛道技术快速转化为民用。

  在这里不能不提及一个反例,就是F1比赛所采用的轮胎,往往都是轮胎尺寸很厚,但轮圈却非常小。

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  其实这里有很多复杂的因素,包括技术垄断的历史原因,甚至还有坊间流传的小道消息,所谓的“更厚的胎壁便于更好的体现轮胎品牌LOGO”,但这些其实都并不是主要原因。

  最重要的是,F1赛车的车重非常轻盈,并没有大尺寸刹车卡钳的要求;而且由于极速过高的问题,实际上F1赛车通过空气动力学套件获得的下压力极大,而减震系统又和纵向力学分配几乎没什么关系,也就要求更厚重的胎壁去应对这种反差极大的情况。尽管相对而言,Formula E的极速并没有F1那么的高,但通过技术的进步,能实现这样的扁平比,也是一个很大的突破。

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  第二个问题,相比更极致并且可以根据天气实时更换的赛道轮胎,高性能公路胎毕竟绝大多数时间还是要在公路上行驶(根据米其林Pilot Sport 4S的官方技术说明,取向是80%公路,20%赛道),所以必须也要有兼顾干湿路面表现的能力。

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  这一点其实比较容易理解,所谓干地性能,那自然是要更大的抓地面积,尽量少(甚至完全没有)花纹;而湿地排水性能,则主要是依靠纵向和横向花纹设计,尽可能快的刺破水膜,两者完全是矛盾体。所以大部分厂商的解决方案都是,干地和湿地花纹结合,米其林的Pilot Sport 4S也是如此。

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  值得注意的是,这种设计基本上都是湿地花纹位于轮胎内侧,干地花纹位于轮胎外侧,因为在实际的弯道操控中,外侧承担了大部分压力,更高的极限性能必须做在这里。

  同时,当车辆在湿滑路面过弯时,车辆的离心力不足以让轮胎达到干地行驶时同样的倾斜角度,此时会有更多的轮胎内侧胎面与地面接触,所以如果胎面内侧具有防滑效果的话,在湿滑路面上车轮便能获得更强的抓地力了。另外,在轮胎本身配方上,也能通过增加吸水性能,而获得一定湿地性能的提升。

高性能轮胎究竟是如何炼成的?

  第三个问题,和大家一起聊聊关于轮胎温度的控制,这也是高性能公路轮胎在设计上非常重要的一点。这里所谓的温度控制,并不是指热熔胎需要暖胎这类事情——毕竟Pilot Sport 4s这种公路胎是不需要太过考虑最佳工作温度的,否则对于公路行驶而言,每次出行还需要暖胎,太麻烦也太危险了。

  而“温度控制”是指在不同驾驶条件下,整个轮胎不同部位温度的平均化。简而言之,更平均的温度,意味着更均匀的应力分布。即便与最原始的斜交轮胎相比,现在普及的子午线轮胎已经非常稳定了,但在高速行驶的条件下,还是会因为G值的缘故产生圆周损失,也就是中央的凸起形变,一旦形变会产生高温区,也就意味着抓地面积的变化和轮胎性能的损失。

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  此外,在弯道情况下,也容易出现最外侧高温的聚集,这也意味着应力分布的不均匀。在这方面,Pilot Sport 4S也通过配方优化和内部结构的改变,让应力更均匀,产生了比前代产品PSS更好的表现。下图为PSS和PS4在同等工况下的压力、温度分布图,可以看出相比于PSS而言,PS4S的接地压力、温度都要分布更加平均,为过弯稳定性提供了很好的帮助。

高性能轮胎究竟是如何炼成的?

  实际上,轮胎的设计,在很多方面都是在矛盾的对立中,进行取舍的过程。比如抓地力和耐磨性的矛盾,干地和湿地操控的矛盾,轮胎厂商能做的,就是尽量在不降低其他方面性能的前提下,去提升某几方面的问题,在慢慢迭代几次之后,慢慢累积的量变才会行成最终的质变。也希望这篇文章,能让大家对高性能轮胎的表现有一定认识,我们下一次再见。

来源:凤凰资讯打 印关 闭

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