摩擦出高摩擦出高速
F1轮胎的秘密


文章出自:博物 2008年第10期 作者: 李继周 

标签: 上海市   

10月,坐在上海国际赛车场的看台上,当拥有最快赛车头衔的F1在你面前呼啸而过,震撼的冲击波足以吹起你的头发。轮胎,是汽车引擎动力直接作用到路面的媒介,也是速度的前提。与常规汽车相比,F1的轮胎有许多增强摩擦力的特殊设计,使得F1赛车才能将引擎强大的驱动力转化为令人瞠目的速度。

轮胎

速度实现者

轮胎是汽车在路面行驶的直接作用者,但F1轮胎和普通的汽车轮胎是两种不同的产品。设计普通轮胎首先考虑的是耐用性,通常一只普通轮胎的寿命可以达到16000公里以上,而F1赛车为获得更高速度,增大了轮胎与路面间的摩擦力,使得车速能达到超音速级,然而这种改良必须牺牲轮胎的寿命,它们使用300公里就必须更换。在这种只追求极速的运动里,光是一只轮胎的造价就抵得上一辆跑车了。可以说,F1轮胎是一种为追求速度而不计较成本的轮胎。

光头不光滑

普通汽车并不追求极速,所以轮胎为了适应各种路面环境,表面都刻有斜织的网状花纹,来保证与路面间的摩擦力。但F1赛道是相当平整的,没有任何坑洼,甚至在雨后都可以当镜子来照,所以,F1赛车提高摩擦力的最好办法,就是让轮胎与路面有最大限度的吻合。

F1赛车为了充分利用摩擦力产生的速度,1998年以前通常都采用一种没有任何花纹的“光头胎”。这种设计增加了轮胎与地面的接触面积,保证了赛车的抓地性能,也就是赛车在高速行驶时轮胎不打滑的性能,大大提高了轮胎与地面间的摩擦力,使高速行驶的F1赛车像在路面上飞行。

另一种“安全”
现在的F1比赛中,已经见不到光头胎的使用。出于赛事安全的考虑,干地胎也采用了有沟槽的设计,只不过,它的目的不是排水防滑,而是稍微减少与地面的接触面积,降低摩擦力。纵然赛车的马力再大,极限速度也只能由轮胎决定。

轮胎抽水泵

除了适用干地的光头胎,F1还有一种用于雨天比赛的湿地胎,也叫雨胎。当赛车在雨中行驶时,若轮胎与路面间的水不能及时排走,会在轮胎和地面间形成一层光滑的“水膜”,让轮胎与地面间的摩擦力大大降低,往往导致赛车难以控制,出现打滑甚至发生事故。所以,雨胎的表面刻有3条平行的“排水花纹”,来及时排出轮胎与路面间的积水。当一辆F1赛车以每小时200公里的速度飞驰时,1只雨胎能在每1秒里排出45升雨水,让轮胎与路面间相对干燥。而普通轮胎的网状花纹只能“挤”出少量雨水,所以一般汽车都会在雨天小心慢行。另外,雨胎的充气量比干地胎少,所以轮胎内的气压比较低,在高速行驶中,雨胎会发生细微的形变,也可以阻碍“水膜”的形成。

责任编辑 / 郭亦城 

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