为什么越好的车轮胎越宽越扁平？

一、为什么越好的车轮胎越宽越扁平？

2015.11.18号更新

关于为什么轮胎越宽，摩擦力越大的回答，我已经在另一个答案中更新，在这里就不写了

为什么赛车轮胎都很宽？ - 谢中用的回答

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1. 什么是扁平比？

扁平比，又称扁平率（flatness ratio），百度百科定义如下：

扁平比是轮胎的一项数据，指轮胎横断面高度占其横断面最大宽度的百分比，简单地说就是轮胎的高宽比，如下图所示。通俗来讲，轮胎越高瘦，扁平率数值越大，轮胎越矮胖，扁平率数值越小。

2.低扁平的轮胎与高扁平的轮胎相比，有哪些优势与不足。

（其实这些在其他的人的回答中已经可以找到一些答案，为了回答的完整性，在这里仍然作答）

低扁平的优势:

a.提高胎侧刚性，提高行驶的操纵稳定性

b.提高轮胎高速性能，例如速度级别为V级的轿车轮胎扁平比至少为60系列以下系列。一般速度越高，扁平比系列越低。

c.改善磨耗均匀性，从而提高轮胎使用寿命

低扁平的劣势：

a. 缓冲性能下降，轮胎舒适性受到影响

b.轮胎断面和行驶面增宽，导致接地面中心的水不易排出，所以湿滑性能有所下降

c.胎面胶昂贵，低扁平轮胎胎面用量较多，成本上升

d.低扁平轮胎制作难度较大，不合格率较高，造成成本上升

所以，低扁平的轮胎有很多优势，操稳性能好，高速性能好，耐磨损，滚阻小。这么多优点，为什么不是所用的轮胎的扁平比都很低呢，原因在于，低扁平轮胎的舒适性下降，湿滑性能下降, 然而普通民用车却不需要如此之高的操稳性能及高速性能，此外对于轮胎制造者，低扁平后的成本上升也需要考虑，权衡之后：并非所有车辆都用到扁平率很低的轮胎，例如30系列。

而对于高性能的跑车，赛车来讲，行驶速度快，对操纵性能更加依赖，舒适性就被放到第二位考虑，或者通过其他补偿性措施来弥补舒适性的缺失，当然这会造成成本上升，售价变高。然而这些对于高性能跑车，赛车车主来讲，并不算是问题。

总之：高性能的车偏爱低扁平轮胎

（各位如果只想大概知道为什么高性能车更偏爱低扁平轮胎，而不想知道更多，下面这些可以忽略）

3.低扁平轮胎可以提高轮胎胎侧刚性，提高行驶的操纵稳定性的原因

（这个问题略大，搞不好可以凑成一个论文了都... ...）

先说低扁平轮胎可以提高轮胎胎侧刚性的问题。这个看似简单的问题，困扰了我好几天，不废话了，直接介绍。（下面的内容涉及一些材料力学的内容，可能会引起大家的不适......）

忽略次要因素，我们建立一个轮胎模型，如图2，等会儿我们会讲到，讨论操纵稳定性的时候，胎侧都处于剪切状态，或者一种单臂梁受载荷作用弯曲状态。类似于风把小树苗吹弯一样，风就是那个力，小树就是那个短棍。

根据材料力学知识，增大界面惯性矩和缩小跨度都可以增加那个短棍的弯曲刚性，也就是增加胎侧的刚性（至于那些公式就不铺展开了，如果真的讲，需要好多篇幅，有兴趣的跟我说一下，或者自行看材料力学书......）。低扁平的轮胎胎侧高度小（对应于缩小跨度），而且截面的面积增大（对应于增加截面惯性矩），所以说，低扁平轮胎的胎侧刚度更大。

图2 胎侧弯曲模型

上述为理论分析，下面是实验数据，在相同的垂直载荷下，扁平率越高，则侧偏刚度越大。

说操纵稳定性之前，我们先讲一下侧偏现象，百度百科定义如下：

汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜，侧向风或者曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿车轴方向产生一个侧向力F。因为车轮是有弹性的，所以，在侧向力F未达到车轮与地面间的最大摩擦力时，侧向力F使轮胎产生变形，使车轮倾斜，导致车轮行驶方向偏离预定的行驶路线。这种现象，就称为汽车轮胎的侧偏现象。

巴拉巴拉一堆，没有对这方面深入了解过的同学们怕是不大明白轮胎怎么就侧偏了，注意到上面轮胎侧偏是因为有侧向力，而且这个时候轮胎没有横向滑移。举个例子：李雷和韩梅梅并排走在路上，李雷挤着韩美美走，韩美美不好意思就得往旁边走，每走一步，除了往前，还稍微偏了一点（远离李雷的方向），越往前走越偏，然后韩美美就被挤到沟里去了。在这个过程中，韩美美并没有被挤的滑出去。如果他们是并排溜冰，李雷还是挤韩美美，韩美美就滑出去了。前面那种没有滑移的叫侧偏现象，后面这种现象被称为横向滑移。

侧偏的原因就是因为轮胎的侧向弹性。如果胎侧刚度大，则相同侧向力下，侧偏程度就小。

评价侧偏程度有一个名词，叫侧偏刚度。侧偏刚度不完全等于胎侧刚度，但也没必要深入追究，他们的变化趋势是一样的，所以可以近似的看成完全相同的。

前面说低扁平轮胎的胎侧刚度更大，那么也就是说，低扁平轮胎的侧倾刚度更大。

下面来讲，低扁平轮胎提高胎侧刚性，提高行驶的操纵稳定性。

操纵稳定性的评价参数有很多，例如转向盘角阶跃输入下的车辆稳态响应，横摆角速度相应特性，转向盘中间位置操纵稳定性，回正性，转向半径，转向轻便性，直线行驶性能，典型行驶工况性能，极限行驶能力。但其中很多性能并非只是跟单一的胎侧刚性有关系，并不是说所有的胎的胎侧刚性变好，就能增加行驶的操纵稳定性。一个具有转向不足特性的车辆，在不改变其他条件的情况下，只提高前胎的扁平率有可能降低车辆的操纵稳定性的。在不提其他条件，只提提高胎侧刚性能提高行驶的操纵稳定性，只能体现在直线行驶性能上面，前轮的扁平率降低，导致胎侧刚性升高，侧偏刚度升高，车辆越不容易发生侧偏现象（就像树苗越粗，刚度越高，越不容易被吹弯）。在发生侧偏时，路面会给轮胎一种抵抗侧偏的力矩，叫做回正力矩（在这里不介绍回正力矩的产生原理，有兴趣的可以自行查资料，或与我探讨）。不予证明的给出结论，轮胎扁平率降低会造成回正力矩升高，抵抗轮胎侧偏。总之，低扁平轮胎在保持直线行驶方面可以提高行驶稳定性。当然，低扁平轮胎配合其他参数，在很多方面可以提高车辆操纵稳定性。

操纵稳定性的终于讲完了，感觉理解这一点是最难的，需要看很多资料，并真正理解侧偏模型才能真正的理解，如果大家想了解车辆的综合操纵稳定性，最好是能弄清楚转向盘角阶跃输入下的车辆稳态响应这个概念，并知道轮胎的侧偏特性是怎么样影响到车辆的操纵稳定性的。

有意思的是，跑车采用后轮低扁平轮胎来增加操纵稳定性，而很多普通民用车则不采用这种设计，其实有一些民用车还采用了前轮低扁平的设计。大家可以去思考这些设计的精妙之处，如有需要，我们可以一起探讨。

4.低扁平轮胎可以减轻轮胎重量和降低轮胎滚动阻力系数。

（ 我又不能给大家详细讲解了，但跟其他答案不同，我不会从因为A，所以Z这么大跨度的给大家一个模糊的答案，我希望给大家一个简洁却不缺少推理的严谨答案。大家在看到答案以后，如果想继续探究那些细节的推导过程，我可以给你提供参考资料，必要的时候，我可以提供一些解答。当然我也是才疏学浅，答案中自然有纰漏，也不一定能回答所有提出的问题，虽不能，心向往之）。

关于减轻轮胎重量，我现在手头上没有足够的实验数据，在这里先不推导，认为其没问题。

滚动阻力产生的根本原因在于橡胶材料的迟滞效应。橡胶属于粘弹性材料，粘弹性材料都会有一种迟滞现象（就是给材料一个力，材料并不会马上反应，而是一会儿才反应出现变形。简化的很厉害，大家姑且这么理解）。这样一来就有能量损失了，体现在力上面就产生了滚动阻力。

在粘弹性材料的滚动阻力计算中，有一个公式（在这里不写出来了），从公式中可以得到减少滚动阻力的办法：

a. 减少轮胎变形

b. 改善轮胎用材料

c. 减少轮胎的体积或重量

在材料不变的情况下，低扁平轮胎胎侧刚度大变形小，而且重量减轻，所以可以降低滚动阻力系数。

5.低扁平轮胎可以提升高速性能

这个也比较好理解，低扁平轮胎的滚动阻力小，高速时产生的热量少，所以可以适应更高的速度。考虑到轮胎驻波现象（驻波现象产生时，轮胎看似产生静止的波，这时轮胎变形剧烈，迅速破坏），试验表明，低扁平轮胎的驻波临界速度更高，更适合高速行驶。

ps：

1.某些图片来自网络，如有侵权请告知，将替换或删除。

2.参考文献好多，不想写... ... 下次再写。

二、轮胎越宽越好？

不是。

轮胎和地面的摩擦力，所需要的动力就会更多，同时在汽车的加速度上也会比较慢，如果对于汽车的加速度有要求的话，建议慎重选择汽车轮胎，同样也会增加汽车的油耗，这是一系列的反应。

三、摩托车轮胎越宽越费油吗？

不一定，宽轮距车子多少会浪费油但不代表轮胎越宽就会费油轮胎宽度会影响车子行驶的稳定性和摩擦力大小如果轮胎过宽超出车身限制，会导致车的行驶阻力增大、转弯困难、悬挂系统的压力增加，从而导致油耗增大但如果轮胎匹配恰当，宽度适度，则不会增加太多的油耗，而且更为稳定因此，在选择摩托车轮胎时，应根据车型、车身设计、驾驶方式、路况等进行综合考虑，在合理宽度的范围内选择适当的轮胎

四、摩托车前轮胎越宽车越稳吗？

回答：不一定。宽胎有较好的承重力，行驶稳定性，刹车的稳定性比较好，但用在前轮就不一定有这作用。因为前是导轮，没有动力的，而后轮是有动力的比较适合。

五、轮胎越宽车越稳吗？

理论上轮胎越宽稳定性越高，宽轮胎的胎面与路面接触的就越大，抓地性能就会越好，也就越稳定，越好操控，因为阻力大，会缩短刹车距离，安全性会提高，抓地能力强所以转弯的稳定性会更好，也能够更加容易地感知路面状况的变化从而及时作出调整。但同时也会增加油耗，这和自行车一个原理，自行车轮胎窄骑起来就比较省力。

轮胎并不是越宽越好

1.轮胎越宽，胎面与路面的阻力越大，行驶起来越费劲，且比较耗油。

2.轮胎与地面、空气的摩擦变大，噪音增加。

3.轮胎越宽在坑坑洼洼的路面驾驶颠簸感就会增加，轮胎与阻碍物之间的接触面积大。

4.轮胎太宽，与车辆的支点不符，转弯的时候侧倾变大，容易翻车。

5.轮胎的宽度和车辆不匹配，会破坏车辆原本的平衡。

六、为什么轮胎越宽价格越便宜？

第一点，宽轮胎的操控性会比窄轮胎更好一些。宽轮胎胎面较宽，跟地面接触面更大一些，所以车子开起来会更稳。如果轮胎特别窄，遇到地面湿滑，由于窄轮胎跟地面的接触面非常小，轮胎的抓地力会比较差。总体而言，轮胎越宽操控性越好，同等条件遇到比较差的路况，宽轮胎安全性相对更好一点。

第二点，由于轮胎越宽，轮胎跟地面的接触面越大，摩擦力越大，相对而言车子油耗就会更高一些。而且轮胎越宽，就意味着轮胎轮毂也会越宽，整个轮胎的重量也就越大，车辆的簧下质量也随之增加，油耗相对比窄轮胎会更高一些。

七、摩托车轮胎越宽抓地力越好吗？

摩托车轮胎越宽抓地力越好

轮胎加宽，可以提高抓地力，增加操控性能，同时增加阻力可以缩短刹车距离。轮胎加宽后增加了与地面的接触面积，也就增加了行驶阻力；轮胎加宽后增加转向轮的摩擦面积，方向盘转动加重；轮胎加宽还改变了车辆的外轮廓尺寸，轮距外侧宽度大于车身宽度。

八、宽轮胎摩托车？

轮胎特宽的摩托车 升仕310V:科技太子+运动,180mm超宽后轮胎。

五羊本田领御是一款偏向于实用型的小太子摩托车,这款车从外观到基础配置没有过多的亮点,但它保持了高度的协调性,整车的优势就是五羊本田的品质。

九、轮胎越宽胎噪越大？

轮胎在行驶的过程中会和地面、空气不断的摩擦，所以每辆汽车的轮胎都会发出一定的噪音，只不过有大有小罢了。一般情况下，轮胎噪音的大小最主要还是和自身的花纹相关，很多人轮胎换新后胎噪还是很大就是因为花纹不同，一般轮胎的花纹越小，则空气流动的空间也越小，噪音自然就会有所降低，所以现在有很多轮胎厂家为了降低胎噪就会刻意设计轮胎花纹，以通过花纹的各式排列的方式来减少胎噪。但是橡胶毕竟是一种损耗品，它每天都会有所损耗，花纹自然就会变大、增多，噪音自然也就会增加了。

其次，和轮胎橡胶材质的软硬程度相关，硬的轮胎自然噪音大一些，但是更加耐磨，软的轮胎虽然舒适很多，但是并不耐磨，所以这二者还是要平衡选择。另外轮胎噪音还和胎面与地面的接触面积有关，宽大的轮彀、轮胎用起来当然拉风、平稳，但行驶中会挤排更多的空气运动，所以噪音也会比窄轮胎要来的明显。

另外，轮胎气压也是影响胎噪的一个因素，因为气压不足的轮胎和地面的接触面积会有所增加，这不仅会导致轮胎损耗速度加快，还会增加噪音;而气压过高的轮胎其减震效果就会变差，如果这种轮胎行驶在坑洼路面上，噪音就会变得格外刺耳。

其实影响轮胎噪音大小的因素还有很多，包括轮胎动的平衡、轮胎的整洁程度、轮胎的使用寿命等等，所以说胎噪大不代表轮胎就不能用了，可能只是很多小因素加起来所造成的，此时我们可以为自己汽车的轮胎做一个检查，如果实在不能修复，那我们就只能更换噪音比较小的轮胎了。

十、轮胎越宽压弯极限越高？

是的，从实际功能用途来说，宽轮胎的各项极限性能更高。因轮胎宽，与地面的接触面积大，抓地力就大，在急加速的时候，有更大的抓地力不会轻易打滑，在刹车的时候也能够产生更大的摩擦力，使车更快速停下。