‘什么跑车轮胎最宽’跑车轮胎最宽有多少公分

前言

跑车，是一个让人热血沸腾的的大玩具。但动辄几百万的价格却距离我们这些普通人太过遥远。每每看到一台大排量跑车怒吼着呼啸而过的时候，我们总是流露出羡慕的目光，还有掉在地上的口水。

虽然买不起，但没人阻止我们去观察了解它，从理论层面剖析它，比如我们从超跑的正面，或者后面来看，你会发现？？？

没错，这些超跑都有个共同特点，他们的轮胎超级宽。下面这张看的更清楚一些。

这是为何？只是为了好看？不对，对于超跑这种技术密集型的产品，任何一个特征都有它存在的目的。是为了提高附着力？好像关系也不大啊！因为F=uXN 理论上增加轮胎宽度并不能提高轮胎和地面之间的附着系数，况且早期的赛车还用了很窄的轮胎呢，如下图。

底盘工程师，我们就是来解决力学问题的。超跑对什么最敏感？肯定是各种力，所以还是那句话，今天我们就来从力学角度来解释分析一下，为何超跑都特喜欢用款轮胎。

转向响应

我们总说中置发动机的车在转向响应上有先天的优势。通常的解释是“由于发动机放置在车的中间，质心靠近中心。所以更容易实现前后50/50的重量分配，换句话说，这辆车更平衡。”但严格意义上说这句话并不严谨。因为如下图，背包客背40kg 和大妈肩挑20+20kg，他们的重量分布没问题啊！质心都在中间位置。

背包客和大妈的直线速度可能会一样，但让他们连续绕个障碍试试看。

这一理论同样适用于汽车，同样实现50/50的重量分配，但如果质量分布在前后轴而不是质心，那么这辆车的Z轴转动惯量势必很大。而Z轴转动惯量才是影响转向响应的真正因素。

经过百年的发展，在汽车上对于转动惯量的追求，控制已经到了登峰造极的境界。这颗大树枝干已经足够强壮，剩下的就是如何让这颗大树更加枝繁叶茂。就像百米飞人博尔特实力已经足够强，现在是需要一双好的跑鞋。汽车也一样，整车动力、重量分配都已经很完美了，是时候给它来一双好的鞋子了。

轮胎侧偏角

在这里，我们有必要了解一个概念，叫轮胎侧偏角（Side slip angle ）。当轮胎有侧向力存在（车辆入弯），所有的轮胎都相对于地面转动。由于轮胎的弹性，以及橡胶与路面之间产生摩擦，轮胎接地面会抵抗转向作用。轮胎接地面被扭曲，其方向总是滞后于车轮的前进方向(见下图)。我们称接地面与车轮方向的角度差为侧偏角。

很显然，车辆的实际行进轨迹是沿着Path of rolling Tire 的，也就是与轮胎实际的转角有一个滞后，这实际上降低了车辆的转向响应。所以工程师们拼命的减小轮胎侧偏角，其中一条就是用扁平率更低的轮胎，也就是轮胎更薄。

轮胎的减薄带来侧向刚度的增加，但也带来的一个负面的影响，那就是垂向刚度也会增加，整车舒适性的降低。所以坐在这些超级跑车里的人们，虽然享受着别人羡慕的目光，但车子本身并没带给他们多少舒适性（恩，这就是我一直没买的主要原因）

轮胎宽度

前面我们讨论的是轮胎在单纯侧向力的作用下产生了侧偏角。如果此时轮胎是驱动轮，在承受侧向力产生了侧偏角的基础上再加上纵向力，那又是一种什么情况呢？

如下图所示。左图是没有纵向驱动力的侧偏情况，如果增加了纵向驱动力，由于侧偏角的存在，所以接地面中心已经不在轮胎的正中心，所以纵向力的作用中心与轮胎中心会有一个偏距。同时纵向力的作用会使得接地面前移，结果就是轮胎的侧偏角进一步增大了。如果此时的驱动路是后轮，很显然车辆尾部的响应会很滞后，模糊。

如果我们增加轮胎的宽度，看看会有什么结果

效果是明显的。当施加相同的纵向驱动力，侧偏角在较宽的轮胎中增加的比窄胎要小。这完美的解释了为什么超跑越来越多的使用宽胎，尤其对于驱动轮，目的只有一个，较小由于驱动力造成的轮胎侧偏角增加。

当然事物都具有两面性，宽胎带来的最大一个问题恐怕是布置空间上的牺牲，要么牺牲内部空间（发动机布置空间），要么牺牲外部空间（轮距的增加），所以纵观这些超跑，无一不是在轮距极致的前提下内部空间见缝插针。

前言