烟雨杭州霾渐稠

1 前言

从长沙到杭州，一路赶得匆忙。
在长沙动车南站的麦当劳和老卜约会接头——两个大老爷们呀，这种见面方式也算是亮了，突然想起了好多网友见面的场景段子，不胜唏嘘，哈哈。
三朝都会，钱塘自古繁华。
杭州——作为阿里系的根据地，在中国互联网的江湖中，有着得天独厚的地位。得益于当年杭州政府的“天堂硅谷计划”，杭州现在拥有了优秀而充足的IT技术人才储备，外加阿里这几年踩着85后互联网人口红利飞速上升，一举跻身国际一流企业，使杭州，正式成为创业的天堂，中国的硅谷。这里产业资本聚涌，这里创业氛围浓烈。
在杭8年，离开已近10年，期间断断续续来过，多是匆匆忙忙。我和这座城市有太多的感情纠葛，有太多的人情因果。
离开时是一个懵懵懂懂的青年，这次回来我已是个中年大叔。时间有着超神魔力，像一把锐利的刻刀，悄悄改变着我们的心灵和外在。
如同这个时代，周围一切都变，杭州变得更快，我都有些认不出来……

2 继续学习

2.1 汽车穿的鞋子——轮胎

2.1.1 轮胎结构概述

• 现代的轮胎基本由承载区、密封区、定位区等构成。
• 橡胶是大部分的重量和制造成本。
• 橡胶的特性决定了轮胎的性能：较软的橡胶具有良好的附着力，较硬的橡胶具有较长的寿命（如货车和工程车辆用胎）
• 轮胎花纹和胎壳的设计也比较重要。

1 轮胎花纹

• 原理和存在意义：
  关键词：附着力、排水效应、滑水现象
  虽然汽车在干燥路面上行驶，光滑的轮胎也有很好的附着力，当路面潮湿时，车轮是需要排水效应的。
• 滑水现象：当排水效应来不及将更多的水从胎面排出时，车轮会浮在水膜表面，车轮被抬高，失去和地面之间的驱动力和制动力，以及操纵力。
• 胎面花纹的存在就是为了避免滑水现象，提高轮胎和地面之间的去驱动力、制动力以及操纵力。
• 轮胎花纹形式和使用环境有关系。
• 花纹的设计取决于对排水效应、磨损、经济、附着力和噪声的要求。

胎噪：全称轮胎噪声，主要由车轮在滚动时被拖入并积压的空气造成的。

车速和轮胎花纹对滚动噪声的影响

2 轮胎外壳

• 轮胎外壳是轮胎的承载部位，是由多层帘子布和橡胶混合制成。
  帘子布一般由人造丝、聚酰胺纤维制造，货车为增加强度一般采用钢丝。

• 纤维的交织角度：子午线轮胎的角度是75°-90°，斜交轮胎（或称对角线轮胎）的角度是35°~45°。

  
  帘子布中纤维交织角度

3 轮肩凸起

• 轮肩凸起：轮胎和轮毂的接触区。

  
  轮肩凸起局部图
• 作用：离心力、轮胎压力、以及限位作用，对于无内胎的轮胎，该肩部还起了密封的作用。
• 具体：当轮胎被充气后，内部的高压顶住轮胎边缘，使橡胶和轮毂紧密贴合在一起。

2.2 轮胎标识

为了确保轮胎的互换性，制定了轮胎标识。

• 轮胎标识
  欧盟 ECE-R30 法规定义的乘用车轮胎标识如图：

  
  欧盟 ECE-R30 法规定义的某轿车用轮胎的标识含义
  轿车轮胎许用最高车速

• 轮毂标识

  
  轮毂的横截面和标识含义

2.3 车轮在行驶中的使用

关键词：动态平衡精度、重量分配、静态不圆度要求、胎压。

• 动平衡要经常对车轮进行平衡检查，对保持车辆的良好行驶特性具有积极额意义。车速越高，平衡精度要求越高。
• 轮胎和轮毂不均衡的重量分配原因：1，都不是旋转切削的产品，在制造中必然有重量上的偏差和不平衡；2，行驶中的污染和安装误差等，都会引起不均衡的重量分配。
  例如：14in 车轮，15g 的不平衡重量，在60km/h 时引起的离心力达 14N，100km/h 时为38N，160km/h 时就达到100N。这些离心力足以对动力特性和稳定性产生影响。
• 静态不圆度要求：--和动平衡相对应。
  1）轮胎高度方向上：小于等于1.5mm；
  2）轮胎侧面： 小于等于1.5mm；
  3）轮毂高度方向上：小于等于1.25mm。
• 胎压：常用的无内胎轮胎在行驶中必须充至规定值的压力，并保持压力的稳定。
  厂家给的轮胎气压值都是对冷胎而言，是根据轮胎在名义最大载荷时，允许以160km/h 车速行驶时的最小气压值。
  胎压可以根据路况和车速适当提高。
  行驶速度越高，胎压要求越高。
• 胎压低于规定值的后果：
  强烈发热；较高的滚动阻力；侧向稳定性减少；有穿脱的危险；较高而且不仅要的磨损；较好的舒适性；在雪地和野外有较好的附着力。

• 轮胎半径参数

  
  静止及行驶中的轮胎相关半径参数

2.4 轮胎和行驶道路之间的附着力

发动机提供的有关动力和转矩都通过轮胎传递到道路上。微观角度上看，传递过程的物理含义和附着力相关，下面对此做些介绍。
1. 摩擦力
轮胎和道路间的摩擦力分为两部分（根据Kummer和Meyer的定义）：
1） 粘着力。它指材料相互间的附着力，是原子之间的力量，是两个很近的接触物体间产生的力。
2） 迟滞部分。根据Kummer和Meyer的的标准橡胶理论，普遍被承认的橡胶摩擦系数公式：

摩擦系数公式
摩擦系数的粘着部分和迟滞部分（如下图所示）。两部分都是有滑动的情况下测量的，说明在较小的滑动速度下，粘着摩擦力占总摩擦力的大部分。随着滑动速度的增加，迟滞部分增加，粘着部分下降。
迟滞现象的摩擦系数

2. 滑差

• 由两种情况引起：一种是轮胎和道路之间的滑动，一种是轮胎自身变形产生的滑动。

• 除驱动时发生变形，制动也会导致轮胎的变形。

  
  制动引起的轮胎变形
• 关于制动时的滑差。制动时车速对轮胎的滑动时有影响的。制动附着系数的最大值对于潮湿地面来说，基本上是在滑差率为30%时达到，之后随滑差率的增加，制动附着系数下降。
  在干燥和潮湿路面上 不同车速的制动滑差率
  3 不同附着系数的影响
  附着力是由附着系数决定的。在冰面光滑上，附着系数比车辆在干燥的水泥路面上要小很多，但随滑差率的增加，其改变并不明显。
  轿车附着系数与滑差率的函数关系
  除了路面广度对附着力有影响之外，附着力还和轮胎花纹密切相关，
  尤其是在带有水膜的路面上，花纹深度的微小偏差就能引起很大的附着力变化。
  不同的路况和水膜深度对附着力的影响
  不论何种路面，车速增加后，附着系数都是下降的。
  4. 侧向力附着系数
  轮胎的另外一个重要的参数：侧向力附着系数。
  它和偏斜角有关，对弯道行驶有重要意义，对车辆的行驶稳定性也有很大影响。
  偏斜角与侧向力
  侧向力附着系数和偏斜角的关系
  随着偏斜角的增加，侧向力附着系数增加。
  5. 行驶方向的滑动和偏斜角的叠加
  如同车辆的前束和偏斜角叠加一样，车辆行驶方向上的滑动和偏斜角也会产生叠加，其结果就是在轮胎接触地面区产生切向应力。
  摩擦系数的最大值和这种叠加有关，因为滑动和偏移角都会使轮胎在横向和纵向上产生位移。如要具备较高的附着系数，就需要提高行驶方向的力并减少侧向力。

侧向力和侧向速度分量---Kamm 环
转向盘的转动带动车轮行驶方向的改变，具有弹性的轮胎在转向摆动时，和地面接触区产生侧向扭曲变形，并产生侧向力。因为有侧向分力，就有侧向的滑动。
对于全抱死的车轮，就认为其滑差率为100%，车轮全部是滑动，而没有滚动。此时通过偏移角的变化，在垂直于车轮行驶方向已经没有力产生，意味着在这种情况下，抱死的车轮是不可能在弯道中行驶或被转向的。因为改变行驶方向必须通过轮胎侧向力来实现。

3 总结

轮胎是汽车穿的的鞋子。它的形式和性能影响到汽车的稳定、制动、动力、舒适等方方面面。不同的行驶路况、不同的时节、不同的用途都会采用不同的轮胎。