浅谈越野车改装 | 冬季选什么胎?越野轮胎越大越好?(二)

2025-04-08

市面上的越野轮胎琳琅满目,不同产品特点也是各不相同。那么轮胎的不同种类有何特点?不同的尺寸如何影响汽车性能?且听我娓娓道来。

注:本文涉及到所有轮胎尺寸参数,其具体计算流程我会编写小程序,并通过公众号分享给大家。

01

轮胎种类

HT、AT、MT

雪地胎、雨林胎

HT轮胎

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公路:H代表-公路,这种轮胎专为铺装路面设计,自然是城市代步的选择。

泥地:轮胎花纹扁平,淤泥很快粘满整个轮胎,进而失去抓地力,寸步难行。

雪地:大部分HT轮胎是夏季胎配方,冬天低温下轮胎橡胶性能变差。即使是冬季胎,HT的花纹也不能与雪面充分接触提供动力。

沙地:由于其扁平、密集的轮胎花纹,使它比AT、MT轮胎有更大的接地面积,降低了接地面压强,这降低了沙漠行驶轮胎陷沙的几率,也减小了转向时轮胎脱圈的可能性,缺点就是操纵性差。适合动力弱、离地间隙低、没经过专业改装的原厂车型沙漠行驶。但是这种轮胎结构强度低,所以遇到碎石易破损,低气压行驶易脱圈。

冰面:越大的接地面积,越小的压强,越难在冰面行驶。HT轮胎在冰面上寸步难行。

碎石:胎壁薄,强度低,遇到尖锐石头极易破损。

攀爬:你在逗我?

AT轮胎

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公路:A代表All-Road,全地形。这种轮胎设计的初衷,就是公路兼越野的全能胎。因为考虑了越野需求,强度比HT轮胎有了本质提高,花纹更深、凹槽更宽。虽然噪音变大、操纵性变差,都在可接受范围,是HT和MT的折中方案。

泥地:比HT轮胎大得多的花纹间隙、更深的花纹,提高了轮胎排泥的能力,使AT轮胎可以应付轻度的泥泞地形。

雪地:与泥地不同,积雪较厚时,间隙更小的花纹,利于胎面与雪地的充分接触,保证轮胎抓地力。AT轮胎在雪地可以正常行驶,但是性能一般。

沙地:花纹间隙比HT大、比MT小,且轮胎强度高于普通HT轮胎。AT轮胎保证了充分的接地面积,不易陷沙,适合大部分越野车的沙漠行驶。

碎石:胎壁、胎面较厚,能应付轻度碎石路面。

攀爬:针对全地形的AT轮胎,面对岩石堆,并不能提供足够的抓地力。

MT轮胎

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公路:M代表Mud,泥地。早期的MT轮胎专为泥地设计,其他路况性能一般。

泥地:因为激进的花纹设计(花纹间隙大,花纹深,胎侧花纹),MT轮胎会把泥浆快速甩飞,这不仅提供了泥泞中前进的动力,还保证了胎面的清洁(防止被泥浆糊满胎面)。

沙地:MT轮胎在沙地中,要分低速和高速两种情况分析。低速行驶时,大间隙的花纹、接地面的高压强,使其很容易刨沙陷车;高速行驶时,刨沙反而变成了优点,向后甩飞的沙子提供了汽车向前的动力。宽又深的花纹,提高了接地面压强,使胎面深深嵌入沙子,保证了足够的转向力、优秀的操纵性。所以MT轮胎不适合动力弱、未经过改装的原厂车,而是适合经过针对改装、有着澎湃动力的越野车。

碎石:专注越野的定位,MT轮胎不论胎侧还是胎面,都通过层帘布、尼龙、钢丝等材料提高强度,用来应付长途恶劣路况。

攀爬:MT轮胎在岩石堆的表现和泥地里一样优秀。橡胶配方柔软、花纹特殊设计(间隙大,形状经过优化),轮胎会像爪子一样勾住岩石的突出棱角提供抓地力。高强度的胎壁设计,保证轮胎不脱圈、不被岩石刺穿。低气压下,接地面积增大,胎侧花纹也提供了额外抓地力。

雪地胎

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当然,雪地行驶最佳选择还是专用轮胎。雪地胎花纹密集、开槽深,这增大了接地面积,减小陷车的可能。胎面上布满了细小的横纹,组成无数个细小棱角同雪面接触,增大抓地力。雪地胎配方是特殊设计的,在低温下依然能保证橡胶柔软。哪怕是行驶在公路上,雪地胎在严寒气候的表现也要胜过普通轮胎。

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另外,有的轮胎上,能见到如图所示(上图2)的雪花峰标识,它说明这条轮胎可以应付一般的雪地驾驶,但是不能替代专业雪地胎。这是一个源于北美的行业标准:受测轮胎在中度的雪面上,能达到规定的牵引力,就可以印上这个标识。但是测试项目只有牵引力(踩油门),制动、转向不包含在内。

有的AT轮胎优化了胎面花纹(上图3),大颗粒上的细小横纹(蓝色)就是作为啃咬的边缘,进而增加雪地抓地力。这些轮胎往往也带有雪花峰标识。

至于M+S标识(上图1),有的写作M/S,代表Mud+Snow(泥+雪)。这个标识含金量就不高了,只要开槽、花纹合理的轮胎,都有可能印上这个标识,包括不少HT轮胎。有M+S标识并不等于拥有泥地、雪地性能,根据轮胎花纹类型来分辨轮胎用途更可靠。

雨林胎

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如果你听说过RFC(马来西亚国际雨林挑战赛)就知道我想说什么了。面对暴雨、沼泽和泥泞的雨林时,MT轮胎都寸步难行的时候,是时候换上雨林胎了。雨林胎的花纹设计简直变态,因此不要幻想用它公路行驶,公路上轮胎每转一圈都能感受到明显的振动。这种轮胎大多为斜交线结构(斜交线上篇有详细介绍),面对这种极端路况,原始的斜交线结构更可靠、耐用。

02

轮胎参数

轮胎规格

直径与宽度

扁平比和轮辋直径

载重指数、层级和速度

轮胎规格

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越野轮胎常用的规格表达方式有两种。一种是常见的公制规格:

265 / 70 R 17

另一种是浮选规格(“浮选”是直译),这种方式多用来表示35寸以上的大直径轮胎:

35 X 13.5 R 20

关于轮胎尺寸的意义和计算流程,相关资料很多,故节省篇幅,不再赘述。下面我们就讨论轮胎尺寸的确定、尺寸变化对性能的影响。

轮胎直径和宽度

轮胎直径决定了轮胎整体尺寸,轮胎宽度决定了轮胎接地面积。一般来说,直径越大的轮胎,宽度也相应增大。增加轮胎直径和宽度有以下优点:

能装X。

通过性增强(特别是横穿沟坎、攀爬高台时)。

更大的接地面积,提高了抓地力,减小了陷车几率(如:沙漠、泥泞、雪地、攀爬、松土等路况)。

更高的承载能力,轮胎抵抗颠簸冲击的能力更强。

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第2点,直径越大的轮胎,遇到沟坎时,越容易跨过障碍。举个上台阶例子,做个简单的受力分析(如上图):当向前行驶的轮胎遇到台阶时,会受到台阶尖角的支持力(红色,也是合力),这个力可以被分解成两个(黄色法向力,蓝色阻力)。很明显,轮胎越小(或者是台阶越高),对应的蓝色阻力就越大,通过障碍能力越差。

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第3点,越大越宽的轮胎,接地面积越大,接地面压强越小,松软路面的抓地力越好。这也是各大赛事严格限制轮胎尺寸的原因,比如达喀尔拉力赛,后驱车能碾压四驱车的一个原因,就是赛规允许后驱车装更大尺寸的轮胎。上图两只牛的对比很明显了吧(标致后驱,丰田四驱)。

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第4点,更宽更大的轮胎,自然承载能力更强;更大的断面尺寸,也提高了轮胎的减震能力。

更大的轮胎当然也有缺点:

存在干涉现象。

加快悬架部件损耗。

影响传动比。

影响悬架性能。

舒适性差,更大的胎噪和滚动阻力。

制动性能变差。

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第2点,原车轮拱、翼子板尺寸是根据原车轮胎尺寸设计的,自行加大轮胎尺寸,很容易导致轮胎与内衬、翼子板等等底盘部件干涉。解决干涉的方法有很多,剪裁改装翼子板、升高底盘、改变轮距、升高车身(垫高车身,不动底盘)等等。改装厂商针对不同情况,会提供专用套件和方案。

第3点,更大尺寸的轮胎,使簧下质量显著提高,这回加快底盘部件的损耗:汽车行驶时,车身和轮胎之间会产生振动,这就需要减震器来衰减振动。改装更大更重的轮胎,就需要减震器吸收更多能量,这会加快减震器损耗,甚至导致热衰减(阻尼油过热气泡化,阻尼力显著衰减)。不仅仅是减震器,弹簧、衬套、悬架连杆、桥壳等等部件,都会因为簧下质量提高而加快损耗。

第4点,直径更大的轮胎,降低了汽车的驱动力(地面与驱动轮的作用力),使加速能力、爬坡能力变差。解决的办法就是更换主减速齿轮(尾牙)。

第5点,自行改变轮胎直径,会影响原车的悬架几何,影响悬架动态性能。不同尺寸的轮胎,轮胎垂直刚度(弹性)不同,这影响了整套底盘的振动特性。这一点会在悬架篇章里解释。

第6点,更宽大的轮胎:行驶阻力增加,油耗增加;胎噪增加,平顺性变差。

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第7点,我们通过受力图解来分析对制动性的影响。想象一下,上图是汽车的其中一个轮胎,一辆汽车向左行驶,轮胎向左滚动(逆时针)。接着司机踩下刹车踏板,卡钳活塞推动制动片挤压制动盘,制动系统产生了制动力矩(顺时针,图上红色力矩),与轮胎旋转方向相反。进一步,这个制动力矩通过轮胎与地面的作用力,产生了地面制动力(图上蓝色力)。最后,我们根据力矩平衡可以得到下面的等式:

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上面等式,有力学基础的车友很容易理解了。看不懂也没关系,我们说结论:为了得到相同的制动力(F不变),直径越大的轮胎(r增大),需要越大的制动力矩(T增大)。也就是说,更换大直径的轮胎,需要更大的刹车力度,才能产生相同的制动效果。

不仅如此,更宽大的轮胎,其转动惯量显著增加(轮胎旋转的惯性),制动时就有更多的动能需要被吸收,这进一步加重了制动系统的负担,制动系统更容易热衰竭(长下坡时)。

上面两个因素,使汽车的制动性能变差。

扁平比和轮辋直径

轮胎轮胎直径和宽度确定以后,另一个重要参数就是扁平比了。扁平比是轮胎断面的高宽比,扁平比越高,轮胎越窄越高;扁平比越低,轮胎越扁越宽。扁平比又决定了轮辋(轮圈)直径大小。公路轮胎扁平比一般小于55,而越野轮胎的扁平比基本大于65。

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直径、宽度大致相同时,扁平比越小(越扁平)的轮胎,轮胎的侧向刚度越高,转弯时轮胎的形变越小,这样汽车响应更快、操纵性更好。但是太扁的轮胎遇到沟坎缺少缓冲空间,很容易磕伤轮辋。高扁平比的轮胎不但有足够的缓冲空间应付恶劣路况,也允许放气来增加接地面积。所以越野车轮胎的扁平比都很大。

载重指数、层级和速度级别

这三个指标都与轮胎强度息息相关。

载重指数代表轮胎能够承受的最大重量(正常胎压下),指数越大,轮胎承载能力越强。对于深度改装的越野车,加装的配件、携带的装备有时候几百公斤,皮卡可能增重更多,因此要检查轮胎载重指数。

层级表示轮胎帘布强度的大小。因为轮胎厂商的技术各不相同,轮胎帘布使用了不同材料和结构提高强度,为了量化不同轮胎的帘布强度,就有了层级这一概念。层级就是说该种轮胎的帘布,其强度可以等效成几层的普通棉线帘布。专业MT轮胎的层级大都在6以上,层级数越大,说明轮胎越结实。

速度级别表示轮胎安全行驶的最高速度(规定条件下),通过字母表示。轮胎滚动时,接地面会受挤压变形,一圈又一圈的反复挤压,轮胎内部就会产生热量,转动越快(速度越高),产生的热量就越多。轮胎升温超过限度,就有爆胎、解体的可能。轮胎温度随车速的变化规律、轮胎结构对温度的承受能力,这二者决定了轮胎的最高行驶速度。大部分MT轮胎的速度级别是Q,也就是最高车速160KM/H。

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