车胎的花纹奥秘

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二十年前，我们通常把身上有刺青的人称之为流氓。如果按这个标准可以衡定一个人的话，那么NBA的阿伦·艾弗森肯定是个超级大流氓。但是，在今天，这样的标准显然无法成立。文身对于如今这个时代来说，更多的是人们展现个性或是意识形态的一种艺术方式。

　　当然，我们现在要探讨的不是文身，而是车胎上的花纹。只因感觉胎面花纹和文身有相似之处，所以套用了文身这个概念。不过，如果你能从更深层的角度去探索胎面花纹的奥秘时，你就会发现自己从前对车胎知识的积累竟然是那么的匮乏。事实上，胎面花纹的功能和作用远远超出了我们的想象。在胎面上，它不仅仅是装饰效果，更是驾驶过程中安全的保障。

　　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。

　　现在轮胎的形式很多，人们习惯将它们分为通用、高越野性和联合式花纹3大类。而它们的几何形状大体有纵向直线、横向直线、斜线、块形和混合式等5种。通用花纹也叫公路花纹，是使用最早而又最普遍的一种。比如，公路汽车轮胎上常见的纵向直线型和锯齿型花纹，它们可以消除噪音，所以也称无声花纹。专供车辆在荒野及松软土地上行驶的高速越野花纹，块大，都带有宽而深的啃泥花纹沟，行驶时不易夹石、藏土和打花。它们特别适合用于电引力和对地面抓着力要求高的拖拉机、牵引车。联合式花纹的轮胎，它们既能在硬性路面和石子砂砾路面上行驶，亦可行驶于松散、泥泞和冰雪路面。

　　胎面花纹对车胎影响是多方面的，有时甚至是互相影响，彼此矛盾。因此从设计的角度来说，对于一些设计参数不可能做到面面俱到，追求最优，只能根据车胎的用途突出重点，优化选择。

　　胎面花纹的艺术

　　轮胎的花纹或纹路在行驶中，如何才能发挥最佳的效果(如：排水、抓地力等)？这就涉及到一个花纹设计的问题，也可以说是胎面花纹的艺术。

　　当胎面大约有30％的沟槽和70％的胎块花纹组合在一起时，我们可以确定这种花纹就是依据在湿滑路面上的抓地力来设计的。当胎面是按大小花块设计的，那么设计者的目的在于控制轮胎所产生的噪音，这也是胎块的主要功能，大小胎块配置相当于变化音频以达到低噪音。一般来说，不对称式的花纹设计，考虑到的是行驶中胎面压力的平均磨耗，平均磨耗不致产生偏磨。那么没有花纹呢？没有花纹自然就不需要设计，这种完全平面的轮胎俗称“光头胎”。1998年以前，我们在F1的赛场上到处可以见到这种轮胎，因为在赛道表面是干燥时，这种轮胎能创造最好的抓地力。

　　似乎所有关于汽车的高端技术都首先被应用到了F1的赛场上，轮胎自然也不例外。当年F1赛会摒弃“光头胎”就是为了限制车速。然而，轮胎厂商的工程师就像是一群疯子，他们和车队工程师一起努力，在不到两年内就通过其他手段将轮胎上的花纹对车速产生的负面作用消除得干干净净，以至于目前的赛车速度比1997年前还要快得多。另外，轮胎厂商提供的每一只湿地轮胎都足够让高速行驶的F1赛车在行进中每秒排出几十升的水。

　　据说，米其林与普里斯通在F1赛场上的竞争也一直处于白热化，他们提供的轮胎都是在比赛开始前一天采用专机运到，并且都由数名保镖保护。比赛过程中，如果出现爆胎现象，也会有专人在赛场中捡拾碎片，以防竞争对手得到自己的商业秘密。至于胎面上的花纹更是秘密中的秘密了。

　　胎面花纹的秘密

　　胎面花纹除了商业秘密外，似乎还可以引申出其他的秘密。比如破案和车祸鉴定等。

　　相信很多人都读过《福尔摩斯探案集》，关于福尔摩斯所掌握的知识有人曾经做过一个统计，其中有这样的描述：他能够辨认伦敦市区以及近郊所有的土质，并且能够辨认42种车胎纹，……，这让他破了许多奇案。我想，这就是所谓胎面花纹带给我们的秘密吧。

　　首先，单从车胎痕中的花纹、车胎宽度就推断出车种、车名的话，是很难缩小涉嫌车辆范围的，要缩小涉嫌车辆范围必须精确地测出“轮距“，这里面还要分成直进车胎痕轮距的测量和转弯车胎痕轮距的测量。其次，潜在车胎痕在普通的状态下无法观察的，可利用斜灯光，紫外光，硫氰化钾（KSCN）等方法检查；在黑色，深藏青色，有多色图案的衣服上留有潜在车胎痕时可用红外线摄影即可观测。石膏可以用来提取立体车痕。

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车胎的花纹真的很重要