知識：輪胎花紋的作用及影響花紋作用的因素

　　輪胎花紋是汽車直接與路面接觸的部位。除了發揮承載、滾動的功能外，輪胎還要通過它的花紋塊與路面產生的磨擦力，產生汽車驅動、制動和轉向需要的動力。

　　以下內容闡述輪胎花紋的作用以及影響花紋作用的因素。

　　一、輪胎花紋的作用

　　輪胎花紋的主要作用就是增加胎面與路面間的磨擦力，以防止車輪打滑，這與鞋底部花紋的原理是一樣的。輪胎花紋具有提高胎面接地彈性的性能，在胎面和路面間切向力(如驅動力、制動力和橫向力)的作用下，花紋塊能相應產生較大的切向彈性變形。切向力增加，輪胎的切向變形隨之增大，接觸面的“磨擦作用”也就隨之增強，進而阻滯了胎面與路面打滑或打滑趨勢。這種性能在很大程度上消除了無花紋(光胎面)輪胎易打滑的弊病，保障與輪胎和路面間磨擦性能有關的動力性、制動性、轉向操縱性和行駛穩定性的正常發揮。研究表明：產生胎面和路面間磨擦力的因素還包括有該兩面間的粘著效應，分子引力效應以及路面小尺寸微凸體對胎面的切削作用等。但是，起主要作用的仍然是花紋塊的彈性變形。

　　二、影響胎紋作用效果大小的因素很多，但主要的因素是胎紋型式和胎紋深度

　　1.胎紋型式的影響因素

　　輪胎花紋型式五花百門，主要有3種：普通花紋、越野花紋和混合花紋。

　　(1)普通花紋

　　普通花紋適合于在硬路面上使用。它分為橫向花紋、縱向花紋和縱橫混合花紋。

　　a)橫向花紋

　　這種花紋的特點是胎面橫向連續，縱向斷開，因而胎面橫向剛度大，而縱向剛度小。故輪胎抗滑能力呈現出縱強而橫弱，汽車以較高速度轉向時，容易側滑；輪胎滾動阻力也比較大，胎面磨損比較嚴重。這種型式花紋適合于在一般硬路面上、牽引力比較大的中型或重型貨車使用。

　　b)縱向花紋

　　這種花紋共同特點是胎面縱向連續，橫向斷開，因而胎面縱向剛度大，而橫向剛度小，輪胎抗滑能力呈現出橫強而縱弱的特征。這種花紋輪胎的滾動阻力較小，散熱性能好，但花紋溝槽易被嵌入碎石子兒。綜合來看，這種型式花紋適合在比較清潔、良好的硬路面（如城市道路和高速公路）上行駛。例如，轎車、輕、微型貨車等多選擇這種胎紋。

　　c)縱橫混合花紋

　　這種花紋介于縱向花紋和橫向花紋之間。在胎面中部一般具有曲折形的縱向花紋，而在接近胎肩的兩邊則設計有橫向花紋。這樣一來，胎面的縱橫方向抗滑能力比較好。因此這種型式花紋的輪胎適應能力強，應用范圍廣泛，它既適用于不同的硬路面，也適宜安裝于轎車和貨車。

　　(2)越野花紋

　　越野花紋的共同特點是花紋溝槽寬而深，花紋塊接地面積比較小(約40%~60%)。在松軟路面上行駛時，一部分土壤將被嵌入花紋溝槽之中，必須將嵌入花紋溝槽的這一部分土壤剪切之后，輪胎才有可能出現打滑。據測試：在泥濘路上，同一車型的車輛使用越野花紋的牽引力可達普通花紋的1.5倍。

　　越野花紋分為無向和有向花紋兩種。有向花紋使用時具有方向性。越野花紋輪胎適合于在崎嶇不平的道路、松軟土路和無路地區使用。由于花紋塊的接觸壓力大，滾動阻力大，故不適合在良好硬路面上長時間行駛。否則，將加重輪胎磨損，增加燃油消耗，汽車行駛振動也比較厲害。

 　　(3)混合花紋混合花紋是普通花紋和越野花紋之間的一種過渡性花紋。其特點是胎面中部具有方向各異或以縱向為主的窄花紋溝槽，而在兩側則以方向各異或以橫向為主的寬花紋溝槽。這樣的花紋搭配使混合花紋的綜合性能好，適應能力強。它既適應于良好的硬路面，也適應于碎石路面、雪泥路面和松軟路面，附著性能優于普通花紋，但耐磨性能稍遜。目前，一些貨車和四輪驅動的乘用車多使用這種型式的花紋輪胎。

　　2.胎紋深度的影響

　　花紋愈深，則花紋塊接地彈性變形量愈大，由輪胎彈性遲滯損失形成的滾動阻力也將隨之增加。較深的花紋不利于輪胎散熱，使胎溫上升加快，花紋根部因受力嚴懲而易撕裂、脫落等。花紋過淺不僅影響其貯水、排水能力，容易產生影響行駛安全的“滑水現象”，并使光胎面輪胎易打滑的弊端凸現出來，從而使汽車性能變壞。

　　因此，胎紋過深過淺都不好。胎面在使用中花紋將越變越小。為了確保花紋作用的有效性，世界各國都對輪胎花紋磨損極限制定了明確的法規。并在輪胎胎肩沿圓周的若干等份處模刻輪胎磨耗極限警報標記。當花紋塊凸面磨損距離到花紋溝槽底部約1.6mm時，標記處的花紋已被磨平，將顯露出窄橫條狀的光胎面，借此警示駕駛員，該輪胎已到了必須更換的時候了。

　　表1胎面花紋深度磨損極限(mm)

　　國家 轎車 貨、客車

　　美國 ≥1.6 ≥2.0

　　西歐 ≥1.0 ≥2.0

　　日本 ≥1.6 ≥3.2

　　中國 ≥1.6 ≥2.0

　　三、輪胎花紋使用注意事項

　　1.應根據車輛用途經常使用的路況和車速來選擇比較合適的花紋輪胎。對于在一般硬路面上中速行駛的車輛，貨車和客車等宜選用橫向花紋或縱橫兼有花紋輪胎；對于經常在高速公路及良好的硬路面上行駛的車輛宜選用散熱性好、橫向穩定懷強的縱向花紋和縱橫兼有花紋輪胎。

　　2.隨著車速的提高，胎面與路面間積水來不及排除便會在兩面間形成水膜，將輪胎慢慢托起，在一定條件下甚至完全離開路面，使汽車操縱性完全喪失。這種現象被稱之為輪胎“滑水現象”。影響滑水臨界速度的因素較多，但其中輪胎花紋型式為主要因素之一。經常在高速公路上行駛的轎車，在條件允許的情況下，應盡量選擇抗滑水輪胎。這種花紋的主要特點是，在胎面中部設計出寬大的排水溝(主溝)，在輪胎與路面之間形成較大的排水空間。在主溝兩則有通往胎側的側溝，故排水距離短，排水效率高，從而最大限度地避免輪胎在濕路面高速行駛可能產生的“滑水現象”，提高了行車的安全性。

　　值得注意的是這種花紋具有方向性，安裝時需要留意。

　　3.有向花紋輪胎的旋轉方向通常用模壓在胎側的“箭頭”，標記表示.如果按照箭頭方向轉，即”人字形”花紋尖端先著地，則稱順方向旋轉，反之，則稱反方向旋轉。

　　抗滑水輪胎一律按順方向放置提高排水效率，而反向放置則其排水效率比非滑水輪胎的還要差。

　　越野有向花紋輪胎，裝在驅動橋上，則應順方向旋轉，“人字形”花紋尖端像鏈子嵌入雪泥地，抓地能力強，而且嵌入花紋溝槽中的雪泥可從兩側被擠壓出來，花紋具有自潔性；若安裝在從動橋上的越野有向花紋輪胎，由于不輸出牽引力，為減少滾動阻力和磨損起見，故應反方向旋轉。

　　綜上所述，輪胎花紋是提高汽車性能，確保行駛安全的重要因素。因此，如何正確選購、安裝和使用輪胎花紋就顯得非常重要。