自行车轮胎上常常刻有花纹,这是为什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/07 13:24:58
运用详细的物理知识回答.

胎面花纹的科学

我们都知道,汽车车胎不仅承载着全车的重量,而且还起着避震和缓冲的作用,因此它是汽车最重要的部件之一,对于汽车的驾驶性、透过性、舒适性和安全性都有着直接的影响。因此,我们对车胎的认识是异常重要的。

但是,要想对车胎有更深的认识就必须从胎面花纹开始。因为,花纹(即车胎的表面形状)在车胎设计的四大要素中是最复杂,也是重中之重的。它不仅决定了车胎的使用特性,而且还决定了车胎的抓地力、排水性以及噪声。我们甚至可以通过车胎表面的花纹或胶块的形状就可以轻而易举地看出车胎偏向于哪一种作用。例如:如果胎面花纹的胶块都是大块的,那么这种车胎应该偏重于抓地力;如果胶块是多且较小并有较多的沟槽,就应该是偏重于排水;如果在中线两侧胶块花纹适当错位,便有助于降低噪声。

胎面花纹如此重要,那是谁发明的呢?这个问题已经没有准确答案了,我们只知道它大致出现于1892年前后。最原始的胎面花纹其实很简单,仅是一些直线的楞花。但在路面情况,车速、载重等各方面条件的不断变化下,轮胎的花纹经过一百多年的发展,也在不断地改进中变得越来越复杂多样起来。

轮胎上为什么要刻上花纹?简单的说就是为了使车轮增加与地面的附着力,从而更好地前进。所谓“增加与地面的附着力”,和我们一般意义上认为的“增大与地面的摩擦”是不一样的。从科学的角度说,在城市的沥青路面上,花纹一般对摩擦力没有影响,所说的附着力指的是在特殊情况下胎面花纹产生的效果。比如,刚下过雨,路面上有一层水;刚下过霜,路面上有一层尘士或细沙,这时路面的性质条件改变了,增加了一层“润滑剂”——水、冰、或砂砾。在这种情况下,刹车时,胎面花纹在地面上一蹭,就把水,砂等刮到花纹的槽里,甩到一边,保持了路面与车轮间的良好接触,使车轮与地面的摩擦不受影响,或者说,在这种条件下增大了车胎与地面的摩擦力。这也是为什么我们一直在提醒车主,当轮胎的花纹里嵌入了石子和泥块时,一定要及时清理的原因。

各种不同的车辆,车胎上的花纹也不一样的,这里也是很有讲究的。譬如:公共汽车轮胎上的花纹是锯齿纹,这样就可以减少车辆的噪音,经得起摩擦;拖拉机轮胎上的花纹是斜牙纹,就是使轮胎不容易沾上泥土和泥浆,能够很好地在田野上行驶。