它们现在被称为“冬季轮胎”,而不是“雪地轮胎”。这是因为冬季驾驶对轮胎提出了各种挑战,而这些挑战可能涉及雪,也可能不涉及雪。
这是驾驶员在考虑寒冷天气驾驶时需要了解的事情之一。还有一些:冰并不滑。为了在雪地中获得抓地力,你需要更多的雪。四季轮胎并不适合所有季节。在湿滑的情况下,全轮驱动无助于您停车或转弯。
根据美国交通安全基金会(AAA Foundation for Traffic Safety)的数据,美国每年有50万起交通事故,其中冬季风暴、恶劣天气和泥泞路况是导致事故的因素。联邦公路安全管理局(Federal Highway Safety Administration)报告称,在这些条件下发生的事故每年导致2000人死亡。
四季轮胎的谎言
用于街道的轮胎(此处不讨论您可能安装在4x4上的越野轮胎)分为三类:夏季、四季和冬季。夏季轮胎专为在温暖天气下提供最大抓地力而设计,它们通常安装在保时捷等高性能汽车上。
夏季轮胎采用的橡胶配方在温暖的天气中会变得像胶水一样粘稠。但当温度降至50度(约10摄氏度)以下时,相同的橡胶会变硬打滑。使用夏季轮胎的汽车需要更换冬季橡胶,除非您住在一个很少需要穿夹克或卫衣的地方。
“当温度变低时,[那些轮胎]会变得像石头一样硬,”轮胎零售巨头Tire Rack的执行副总裁Matt Edmonds说。这与抓地力所需的柔软、粘稠的质地相反,这也是夏季轮胎在换季时如此糟糕的原因。四季轮胎在约44度(约7摄氏度)以下时会开始变硬,从而延长您的制动距离,并减少您闪避事故的抓地力。
胶料
冬季轮胎采用的橡胶在寒冷中保持柔软和柔韧,因此即使路面清晰干燥,它们也能提供比其他轮胎更好的寒冷天气抓地力。
我们可能会想象冬季轮胎有粗糙的花纹,可以撕裂雪地,但花纹设计只是故事的一部分,而且它可能不像您想象的那样工作。相反,橡胶本身是冬季轮胎最重要的组成部分。
倍耐力首席技术官Ian Coke强调说:“当我们在谈论冬季时,我们不仅仅是在谈论雪。‘在44度(约7摄氏度)以下驾驶,您就超过了橡胶配方变得更加坚硬的点。’倍耐力在其Pro Guide: Winter中概述了其冬季驾驶指南。
根据加拿大轮胎橡胶协会(Tire & Rubber Association of Canada)的消费者冬季轮胎研究,蒙特利尔市在强制要求在寒冷月份使用冬季轮胎后,严重事故减少了46%。
Tire Rack在圣母大学(University of Notre Dame)的冰球场进行的测试表明了原因。一辆前驱丰田凯美瑞(Toyota Camry)在四季轮胎上从静止加速60英尺需要7.31秒,但在冬季轮胎上只需4.34秒即可冲出。在全轮驱动丰田RAV4的测试中,加速更均衡,四季轮胎需要3.7秒,冬季轮胎需要3.1秒。
但全轮驱动无助于刹车。在冰面上,凯美瑞在12英里/小时(约19公里/小时)的速度下,使用四季轮胎需要50.9英尺(约15.5米)才能停下,而使用冬季轮胎仅需37.6英尺(约11.5米)。RAV4的差距更大,在12英里/小时(约19公里/小时)的速度下,使用四季轮胎需要57英尺(约17.4米)才能停下,而使用冬季轮胎仅需33.7英尺(约10.3米)。这(非常)大致上将制动距离缩短了一半,即使从12英里/小时(约19公里/小时)的速度开始,也说明了为什么蒙特利尔的加拿大司机能够避免如此多的事故。
纹理
除了橡胶配方的柔软性外,胎面也有物理结构上的考量。普利司通的Blizzak冬季轮胎采用含微孔的橡胶。它们的作用是吸收由汽车轮胎在冰面上滚动产生的压力而形成的薄水层。
普利司通美洲公司(Bridgestone Americas)消费者替换轮胎开发部首席工程师Dale Harrigle说,正是这种润滑橡胶和冰之间界面的水使冰看起来很滑。Blizzaks的设计目的是消除这层水,以实现与冰面的直接接触。
他说:“这种胶料的形成有许多微小的空隙,用于去除冰表面存在的水层,正是这种水层使冰变得光滑。”“当您去除这层水膜时,橡胶就能直接接触冰面。”
Harrigle指出,事实上,我们中的许多人都熟悉这个水层的功能,因为它与参观溜冰场时的体验相似。“这与溜冰鞋的工作原理完全相反,溜冰鞋的薄钢刀施加高压以融化冰,然后在水膜上滑行。”
细纹
细纹是胎面上的微小切口。像微孔一样,它们有助于吸收水层,但它们的主要作用是提供额外的咬合边缘,以切割冰面,就像棒球运动员冲向二垒时脚上的钉鞋切入泥土一样。根据Edmonds的说法,四季轮胎也有一些细纹,但在冬季轮胎上,它们更加丰富和明显。
早期的带有这种细纹的冬季轮胎在干燥路面上会产生一个副作用,即胎面会在车下晃动,给驾驶员带来一种不稳定、脱节的感觉。新款冬季轮胎采用了“3D”细纹。3D细纹不是直接垂直切割橡胶胎块,而是锯齿状地穿过橡胶,因此当汽车在干燥路面上转弯时,橡胶能够更好地支撑载荷,消除了晃动感。
Edmonds补充说:“这使得冬季轮胎在干燥条件下更加可预测,并且有助于磨损,因为胎块不会晃动得那么厉害。”
胎面花纹
夏季轮胎几乎是实心橡胶,就像赛车光头胎一样,而四季轮胎有大量的胎面沟槽可以冲走水分,冬季轮胎则需要大的开口来积聚雪。
是的,没错,冬季轮胎在装满雪时效果更好。Harrigle说:“一个关键特征是能够抓住雪,因为雪本身就有很好的抓地力。”“冰晶会相互咬合。”
您可能在堆雪球或滚雪人的时候体验过这一点。一旦压实,雪球就会变得相当坚固。
Coke解释说:“这里橡胶配方也很重要,因为胎块在极低温度下需要保持柔韧性,以便更好地抓雪。”“我们希望花纹能够张开并捕获雪。胎块不能僵硬,否则它们就不会张开并提供雪对雪的抓地力。”
所以,就是这样了。冰并不滑,轮胎里的积雪可以提高在雪地上的抓地力。但如果您仍然无法理解这些事实背后的物理原理,请牢记以下经验法则:如果您住的地方需要冬季靴子,那么您的汽车就需要冬季轮胎。当您在外面能看到自己的呼吸时,就该为这个季节换上它们了。