想找安靜的輪胎?我只要一眼,就知道它吵不吵

如今的汽車由於製造工藝的不斷進步,汽車部件的精密度越來越高,所以汽車機械運轉起來噪音和震動也都明顯比十幾年前要小的多,有時候甚至可以低到令人難以察覺的地步。但車子的機械部分工作噪音輕柔了,其他部分帶來的噪音顯然就會越發突出了。

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比如為了解決風噪,設計師們採用越來越符合空氣動力學的汽車造型,又比如為了減緩胎噪,輪胎工程師們也是各顯神通不斷努力。比如採用“斜向鋼片溝”的手法就是其中非常典型的一種降噪手段。

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啥是“斜向鋼片溝”呢?我們得從輪胎花紋的基礎知識說起。如果說縱向花紋是用來排水的,那橫向花紋又是用來幹啥的?哪一種花紋對於噪音有直接關係呢?那麼今天我們就從桌面上的一個小道具開始我們的故事!

從玩遊戲開始:光輪和齒輪,扔桌上滾!

如果我們取來一個不鏽鋼輪子,放在桌面上滾動,如果桌面上沒有障礙物,桌面又很平整的話,那麼我們只會看到這個不鏽鋼輪子在桌上滾來滾去非常自如。這時候請你記住這個不鏽鋼輪子滾動產生的噪音有多大。

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但是當你拿出那一枚齒輪往桌上一丟,一旦滾動起來那噪音可是驚天動地啊!第一是齒輪滾動幾下就會停下,二來是齒輪滾動的過程中,無論噪音還是震動都很驚人。那麼這時候我們把這個現象叫做“齒輪效應”。

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本來說到這裡事情算是告一段落了,但如果我們繼續往深裡去探究,我們會得到另一種齒輪——斜齒輪。如果你不懂什麼是斜齒輪的話,請看下圖就能瞬間瞭解。——這樣一個斜齒輪我們放桌上來回滾,噪音表現又會如何呢?

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我們會驚訝的發現,斜齒輪的滾動噪音,竟然並沒有比皮帶輪大多少!依然是非常的安靜,而且滾動的過程中也並沒有震動感產生。這是為什麼呢?其實啊,這就是斜齒輪的“角度效應”。因為斜齒輪與桌面接觸的時候,任何時候都不會存在“齒與齒突然的交替”,而是在任何時候與桌面都保持不少於2個接觸點。

輪胎設計,往往都要繞開“齒輪效應”

今天我們不是要說輪胎花紋麼,怎麼談起齒輪扔桌上滾的事情了?其實啊輪胎的花紋大家仔細想想,和齒輪是一個道理!輪胎上沒有任何花紋那叫做“光頭胎”,在平滑如鏡的賽道上,在風和日麗的乾燥環境下能發揮最大的接地面積。但我們日常走的普通馬路可沒這條件,又要面對坑坑窪窪砂石異物,又要抗衡雨雪天氣。

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除此之外比賽用的熱熔胎很軟,磨損很快,因此和民用輪胎完全不是一回事!所以民用汽車的輪胎就必須設計出各種花紋來兼顧不同天氣、不同路況下的抓地表現。通常橫向花紋的輪胎,在平整度差或者不平的路面上體現出的抓地性是最強的。但由於強烈的“齒輪效應”導致了橫向花紋的輪胎並不適合家用車。

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於是乎“斜齒輪”的思路就開始進入各大輪胎製造商的眼簾:把橫向花紋演變為斜向,“齒輪效應”不就瞬間解決了?噪音不就瞬間沒了蹤影?說起來簡單做起來難!因為輪胎花紋的寬度如果太寬的話,就算做成斜向的,也無法徹底避免“齒輪效應”。

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因此輪胎的橫向花紋就必須得做的儘量細一些,因此我們得到2個結論:第一是輪胎的橫向花紋儘量做成斜向,第二是花紋本身儘量做的很細小。如此才能保證輪胎基本的低噪音。我們找來了一條雙星東風DH06輪胎,用它來舉例說明,因為DH06在這方面幾乎是可以直接當成教具來用了!——DH06使用了非常典型的“斜向鋼片溝”設計手法。

“斜向鋼片溝”——靜音的先決條件

“鋼片溝”是什麼不懂?沒關係系我們接著往下分解!我們知道輪胎的花紋長成啥樣子全有輪胎模具來決定,輪胎模具上是如何做出那些看起來非常非常細小的花紋的呢?——答案是“鋼片”。所謂“鋼片”就是輪胎模具裡看起來像是鐵片一樣的一片一片豎起來插著的鋼板。

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橡膠在模具裡凝固成型之後,撤掉模具我們就得到了成品的輪胎。“鋼片”在輪胎的胎面上留下的痕跡,就是一道一道寬度大概只有1毫米的細膩花紋,這種花紋專業上就叫做“鋼片溝”。我們對照圖中的雙星東風HD06的胎面花紋,不難看懂吧?

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在對照了“教具”學習文字解說之後,相信以後您看到輪胎廣告上的“鋼片溝”3字就不會再不知所云了。雖然DH06主打寧靜舒適,但在其他性能方面也有著自己的設計理念,因為涉及到的知識點已經不在“齒輪效應”這一塊了,我們以後有機會的話,可以從其他角度來深入探討。


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