爆胎的恐惧【五十】回答抖音朋友的疑问（3）花纹浅了容易打滑，刹车距离变长了！

小留流第375篇

 @轩仡：是不会爆，但是影响你的制动距离，更要命。

@宝言LIBERTY：认同，只有一点就是轮胎花纹磨损太严重了会导致抓地力下降太快 

@这里有情况：轮胎老化 花纹磨没了，主要是摩擦力小了，刹车距离长了，雨雪天气不安全，至于爆胎，新轮胎和5年轮胎，特殊情况该爆都爆。

   上面是抖音和网上一些朋友的回复，都在说着同一个话题“轮胎用上几年就老化了，花纹也变浅了，表面光滑，刹车距离变长了。”看看，就轮胎花纹磨浅了这个问题，同志们是个说纷纭，真可谓百花齐放，百家争鸣。好，今天我们就来聊聊这个话题，你还别说，就我观察了几十年的轮胎来看，的确轮胎用上几年花纹变浅了，尤其爱炸街的轮胎磨的更快。

   据说同志们担心的就是花纹浅了，轮胎表面相对变大，变光滑了，这一光滑，刹车距离必然长。那玩意儿，有点儿事儿真要刹不住车，篓子就大了，黎叔很生气，后果很严重。

   估摸着，这是很多人联想到穿着磨平了的塑料底鞋，在冰雪地上特别爱打出溜，滑跟头的现象，引发联想到轮胎变光滑了，刹车距离一定会变长。对于这个说法，在下以为存在着偷换概念的问题，就拿光滑的塑料底和冰面儿来说吧，因为摩擦副不同，结果一定不同，比如轴承之间的摩擦副就要求摩擦力越小越好。稍后就这个问题我们会作为一个话题来聊聊。

   我们继续说回到轮胎，轮胎的刹车距离与摩擦力有关，大家知道汽车刹车时靠的是轮胎对地面的抓地力，也相当于轮胎与地面的摩擦力，这摩擦力越大，制动性能越好，刹车距离也越短。为说明这个问题，我们引入摩擦力的公式，f=μN，其中f是摩擦力，u是摩擦系数，N是正压力，从公式看摩擦力与轮胎的面积无关，因为公式里就没有面积什么事儿。那么到底摩擦力与轮胎面积有没有关系呢？

   我们的答案，不但有关系，关系还很大呢，我们看到的摩擦力公式只是书本上理想状态下的计算方法，其中摩擦系数啦，正压力等都是恒定的，咱们不是研究物理的就不去讨论理想状态下的摩擦力了。

   咱们就聊聊现实中轮胎与地面之间的摩擦力，这里面主要涉及三个方面。首先，在干燥路面上的摩擦系数和正压力也不是恒定的，比如路面不同，坡路，山下颠簸等，都能导致摩擦力和正压力发生变化。

   其二，轮胎接触地面的胎面儿，我们曾比喻过是套上去的一层鞋底儿，当轮胎磨损没有超过限位块儿时，这个厚度也就是轮胎正常磨损的有效厚度，轮胎的材质是基本相同的。

   其三，随着花纹磨浅，轮胎表面积相对变大，这也是大家认为的变光滑了。

   上述三项指标中，我们假定在同一路段，摩擦系数大致相同。轮胎材质也相同。唯一不同的是轮胎接触面儿变大了。来来来，我们进行一次推理实验，看看同一辆车子，在同一干燥路段，同样的操作，同样的轮胎，只是轮胎面积变大了，到底刹车距离变长了？还是变短了？

   咱们不妨先把结论摆上桌面儿，答案就是轮胎面积变大后，刹车距离相对变短了，对您没听错，就是刹车距离变短了。

有朋友问了：“你说变短就短了吗？何以为证呢？”

   在这儿，我们引入一个“极限法则”，这法则在我《海淀的故事》一书中，有着详细的解释。这“极限法则”是我在研发新工具，新设备中常常用到的一个方法，就是设计制作一个物件儿时，如果想要这个零件既耐用又持久所用的一个考量法则，亦或是判断一种说法或论断是否趋于合理的方法。简单的说，既分析一个事物需要从两头儿来分析，也就是【极小（简）原则】和【极大（繁）原则】。我们把要分析的事物，放大或缩小到极限，分析后会得出一个相对合理的判断。

   讲个小故事，记得1983年的时候，那是我上大学之前，我在“北京绒毯厂”机织车间工作，就是织毛毯的车间。大家知道现在的轮胎一般都是子午线轮胎，就是说轮胎里面的骨架就像地球的经纬线一样，一横一竖的。我们织造的毯子更直白了，干脆就叫经纬纱，羊毛当纬纱，白棉线作经纱。在织造整个毯子过程中，有一道工序是排列整理出毯子的几千根经线，这要用到一台很大的机器“整经机”【如图】，就是整理经线的机器。

   为了整理经线，这个机器有个大滚筒，直径近两米，那玩意儿转动起来轰隆轰隆的可快了。整经机后面是许多架子，上面挂满了棉纱锭【如图】，每个纱锭引出一根棉线，如果毯子有两千根经纱，后面架子上要有多少纱锭得了。当然每根纱线都有一个断线报警装置，一旦挡车工发现报警信号，就要立马搬动闸把儿停机，然后推动闸把反转机器去找那根断了的经纱重新对接上。

   你想啊，人上一百还形形色色呢，何况几千根经线，总有掉腰子的断纱出现，不是这根断，就是那根断，导致挡车工频繁的正反转倒腾这个大家伙，你说这整经机的电机受的了吗？不出毛病才怪呢，因此经常出现死机罢工的现象，这时只能等电机温度降低了才能重新启动整经工作。

   看到这个问题后，我是自告奋勇，仔细观察发现从拉动闸把刹车，然后推动动闸把倒车，虽然这段儿时间很短，但是对电机而言一直是开足马力正向运转着，直到闸把推向倒车的瞬间，电机立刻从正转翻转到反转，这正反向电流对电机的冲击很大，导致温升过快，直至温度过高电机罢工。

   我琢磨了，要想减缓电机的温升的方法，一个是减少电机频繁的正反转，但是这又是不太可能的事儿，因为只要经纱一断，就要反转电机去找线头儿。这又该如何是好呢？该怎么办呢？这时运用我的极限法一分析，运转中的整经机是瞬间完成电流的正反向转换的，才导致的温升过快。如果把电流转换时间间隔延长很大的话（极大原则），那电机的温升就会减缓或者不升高。分析结果一出，唉，有了，只需把电机正反转的间隔时间，尽可能的延长就能达到不死机的效果。

   说干就干，我在闸把上安装了一个微动开关，只要挡车工拉动闸把，微动开关便切断电源，使电机进入断电自由状态，如果挡车工需要反向推动闸把倒转时，这时的电机速度已经下降很多，并得到了休息和缓冲，这时反向电流对电机的冲击会大大减弱，温度提升很慢，使得电机一直在允许的温度内工作，从而避免了电机过热罢工的现象发生。我这一改呀，愣改出一个厂级的“技术革新奖”来，还颁发奖金那，不过直到我上了大学，才终于拿到了20元的技术革新奖，哈哈哈 哈哈。

   别乐了，说轮胎的事儿吧，今天我们依然用极限法则来推演一下，看看轮胎面积变大后是刹车距离变长了，还是变短了？分析一下哪个论断更趋于合理。好，Les go，为了推演这个事儿，我们假设在同一路面，同一辆汽车，同样的刹车力度以及其他条件都不变的情况下，只是改变轮胎的着地面积来推演。先从“极小原则”开始，假设我们把这车子的四条轮胎变窄，变成自行车那么宽的轮胎，你说这要是嘎吱一脚踩下去，刹车距离会有多远吧？估摸着，还不拉出四条黑线，停都停不下来，你说出溜出去有多远吧！

   接下来，我们想象一下“极大原则”，我们把车子的四条轮胎都加宽成双轮胎，变成8个轮胎，都像大卡车后轮一样。咱们再想象一下，这要是一脚刹车踩下去，这车还不咣当下子就停住了。用这个方法一分析，是不是可以说明轮胎的接地面积越大，刹车距离相对越短呢。

   再有，爱改装轮胎的朋友一定有体会，同一辆车子，其它条件都没有改变，只是把185的轮胎改成195的，轮胎宽度仅仅增加了10毫米，但是百公里的耗油量将近增加一升。这一升油上哪去了呢？很明显这油是克服地面摩擦阻力消耗掉了。这是从另一个角度证明轮胎面积越大，摩擦力也越大，制动距离也越短。

   还有，大家十分熟悉的山地自行车和公路车自行车，最显著的特点是它们的轮胎一个很粗大，一个很细小，咱们不谈它们的特性和功能，就说在其他条件不变的情况下，同一路段一齐刹车，估计大家都能想象一定是粗轱辘的山地车先停住，刹车距离短。反之公路车轱辘窄小，与地面的摩擦力小，虽然骑行轻快，但刹车时一定出溜出去好远的距离。

综上所述，其它条件不变的情况下，轮胎的面积越大刹车距离越短，不知朋友您意下如何！

有朋友说了，如果车子轮胎变成光头胎，面积变的更大，刹车一定错不了，干脆我们都用光头胎吧。

哈哈，至于光头胎还能不能继续使用这个问题，我们下回接着聊。

2020年12月6日星期日  海淀老头儿