輪胎設計的概述
工具/原料
高性能輪胎
步驟/方法
1 Void Ratio (空隙比)
2 Pitch (胎邊胎塊數)
3 Tread Profile (胎面外形)
4 Tread depth (溝深)
5 Tread Pattern (胎面紋路)
6 Reinforcement Belt (加強帶)
7. Construction Materials (構造材料)
8 Three-Axis Stiffness (輪胎剛性)
9 Noise (紋路噪音﹐室內噪音﹐路面噪音等)
10 Compound (膠料配方- 硬度﹐發熱性﹐耐磨性等)
11 Usage Conditions (用途)
12 Production method (生產方法)
空隙比指的是胎面上溝槽佔的百分比 – 空隙比越低﹐乾地性能就越好。聽起來高性
能胎好像很好設計但胎紋工程師也要考量到碰到下雨天路面積水的時候和大胎塊的
噪音。
現在市場上的高性能街胎(Advan NEOVA AD08, Bridgestone RE-11)的空隙比大概都在35%上下而隨著輪胎材料的進步﹐輪胎不再需要靠空隙比來決勝負。通常都有能力開發新的生產方式好讓生產線能利用新材料。
工程師通常都會問新胎的目標空隙比和基準胎然後再加以解剖。這種情報能讓開發部心裡有個底﹐好讓他們能夠先建立概念胎的規格好來作開發測試和實驗。
Pitch 跟空隙比也有關聯所以 Pitch 越少﹐乾地操控性就更好但濕地操控也就會被犧牲。Pitch 數字也跟噪音有關所以通常工程師會先用電腦模擬而選擇 Pitch。不同 Size 的胎塊打擊路面的聲音頻率就會不同 所以可以利用不同 Size 的胎塊來比此消音
胎紋的學問跟汽車懸吊一樣深奧, 雖有一些定律, 但能學的還非常多。我們來把轎車胎的性能做點簡單的分析﹕
(1) 增加乾地抓地力: 大胎塊, 胎溝淺但噪音大
(2) 增加濕地抓地力: 採用直溝與橫溝來排水但胎塊因此變小, 剛性降低, 反應慢, 增加偏磨耗
(3) 降低噪音: 偏小胎塊, 利用不同胎塊size組合來隱藏逆耳的頻率, 胎溝位置要小心分配以免產生共鳴,有此可見, 輪胎設計其實就是在客人要求內找最好的妥協, 但客人總是要又黏, 又便宜, 又安靜, 又耐磨的輪胎,
輪胎接地面的形狀通常都是靠Tread Profile的一些規格而定。乾地性能好的輪胎大
部份都會用大半徑(或雙半徑)的Profile設計而濕地和磨耗性能好的輪胎則會偏向用小半徑的設計
對一般民眾來說, 輪胎溝深並不是一個買輪胎時需要考慮的規格, 但它卻是主宰排水以及磨耗的重要指數。溝越深, 輪胎表面的橡膠厚度就要增加, 同時提昇排水, 排雪以及輪胎的壽命(胎面膠越厚﹐能磨的橡膠就越多)
注意事項
簡單來說 – 輪胎的操控性和抓地力大部份都跟輪胎接地面(Contact Patch)有關而接地面的形狀也對性能有很大的影響。