你们知道冬天使用雪地胎 可它防滑的原理都知道吗？

对于广大的北方地区人们来说，冬天为了应对路面上的积雪和结冰，大多会给车辆更换一套雪地胎，通过它们来提升车辆的抓地力。

文 | 谢中用

关于定义

雪地轮胎？冬季轮胎？实际上这是一种轮胎，国外一般都叫winter tire，就是冬季胎。

国内制定轮胎术语标准的时候，叫雪地胎。

个人认为还是叫冬季胎比较好，叫雪地胎容易误导大家下雪才需要换胎。

 冬季轮胎的胎面是如何保证雪地抓地力的？雪地、冰面的抓地力来源于哪里？

我们说到了抓地力的来源，及其影响因素，不过之前的更局限在轮胎在干燥良好的路面行驶。

那么轮胎在冰雪路面行驶时又是一副怎样的场景呢？

· 压实的雪地上行驶，与结冰路面相似：

工作温度在-15-0℃之间，低温下的冰雪路面上抓地力来源与正常路面类似，产生分子粘附和齿轮啮合效应。

温度接近0℃时，轮胎与路面之间产生水膜，这时抓地力的形成与湿滑路面类似。会失去分子粘附效应，且齿轮啮合效应也会大打折扣。

我们之前说压坑作用的尺寸范围在  到 m，然而起主要作用的是  到  之间的微小凸起。

如下图（比例有点失常，示意一下），微观凸起内很容易被水膜填满，使得分子粘附作用失去效果的同时，也失去了大部分齿轮啮合效应产生的抓地力。

· 低温带来的挑战

还是在这篇文章中，我们提到了提升抓地力的根本在于提高胎面在工作频率下的迟滞效应。

普通轮胎在低温下在其工作频率上已经远远偏离最大迟滞线，外在表现就是轮胎变得非常硬，无法适应路面的凸起，分子粘附作用也被很大程度上削弱。

如视频所示，在0℃时，四季胎已经胎面已经变得非常硬，无法适应地面的凸起，迟滞效应降低，由此带来分子粘附和齿轮啮合作用都将被削弱，抓地能力下降的非常厉害。

「低温下，普通轮胎胎面僵硬」

如下面的示意图（仅仅是示意图，各种数据不准确），普通轮胎和冬季轮胎的胎面胶的最大迟滞设计在不同的工作条件之下。

「常见冬季胎配方主要配料占比」

四季胎工作温度在60-80℃之间，冬季胎工作温度在-15-0℃，冬季胎会使用天然橡胶（NR）、聚丁二烯橡胶（BR）等玻璃化温度很低的橡胶使得冬季胎的最大迟滞线图向左移动。

这也就是各大轮胎厂商在介绍冬季胎时，使用的所谓“特殊配方”的原理：

加入玻璃化温度低的橡胶，将最大迟滞线向左移动。（当然还有很多其他的配料）

· 胎面设计排除水膜

雪地胎的胎面花纹设计除了接地面积大之外，还有一个很显著的特点：遍布的刀槽（钢片）。

刀槽的可以切断水膜并将其吸收我们之前说接近0℃时，积雪路面与轮胎之间会形成一层水膜，会妨碍抓地力的产生。

刀槽的边、花纹块的边以及路面微观粗糙的表面所产生的压力冲击波的共同作用切断了水膜，并吸收残余的水分，使得接触面干燥，提升抓地能力。

另外冬季胎面胶存在一些微小的孔洞，也可以吸收部分水。

当然还有一些其他的技术，例如普利司通的胎面多单元管状复合材料、米其林的“粉末融水”，都是围绕着排除接触面的水膜提出的技术。

「磨损之后，胎面依然可以依靠小孔进行水分吸收。」

这就能解释为什么冬季胎在寒冷的冬天可以保证轮胎的抓地能力。

· 还房贷压力大，二胎生起来，所以换两条？

要我说，换两条感觉还不如不换，觉得自己换了两条冬季胎，开车反而开的比较飘，有甩尾甚至翻车的风险，到时候也没省到什么钱。

7℃换胎为哪般

如下示意图，一般情况下，四季胎在7℃左右的抓地性能会与冬季胎的抓地性能持相同水平，且四季胎随着温度降低开始下降，而冬季胎抓地能力随温度下降抓地力开始提升。

7℃只是一个大家公认的值，可能不同的冬季胎之间会有差异，并不是一个恒定不变的量。

冬季胎夏天使用的后果

冬季胎顾名思义冬天使用的轮胎，那夏天使用冬季胎会是一种怎么样的效果？

有的人觉得冬季胎在夏天更柔软，所以推断冬季胎在夏天可以产生更大的抓地力。

我们之前就说过，抓地力跟“柔软”没有必然关系。在夏天使用冬季胎，高的工作温度使得胎面过于柔软，粘性很大，迟滞效应减小，抓地力也随之减小。

四轮驱动汽车有无必要安装冬季胎

四轮驱动的汽车确实可以提高不良路面的附着性能，更好的利用发动机动力。

但如果温度过低且有冰雪的路面，轮胎的抓地性能下降的非常厉害，那么四驱根本无法替代冬季轮胎。

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