爆胎的恐懼【五十一】抖音答疑（4）光滑的塑料鞋底兒愛(ài)打滑！光滑的輪胎呢？
小留流第376篇
? ?上回我們聊到了花紋磨淺了，輪胎表面變大，剎車距離相對(duì)變短了。其實(shí)那也是相對(duì)的理想狀態(tài)，人為加上了很多限制因素。而現(xiàn)實(shí)中對(duì)我們普通家用車輪胎而言，這里面包含著很多很多影響剎車的因素，比如不同的路面，路面上的雨水，沙塵，瓦礫異物等，這些事兒稍后我們還會(huì)慢慢聊。
? ?上個(gè)世紀(jì)五六十年代，也就是我們小的時(shí)候，一雙“片兒懶”,就是松緊口黑燈芯絨面白塑料鞋底兒布鞋。就這一雙鞋能穿很長(zhǎng)時(shí)間，最后那白塑料鞋底兒磨的跟刀片是的，光光的，薄薄的。冬天的冰雪路面上，一個(gè)出溜打出好遠(yuǎn)，非常的滑溜，走在路上戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，小心翼翼的。其實(shí)這磨光的塑料鞋底兒，平日里在光滑的路面上也特別容易打滑。
同志們一定會(huì)問(wèn)：“光滑的塑料袋鞋底兒特別愛(ài)打出溜，難道輪胎光滑了就不打出溜嗎？”
? ?好吧！今天我們引入一個(gè)概念“摩擦副”，也許我們了解摩擦副之后，對(duì)光滑的塑料鞋底兒和光滑的輪胎是否一樣打滑的問(wèn)題，就會(huì)有了一定的了解。
【摩擦副】
? ?什么是摩擦副？?jī)蓚€(gè)既直接接觸又產(chǎn)生相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)的物體所構(gòu)成的體系，稱為“摩擦副”。什么高副，低副啦，那些更深層的東西咱就不去研究了，咱就說(shuō)說(shuō)身邊常見(jiàn)的摩擦副。說(shuō)白了，就是倆個(gè)物件兒相互摩擦，比如我們兩手來(lái)回摩擦，由于粗糙的手紋摩擦后不但發(fā)熱，還散發(fā)著雞屎味兒呢。哈哈哈，大家看到這里千萬(wàn)不要嘗試啊，聞到雞屎味兒可別怪我啊，這兩手的摩擦就是一個(gè)典型的摩擦副。
? ?為什么人類不同于其他生物呢？就是因?yàn)閻?ài)琢磨，好研發(fā)。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)“摩擦副”的因果關(guān)系后，立馬加以應(yīng)用。比如說(shuō)，頤和園里有一塊兒特別著名的“敗家石”重達(dá)八噸多，早在明朝時(shí)就在房山現(xiàn)世了，人們就想把它拽到海淀來(lái)。石頭在土地上干蹭，這石頭和土地便構(gòu)成了摩擦副，可石頭與土地形成的摩擦力太大，怎么拽它就是不走。人們有招兒啊，馬上在地上潑水凍冰，嘿嘿，那塊兒神奇的敗家石就像坐冰車一樣滑的可美了，出溜 出溜的一路邊光到了頤和園，不過(guò)這時(shí)已經(jīng)是大清朝時(shí)期的事情了。
? ?石頭和冰從新組合了摩擦副，使得二者之間的摩擦力小的多的多，很容易拖拽，所以摩擦副不同達(dá)到的結(jié)果一定不同。摩擦副幾乎存在于人類社會(huì)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域，又比如人們追求多拉快跑而發(fā)明了火車?；疖囦撦喿雍弯撥壗M成了摩擦副，二者的摩擦力很小，所以你看上千噸的大家伙，滿世界的跑。尤其現(xiàn)在巨大的火車頭和車廂，在無(wú)縫鋼軌上跑起來(lái)又輕快，又滑溜。
? ?問(wèn)題來(lái)了，這么重的一長(zhǎng)列火車趕上爬山，那玩意兒全憑火車頭自己個(gè)兒在那干拽，車頭動(dòng)力輪兒就是再能轉(zhuǎn)，可它架不住打滑呀！人們就是有辦法，改變摩擦副唄。嘿嘿，但見(jiàn)火車吭哧吭哧費(fèi)力的正在爬山，司機(jī)多鬼呀，眼瞅著火車輪胎，啊不是，應(yīng)該是火車的鋼輪兒不給力了，要打滑了，司機(jī)抬手褲叉下子，一個(gè)按鈕按下去，車下噴砂裝置立馬在鋼軌上均勻的噴上一層“沙子”，車頭輪子和鋼軌就像粘在一塊兒是的，特別掛勁，也不打滑了，火車噌噌的往山上竄。你說(shuō)這臨時(shí)改變摩擦副有多牛得了。
? ?八十年代，“大發(fā)850”開(kāi)進(jìn)了中國(guó)，哎呦喂，把人們羨慕喲，于是國(guó)人立馬著手打造了兩款同類型汽車“夏利”和“天津大發(fā)”，這車怎么火咱不必細(xì)說(shuō)，就說(shuō)到了九十年代這下更熱鬧了，各種品牌的“微型面包”在全國(guó)各地像雨后的蘑菇，咕唧，咕唧都冒出來(lái)了。好家伙，滿大街跑黃蟲子【如圖】。
? ?事物總有兩方面，有好就有微詞，當(dāng)時(shí)流傳這么一句話“要敗家，買大發(fā)”，意思是這些微型車不但愛(ài)出問(wèn)題，還有一個(gè)典型的毛病，特別愛(ài)燒機(jī)油，尤以大發(fā)為甚。哈哈，那時(shí)的修車師傅有的干了，天天大修發(fā)動(dòng)機(jī)。
? ?這個(gè)時(shí)候又誕生了另一個(gè)很火的行業(yè)“激光螳缸”。老司機(jī)一定記得這事兒，它是“通?！逼煜聦ｉT給發(fā)動(dòng)機(jī)螳缸的一個(gè)部門，他們?cè)诒本┦组_(kāi)“激光螳缸”這個(gè)業(yè)務(wù)。就是因?yàn)楫?dāng)時(shí)國(guó)產(chǎn)微型車發(fā)動(dòng)機(jī)使用時(shí)間不長(zhǎng)，就會(huì)出現(xiàn)燒機(jī)油冒藍(lán)煙的毛病，這時(shí)就要大修發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行螳缸磨軸換環(huán)子。你猜怎么著？通海技術(shù)人員用激光在缸筒內(nèi)光刻出螺旋或網(wǎng)狀的超硬紋路，好家伙，這種“激光螳缸”的工藝和業(yè)務(wù)一下子轟動(dòng)了修車界。
? ?這種轟動(dòng)效應(yīng)，就像當(dāng)時(shí)滿大街立著的“電腦”牌子兒，讓人蒙燈一樣。人們常常咬著耳朵，小聲的問(wèn)：“這電腦是個(gè)什么意思，難道腦袋還能電??？”朋友們別以為開(kāi)玩笑，這是真事兒。不信吧？如果不信的話，現(xiàn)如今你看看公路邊上立著的牌子“風(fēng)炮補(bǔ)胎”。來(lái)來(lái) 說(shuō)一說(shuō)什么意思？估摸著，也會(huì)讓很多人人暈暈的。還暗自琢磨呢，這“風(fēng)炮”能耐還真大，還能補(bǔ)胎呢？哈哈哈 哈哈，其實(shí)“風(fēng)炮”就是拆卸大車輪胎螺絲的工具。大家見(jiàn)到“風(fēng)炮補(bǔ)胎”的牌子，就知道這里是修補(bǔ)大車輪胎的地方。
? ?還說(shuō)激光吧，事實(shí)上是用激光在缸筒內(nèi)做線性淬火。百?gòu)U待興的年代，一出新詞兒就激動(dòng)，“激光螳缸”立馬火的不成不成的，激動(dòng)的人們還竊竊私語(yǔ)呢“激光這玩意兒就是牛，老厲害了，用激光一螳缸這發(fā)動(dòng)機(jī)可牛了，也不燒機(jī)油了?！?/p>
? ?我作為第一批客戶，也不能免俗，經(jīng)常嘟嘟嘟的騎著摩托車，后面馱著缸體來(lái)到門店做激光。。。后來(lái)我意識(shí)到了什么，于是專門和他們的技術(shù)人員討論激光螳缸的問(wèn)題，并聊到了摩擦副不太匹配這事兒。因缸筒材料硬度一下提高很多，對(duì)活塞環(huán)傷害大，導(dǎo)致并過(guò)早損壞活塞環(huán)，這樣的方法并不能延續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。這是一個(gè)不匹配的摩擦副，并不能達(dá)到理想的程度。
【光滑的塑料鞋底兒】
? ?上面我們說(shuō)了一溜夠，聊的都是摩擦副，現(xiàn)在聊一聊塑料鞋底兒吧，塑料鞋底兒這玩意的材質(zhì)較硬，疏水，疏油，摩擦系數(shù)小，光滑的塑料鞋底兒，遇到冰雪或光滑的路面都會(huì)形成十分滑溜的摩擦副。當(dāng)時(shí)塑料鞋底兒的技術(shù)人員也知道這個(gè)問(wèn)題，于是刻意制作出鞋底兒花紋，來(lái)增加抓地力。注意，只能用鞋底兒花紋來(lái)增加摩擦力，用花紋去抓粗糙的地面，如果地面是光滑的，完了，鞋底兒花紋是抓不住地面的，仍有打出溜的可能，更甭說(shuō)光滑的鞋底兒了。因塑料鞋底兒和光滑地面形成的摩擦副，必然導(dǎo)致打滑現(xiàn)象的發(fā)生。這就是為什么工程塑料常常用于滑動(dòng)摩擦副的原因，材料使然。
? ?好，下面我們來(lái)聊聊光頭輪胎與光滑地面形成的摩擦副。就地面而言，與鞋底兒踩的是同一個(gè)地面，所以沒(méi)什么可說(shuō)的。咱們就直接說(shuō)輪胎橡膠吧。這就要說(shuō)到橡膠的特性了，就因?yàn)橄鹉z有著與眾不同的特性，才使得世界上有車以來(lái)，橡膠是制作輪胎的不二選擇，當(dāng)然現(xiàn)如今制作鞋底兒的材料大多也采用了橡膠制品。
? ? ?咱們直奔主題，塑料鞋底兒花紋是為增加摩擦力設(shè)計(jì)的，而輪胎花紋主要為排水設(shè)計(jì)的。既然輪胎花紋不是用來(lái)增加摩擦力的，那么輪胎與地面的摩擦力來(lái)自哪里呢？這就源自橡膠有著與眾不同的特性，也是輪胎與地面產(chǎn)生摩擦力最主要來(lái)源，那就是橡膠分子與路面分子的粘附作用，學(xué)術(shù)上稱為“活化動(dòng)態(tài)過(guò)程”。這分子間的粘附力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作用在輪胎上的其它摩擦力。
? 在這里，有必要說(shuō)兩句橡膠分子的粘附作用。大家可以這么理解，橡膠有著博愛(ài)的胸懷，也具備佛家“有舍才有得”的高尚情懷，它帶著一片粘附的熱心與各種路面都能團(tuán)結(jié)在一起。甭管多光滑的路面，橡膠分子都能與路面分子結(jié)為友好聯(lián)邦，牢固的結(jié)合在一起。
? ?就橡膠分子與路面分子結(jié)合的那股子熱情勁兒，可以說(shuō)是“扯不斷，理還亂”。你如果強(qiáng)行急剎車，橡膠分子也會(huì)戀戀不舍的留下一道道，黑黑的剎車印跡。那都是橡膠分子舍棄自己，被地面分子揪斷并留在地面上的緣故。由于它們連接太牢固，人們很難清理掉地面上的剎車印跡。
? ?大家知道F1賽車是熱熔胎，那意思就是在100多度的高溫下，分子粘附作用達(dá)到了最佳值，使賽車獲得最大的摩擦力，當(dāng)然輪胎橡膠也被地面大量的拽下去，所以很浪費(fèi)胎。
有朋友問(wèn)了：既然輪胎橡膠有這么牛的特性，那么橡膠分子粘附在什么范圍內(nèi)開(kāi)始發(fā)生作用了呢？
答：顧名思義，分子粘附，一定在分子間的距離上發(fā)生。也許有朋友又問(wèn)啦：“分子間距到底有多長(zhǎng)呢？”
? ?好，我們用現(xiàn)在一個(gè)特時(shí)髦的長(zhǎng)度單位“納米”來(lái)說(shuō)說(shuō)吧，這分子間的距離就在納米級(jí)的長(zhǎng)度上，但1納米又有多長(zhǎng)呢？我舉個(gè)例子，大家知道1毫米的長(zhǎng)度，大概當(dāng)于我們指甲蓋的厚度，就是1毫米。好了，我們?cè)俳o出一個(gè)比1毫米還小100倍的長(zhǎng)度單位，在南方叫“絲”，在我們北方叫“道兒”，換算單位是1毫米=100道兒。
? ?那么這1道兒有多長(zhǎng)呢，解釋起來(lái)真有點(diǎn)燒腦，我撓撓后腦勺，有了，就拿我的頭發(fā)來(lái)說(shuō)吧，一根頭發(fā)的粗細(xì)，直徑大概在7道兒左右。如果我們把直徑7道兒的這根頭發(fā)再開(kāi)出一萬(wàn)個(gè)槽來(lái)，其中一個(gè)槽的寬度是7納米，這就是分子間的距離。你說(shuō)，輪胎橡膠在這么小的距離內(nèi)，就產(chǎn)生了摩擦力，那要是整個(gè)輪胎的面積你說(shuō)摩擦力有多大得了。
? ?橡膠分子的粘附作用在我們?nèi)粘Ｉ钪幸渤３Ｒ?jiàn)到，比如我們用手摸橡膠時(shí)，總是澀澀的感覺(jué)，那也是橡膠分子與我們的手發(fā)生了粘附作用。您不妨在摸摸塑料瓶子試試，倍兒滑溜。又比如我們家里那光滑無(wú)比的鏡子，你說(shuō)有多滑溜吧。唉，就在這么滑溜的鏡面上，我們還能在上面安個(gè)掛鉤，鉤的底座兒就是橡膠吸盤，靠的就是分子粘附作用，“吸”在鏡面上。不信，您貼個(gè)光滑的塑料鞋底兒試一試？
? ?好了，摩擦副我們就聊到這兒，如果朋友有什么問(wèn)題，我們接著聊，下一篇我們繼續(xù)聊聊光頭胎。
2020年12月11日星期五 ?海淀老頭兒
