汽車設計72變(8) 輪胎花紋一點不簡單！

輪胎，是汽車與地面接觸的唯一媒介，它肩負著承重、剎車以及行車安全等重要職責。一個小小的輪胎，需要完成以上這麼多重要而又複雜的工作，這時輪胎上的花紋就起到了至關重要的作用。

相信大家都知道，輪胎與地面真正的接觸面積其實是很小的，但卻肩負著重要的職責，因此其重要性應該不言而喻了吧！但輪胎可不是生來就有花紋的哦，別急，我們先一起追尋一下輪胎的歷史印記，大致了解汽車輪胎的變遷。

很早以前，輪胎都是由木頭、鐵等材料製成，這從我國古代的戰車和國外的馬車上都能看出來。

後來，美國發明家查爾斯•古德伊爾（橡膠之父）發明了橡膠，橡膠輪胎便應運而生。世界著名輪胎公司「固特異」的得名就是為了紀念古德伊爾。

不過即使有了橡膠輪胎，那時的輪胎也還是實心的，舒適性依然很差。直到1845年，英國人羅伯特·湯姆遜發明了世界上第一個充氣輪胎，鄧錄普把充氣輪胎真正裝在了車輪上。

直到1908年至1912年間，輪胎才有了顯著的變化，即胎面上有了提高使用性能的花紋，從而開拓了輪胎胎面花紋的歷史。

輪胎設計有四大要素：輪胎花紋（表面形狀）、輪胎輪廓（整體形狀）、輪胎結構和使用的材料，其中花紋設計是最複雜，最難處理的，要考慮的因素很多。

輪胎花紋指的就是輪胎胎面上各種縱向、橫向、斜向組成的溝槽。這些花紋勾勒橫七豎八地分佈在胎面上，其實都有著明確的分工。縱向花紋因為花紋溝方向與輪胎圓周方向一致，所以主要承擔排水的功能，並且對輪胎的散熱也有很大的幫助。而橫向花紋則有著較大的抓地能力，從而和縱向花紋相輔相成地發揮輪胎的最大功效。

輪胎花紋指的就是輪胎胎面上各種縱向、橫向、斜向組成的溝槽。這些花紋勾勒橫七豎八地分佈在胎面上，其實都有著明確的分工。

條形花紋：條形花紋，顧名思義，就是花紋呈條狀，也可稱為「縱向花紋」。該類型花紋溝的方向與圓周方向一致，呈一條或者多條連續的圓圈。

優點：這種輪胎擁有良好的排水性能以及較低的噪音，並且受摩擦力所帶來的向前的阻力也相對小很多，因此在行駛過程中產生的熱量也相對較低，可以顯示良好的高速性能，提供良好的駕乘舒適感。

缺點：由於只有縱向花紋，所以所提供的抓地力並不充足，這就意味著「速度快得飛起，穩度差的不行」，所以日常使用中並不常見，倒是在F1賽車上較為常見。

F1賽車使用的輪胎僅有4條縱向排水槽，是典型的條形花紋輪胎。

輪胎花紋種類

羊角花紋：羊角花紋，也叫橫向花紋，該種花紋的花紋溝方向與圓周方向垂直。

優點：與條形花紋相反，因為花紋採用了橫向設計，因此輪胎與地面接觸面積增大，無論是制動力、驅動力都表現較出色，彌補了直溝花紋輪胎的不足。

缺點：羊角花紋的輪胎的制動性能顯得相對較弱，而且胎噪大、易磨損、耗油高等缺點，所以在民用領域裡幾乎沒有市場。

這類花紋的輪胎可能跑的不快，但是穩得不行，往往裝在公交車或者運輸車後輪。

塊狀花紋：塊狀花紋輪胎，它花紋溝之間都相互連接，呈獨立的花紋塊結構。在越野車及工地車、特種車上較為常見，是超級越野的標配。一般根據使用條件的不同主要分為三種：公路輪胎、全地形輪胎與泥地輪胎。

優點：塊狀花紋輪胎的花紋溝槽既寬且深，輪胎花塊觸地面積比較小，當車輛行駛在雪地或泥濘地面時，大大增加車輛在複雜路況時的牽引力，從而有效防止車輛的打滑。因此塊狀花紋是性能最好的類型。

缺點：根據塊狀花紋的優點可知它在行駛時的摩擦力較大，易產生異常磨損，所以壽命也相對較短。

公路輪胎：簡稱HT輪胎。其胎面花紋細密，講究在公路上行駛的舒適與安靜，是大多數SUV出廠的標配。

全地形胎：簡稱AT輪胎，它的胎紋略微粗獷，胎牙的間距比HT輪胎大，是越野愛好者使用最廣的型號。

泥地胎：簡稱MT輪胎，與AT輪胎相比，MT輪胎的胎壁更加堅強，胎牙更加誇張，胎牙之間的距離更加偏大，在一些惡劣的地面上更容易增加附著力，一般只有越野發燒友和特殊路段才會選用。

複合型花紋：複合花紋又叫縱橫溝花紋或者綜合花紋，綜合了條形及羊角花紋的特點。

優點：複合型花紋輪胎的胎面中央的條形花紋可為輪胎提供良好的操縱性能並能起到快速排水的作用。而胎面肩部的羊角花紋為輪胎提供良好抓地力，從而彌補條形花紋的先天不足之處。

缺點：在日常生活的使用過程中基本沒有缺點。

目前這種複合型花紋輪胎被廣泛運用於轎車，客車，貨車等絕大數車輛上，是一種最省心的選擇。

不對稱花紋：不對稱花紋即左右兩邊擁有不同的花紋結構。

優點：由於輪胎左右兩邊花紋結構不同，所以輪胎的整體性能可以更強更全面，比如一邊花紋可以側重排水能力，一邊花紋可以側重抓地能力等。

缺點：由於該種輪胎內外花紋不同，在安裝時必須確定輪胎的內外是否正確。(安裝時需要更加註意也算缺點）

不對稱花紋一般適用於高速客車和競技用車等高性能車輛。所以，如果有一天你愛上了漂移，你會需要這樣的輪胎。

單導向花紋：單導向花紋輪胎的花紋溝之間相互連接，並呈同一方向，有著固定的滾動方向。

優點：由於單導向花紋輪胎有著固定的滾動方向，且有胎塊花紋較大，橫切花紋較少，所以輪胎的滾動阻力會相對較小，車輛操控性更加優秀。

缺點：同樣也是因為單導向花紋輪胎有著固定的滾動方向，所以這樣的設計單導向輪胎不能左右對調只能同側輪胎互換，這也是為什麼叫單導向輪胎的原因。

單導向輪胎擁有較強的抓地能力與排水性能，並且速度級別可以做得很高。當然，其實這花紋和大部分人、大部分車都沒太多關係，因為這是高速轎車專屬花紋哦！

無花紋（光頭胎）：中國文化真的是博大精深，總能給事物找到一個最為合適的形容詞，「光頭胎」就是最好的例子，顧名思義，「光頭胎」就是沒有排水槽以及任何花紋的輪胎。一般使用在乾燥路面上的賽車使用。

優點：因為沒有任何花紋，所以「光頭胎」可以最大程度地接觸地面，得到最大的摩擦力，因為有如此之強的抓地能力，所以能讓賽車以更高的速度過彎。也正因於此，為了安全考慮，從1998年之後禁止F1賽事使用光頭胎，必須使用帶有直溝花紋的輪胎，從而降低賽車過彎時的速度。

缺點：「光頭胎」一般採用及軟的胎質，並且多數為熱熔胎，所以壽命也是極短。並且如果路面有水，由於沒有排水槽，很容易打滑。

雖然光頭胎性能很強，但它並不適合民用，只用於賽車中，但也在1998年被FIA（國際汽車聯盟）禁止使用了。

概念車輪胎花紋

輪胎是汽車唯一接觸地面的重要部件，除了以上那些我們常見的輪胎花紋，在隨著科技的進步，人們對輪胎的需求已經不只是耐磨那麼簡單了。所以為了適應不同的環境，各輪胎廠家也對其進行不斷地研發，一些腦洞大開的輪胎髮明也就呈現在我們眼前啦。

韓泰Boostrac概念輪胎是專為沙地、泥地而設計的，胎位呈六邊形的大塊凸起的模塊化設計，能夠為汽車提供最大的牽引力，在崎嶇的地形、陡峭的山路乃至沙漠地區都可橫行。

韓泰Hyblade概念輪胎則採用了「刀鋒」形的花紋結構，可以當車輛行駛在積水路面時，「劃開」水膜，有效應對在暴雨天氣或積水路況上打滑現象的發生。

日內瓦車展上，美國輪胎商固特異帶來了Eagle-360的球型概念輪胎。它確實是個不折不扣的「橡膠球」，在胎面花紋的選擇上，Eagle 360正是採用了仿生學設計，而模仿對象就是腦珊瑚。

與上面那款輪胎相比固特異的另一款IntelliGrip概念胎就正常了許多，但是在複雜的胎面花紋下卻布滿了先進的感測系統，使其擁有了感知路況的能力。

錦湖Maxplo的概念輪胎，可以根據不同的駕駛環境改變輪胎表面紋理。當路面乾燥時，會自動讓胎面變得光滑，提升駕駛速度，而當路面比較濕滑的時候，它就會自動轉換車凹槽來防止打滑。

而對於一些概念車所用的輪胎，它們可以說已經不再是汽車零部件那麼簡單，已經成為了汽車整體造型的一部分，與車體一起承擔著汽車的顏值，也正是因為如此，這些概念車的輪胎花紋大多是為了配合車身的美觀或者擁有著較高的科技含量而存在著。

賓士Silver Arrow概念跑車，是為了紀念賓士125周年而打造的，採用了抽象派的設計語言，四個車輪也採用了非常規的設計方式，圓潤的銀色車輪與車身融為一體，頗具科幻色彩。

馬自達KAAN像是從科幻電影里走出來的，車身造型和科幻電影中的星際戰鬥機如出一轍，不過最搶眼的還是輪胎部分，採用電磁系統輪胎，也就是說需要路面埋設無線輸電技術，它才能跑起來哦。

在去年的上海車展，雪佛蘭帶來了FNR概念跑車，它集成了自動駕駛、瞳孔識別啟動、手勢控制、無線充電等先進功能，同時還配備了無幅輪轂電機系統，具有很強的科技感與未來感。

這款神器名為「Uwall Lizard」，是2011年「米其林設計挑戰賽」的參賽作品，車輪胎面結構參考了壁虎的設計，具有獨立的驅動力，使其具有攀爬功能。同時還能擴張成為爪子，滿足不同路面環境行駛。

寶馬Concept C概念摩托車不僅將寶馬汽車品牌的顏色理念運用在摩托車上，就連車輪花紋處也做了同樣的處理。

編輯點評：講了這麼多輪胎的花紋，從過去到未來，從目前市面上常見的花紋一直說到概念車輪胎花紋。可以看出小小的輪胎花紋也蘊藏著巨大的「秘密」，所以希望當您再看到輪胎上橫七豎八的花紋時，不再會以為這是設計師的任性之作。

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