爆胎的恐懼【五十】回答抖音朋友的疑問（3）花紋淺了容易打滑，剎車距離變長了！

小留流第375篇

?@軒仡：是不會爆，但是影響你的制動距離，更要命。

@寶言LIBERTY：認同，只有一點就是輪胎花紋磨損太嚴重了會導(dǎo)致抓地力下降太快?

@這里有情況：輪胎老化 花紋磨沒了，主要是摩擦力小了，剎車距離長了，雨雪天氣不安全，至于爆胎，新輪胎和5年輪胎，特殊情況該爆都爆。

? ?上面是抖音和網(wǎng)上一些朋友的回復(fù)，都在說著同一個話題“輪胎用上幾年就老化了，花紋也變淺了，表面光滑，剎車距離變長了?！笨纯?，就輪胎花紋磨淺了這個問題，同志們是個說紛紜，真可謂百花齊放，百家爭鳴。好，今天我們就來聊聊這個話題，你還別說，就我觀察了幾十年的輪胎來看，的確輪胎用上幾年花紋變淺了，尤其愛炸街的輪胎磨的更快。

? ?據(jù)說同志們擔(dān)心的就是花紋淺了，輪胎表面相對變大，變光滑了，這一光滑，剎車距離必然長。那玩意兒，有點兒事兒真要剎不住車，簍子就大了，黎叔很生氣，后果很嚴重。

? ?估摸著，這是很多人聯(lián)想到穿著磨平了的塑料底鞋，在冰雪地上特別愛打出溜，滑跟頭的現(xiàn)象，引發(fā)聯(lián)想到輪胎變光滑了，剎車距離一定會變長。對于這個說法，在下以為存在著偷換概念的問題，就拿光滑的塑料底和冰面兒來說吧，因為摩擦副不同，結(jié)果一定不同，比如軸承之間的摩擦副就要求摩擦力越小越好。稍后就這個問題我們會作為一個話題來聊聊。

? ?我們繼續(xù)說回到輪胎，輪胎的剎車距離與摩擦力有關(guān)，大家知道汽車剎車時靠的是輪胎對地面的抓地力，也相當于輪胎與地面的摩擦力，這摩擦力越大，制動性能越好，剎車距離也越短。為說明這個問題，我們引入摩擦力的公式，f=μN，其中f是摩擦力，u是摩擦系數(shù)，N是正壓力，從公式看摩擦力與輪胎的面積無關(guān)，因為公式里就沒有面積什么事兒。那么到底摩擦力與輪胎面積有沒有關(guān)系呢？

? ?我們的答案，不但有關(guān)系，關(guān)系還很大呢，我們看到的摩擦力公式只是書本上理想狀態(tài)下的計算方法，其中摩擦系數(shù)啦，正壓力等都是恒定的，咱們不是研究物理的就不去討論理想狀態(tài)下的摩擦力了。

? ?咱們就聊聊現(xiàn)實中輪胎與地面之間的摩擦力，這里面主要涉及三個方面。首先，在干燥路面上的摩擦系數(shù)和正壓力也不是恒定的，比如路面不同，坡路，山下顛簸等，都能導(dǎo)致摩擦力和正壓力發(fā)生變化。

? ?其二，輪胎接觸地面的胎面兒，我們曾比喻過是套上去的一層鞋底兒，當輪胎磨損沒有超過限位塊兒時，這個厚度也就是輪胎正常磨損的有效厚度，輪胎的材質(zhì)是基本相同的。

? ?其三，隨著花紋磨淺，輪胎表面積相對變大，這也是大家認為的變光滑了。

? ?上述三項指標中，我們假定在同一路段，摩擦系數(shù)大致相同。輪胎材質(zhì)也相同。唯一不同的是輪胎接觸面兒變大了。來來來，我們進行一次推理實驗，看看同一輛車子，在同一干燥路段，同樣的操作，同樣的輪胎，只是輪胎面積變大了，到底剎車距離變長了？還是變短了？

? ?咱們不妨先把結(jié)論擺上桌面兒，答案就是輪胎面積變大后，剎車距離相對變短了，對您沒聽錯，就是剎車距離變短了。

有朋友問了：“你說變短就短了嗎？何以為證呢？”

? ?在這兒，我們引入一個“極限法則”，這法則在我《海淀的故事》一書中，有著詳細的解釋。這“極限法則”是我在研發(fā)新工具，新設(shè)備中常常用到的一個方法，就是設(shè)計制作一個物件兒時，如果想要這個零件既耐用又持久所用的一個考量法則，亦或是判斷一種說法或論斷是否趨于合理的方法。簡單的說，既分析一個事物需要從兩頭兒來分析，也就是【極小（簡）原則】和【極大（繁）原則】。我們把要分析的事物，放大或縮小到極限，分析后會得出一個相對合理的判斷。

? ?講個小故事，記得1983年的時候，那是我上大學(xué)之前，我在“北京絨毯廠”機織車間工作，就是織毛毯的車間。大家知道現(xiàn)在的輪胎一般都是子午線輪胎，就是說輪胎里面的骨架就像地球的經(jīng)緯線一樣，一橫一豎的。我們織造的毯子更直白了，干脆就叫經(jīng)緯紗，羊毛當緯紗，白棉線作經(jīng)紗。在織造整個毯子過程中，有一道工序是排列整理出毯子的幾千根經(jīng)線，這要用到一臺很大的機器“整經(jīng)機”【如圖】，就是整理經(jīng)線的機器。

? ?為了整理經(jīng)線，這個機器有個大滾筒，直徑近兩米，那玩意兒轉(zhuǎn)動起來轟隆轟隆的可快了。整經(jīng)機后面是許多架子，上面掛滿了棉紗錠【如圖】，每個紗錠引出一根棉線，如果毯子有兩千根經(jīng)紗，后面架子上要有多少紗錠得了。當然每根紗線都有一個斷線報警裝置，一旦擋車工發(fā)現(xiàn)報警信號，就要立馬搬動閘把兒停機，然后推動閘把反轉(zhuǎn)機器去找那根斷了的經(jīng)紗重新對接上。

? ?你想啊，人上一百還形形色色呢，何況幾千根經(jīng)線，總有掉腰子的斷紗出現(xiàn)，不是這根斷，就是那根斷，導(dǎo)致?lián)踯嚬ゎl繁的正反轉(zhuǎn)倒騰這個大家伙，你說這整經(jīng)機的電機受的了嗎？不出毛病才怪呢，因此經(jīng)常出現(xiàn)死機罷工的現(xiàn)象，這時只能等電機溫度降低了才能重新啟動整經(jīng)工作。

? ?看到這個問題后，我是自告奮勇，仔細觀察發(fā)現(xiàn)從拉動閘把剎車，然后推動動閘把倒車，雖然這段兒時間很短，但是對電機而言一直是開足馬力正向運轉(zhuǎn)著，直到閘把推向倒車的瞬間，電機立刻從正轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)，這正反向電流對電機的沖擊很大，導(dǎo)致溫升過快，直至溫度過高電機罷工。

? ?我琢磨了，要想減緩電機的溫升的方法，一個是減少電機頻繁的正反轉(zhuǎn)，但是這又是不太可能的事兒，因為只要經(jīng)紗一斷，就要反轉(zhuǎn)電機去找線頭兒。這又該如何是好呢？該怎么辦呢？這時運用我的極限法一分析，運轉(zhuǎn)中的整經(jīng)機是瞬間完成電流的正反向轉(zhuǎn)換的，才導(dǎo)致的溫升過快。如果把電流轉(zhuǎn)換時間間隔延長很大的話（極大原則），那電機的溫升就會減緩或者不升高。分析結(jié)果一出，唉，有了，只需把電機正反轉(zhuǎn)的間隔時間，盡可能的延長就能達到不死機的效果。

? ?說干就干，我在閘把上安裝了一個微動開關(guān)，只要擋車工拉動閘把，微動開關(guān)便切斷電源，使電機進入斷電自由狀態(tài)，如果擋車工需要反向推動閘把倒轉(zhuǎn)時，這時的電機速度已經(jīng)下降很多，并得到了休息和緩沖，這時反向電流對電機的沖擊會大大減弱，溫度提升很慢，使得電機一直在允許的溫度內(nèi)工作，從而避免了電機過熱罷工的現(xiàn)象發(fā)生。我這一改呀，愣改出一個廠級的“技術(shù)革新獎”來，還頒發(fā)獎金那，不過直到我上了大學(xué)，才終于拿到了20元的技術(shù)革新獎，哈哈哈 哈哈。

? ?別樂了，說輪胎的事兒吧，今天我們依然用極限法則來推演一下，看看輪胎面積變大后是剎車距離變長了，還是變短了？分析一下哪個論斷更趨于合理。好，Les go，為了推演這個事兒，我們假設(shè)在同一路面，同一輛汽車，同樣的剎車力度以及其他條件都不變的情況下，只是改變輪胎的著地面積來推演。先從“極小原則”開始，假設(shè)我們把這車子的四條輪胎變窄，變成自行車那么寬的輪胎，你說這要是嘎吱一腳踩下去，剎車距離會有多遠吧？估摸著，還不拉出四條黑線，停都停不下來，你說出溜出去有多遠吧！

? ?接下來，我們想象一下“極大原則”，我們把車子的四條輪胎都加寬成雙輪胎，變成8個輪胎，都像大卡車后輪一樣。咱們再想象一下，這要是一腳剎車踩下去，這車還不咣當下子就停住了。用這個方法一分析，是不是可以說明輪胎的接地面積越大，剎車距離相對越短呢。

? ?再有，愛改裝輪胎的朋友一定有體會，同一輛車子，其它條件都沒有改變，只是把185的輪胎改成195的，輪胎寬度僅僅增加了10毫米，但是百公里的耗油量將近增加一升。這一升油上哪去了呢？很明顯這油是克服地面摩擦阻力消耗掉了。這是從另一個角度證明輪胎面積越大，摩擦力也越大，制動距離也越短。

? ?還有，大家十分熟悉的山地自行車和公路車自行車，最顯著的特點是它們的輪胎一個很粗大，一個很細小，咱們不談它們的特性和功能，就說在其他條件不變的情況下，同一路段一齊剎車，估計大家都能想象一定是粗轱轆的山地車先停住，剎車距離短。反之公路車轱轆窄小，與地面的摩擦力小，雖然騎行輕快，但剎車時一定出溜出去好遠的距離。

綜上所述，其它條件不變的情況下，輪胎的面積越大剎車距離越短，不知朋友您意下如何！

有朋友說了，如果車子輪胎變成光頭胎，面積變的更大，剎車一定錯不了，干脆我們都用光頭胎吧。

哈哈，至于光頭胎還能不能繼續(xù)使用這個問題，我們下回接著聊。

2020年12月6日星期日 ?海淀老頭兒