轮胎的滚动阻力系数受哪些因素的影响

2025-04-24 17:34:28
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回答1:

对轮胎滚动阻力影响因素的研探
我一直有一个疑惑,怎样的车子开起来阻力更小?更加省油,也更环保。车子阻力大小除受路况、气候等因素影响,我想就汽车本身而言可能与其流线型设计以及车轮胎选择有关联,但是车轮胎究竟又有哪几个因素会影响其阻力大小呢?
对于汽车来说,随着车轮每一次转动,当轮胎与路面接触时,轮胎就会因为承重的原因会产生变形。随着轮胎结构的变形,车体在垂直于水平的方向上有了运动,一部分由发动机传输来的能量损耗了,这就是滚动阻力现象。而对于汽车驾驶者来说,“滚动阻力”其实是混合了轮胎的滑动摩擦力(即抓地力)和以上滚动摩擦力概念的。
去轮胎店仔细看一下,就会发现各种轮胎的大小,宽度、花纹深浅和胎面材质各不相同。我想,这些区别会不会就是影响阻力的一些因素呢?
于是,我对这些因素进行了较充分的观察,并进行初步的测试和基本判断。
一、轮胎与地面的接触面积大小的影响 1.轮胎的半径大小对汽车阻力有什么影响? 地面是凹凸不平的,轮胎滚动会产生摩擦力,大轮胎比小轮胎接触地面的面积大,摩擦力自然会更大一些,摩擦力大了,汽车阻力就自然大些。基本推断:大轮胎与小轮胎相比较而言摩擦力更大。
但是摩擦力大,并非一无是处,这样就增加了轮胎的抓地能力,让爬山等运动变得更加方便和安全。反之,小轮胎与地面接触面积不大,摩擦力小,适合在普通的水泥的引路面上行驶。
2.轮胎的宽度对汽车阻力有什么影响?
我们都知道,长度乘上宽度就等于它的面积。宽轮胎和窄轮胎别的都一样,唯独这宽度有差别。于是,这宽度就决定了这个轮胎的外围面积,和前面轮胎的大小相同的道理。宽轮胎的宽度比窄轮胎的宽,面积也大。接触地面时受到的摩擦力和阻力也比窄轮胎都要大。
但是宽轮胎的好处就是,行驶在泥泞的土路上时,很平稳,不容易侧滑。不像窄轮胎,会让人有一种要溜坡的感觉。窄轮胎在市区一些水泥路上开时,就显得很平稳舒适,而且更为省油。
3.轮胎的气压对汽车阻力有什么影响?
高胎压时胎面会发生肉眼无法察觉的轻微变形,轮胎变得很“硬”, 胎面与地面的接触面积减小,因此滑动摩擦力减小,也就是滚动阻力减小了。但是高胎压也会带来一些负面影响,就是轮胎单位面积上所承受的压力增加,胎面磨损不均匀,胎壁也会因气压过高而变的更薄,因此行驶当中如果遇到凸起物或者坑洼时很容易就发生爆胎的事故,另外胎压过高的车乘坐有点颠颠簸,不太舒适。
二、轮胎的花纹深浅对汽车阻力有什么影响?
不同车型的轮胎花纹的深浅有着很大的差别,花纹深的轮胎,那一道道花纹比手指头还要粗;而花纹浅的轮胎,那一条条缝隙连小蚂蚁都钻不进。
如果地面像玻璃一样平,在同样材质下,那就是没有花纹的光胎的摩擦力肯定比花纹胎的摩擦力大,且滚动阻力也要小很多。但地面是有许多凹凸不平的,有各种杂物、石子,花纹就是来应对这些不平的,就像一个齿轮在齿条上运行。路面不平度越大,需要的胎纹就越多,所以,越野车的胎纹要比普通轿车的胎纹要大,要多。
通过网上查阅资料等方法,我还发现其实轮胎花纹还起到一个“排水槽”的作用,汽车在高速运行时,路上积水与行进中的车轮当中会产生一层“水膜”,这“水膜”会使车轮打滑。所以,要把水排出去,或者更确切的说,要把水挤出去,花纹就起了这个的作用。
三、轮胎的制作材质对汽车阻力有什么影响?
我们都知道轮胎的主要原料是橡胶,但是仅仅只有橡胶是远远不够的,还需要向其中添加各种添加剂,使轮胎具有弹性好、滚动阻力小、耗油低、生热低、耐磨、耐穿刺、承载能力大、乘坐舒适等性能。
一般而言高性能取向的轮胎都是采用抓地力(摩擦力)较大的橡胶配方,硬度较低而抗磨程度较低,也就是说更容易产生路噪、滚动阻力大耐用性以及燃油经济性。
经过这一次科学研探,我发现原来轮胎选择还有这么多讲究,轮胎的半径、宽度、轮胎上花纹的深浅以及制作材质等因素都和阻力有着很大的关系。
在日常的生活中,汽车给我们带来了极大的便利,但根据车型、行驶环境和操作习惯来选择合适的轮胎,对于安全行驶和低碳生活都是至关重要的。