美國(guó)交通運(yùn)輸部（DOT）表示，在美國(guó)每年發(fā)生的580萬(wàn)起車(chē)禍（2007年至2016年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）中，約有21%（120萬(wàn)）與危險(xiǎn)天氣有關(guān)。在美國(guó)，天氣造成的車(chē)禍死亡人數(shù)占所有車(chē)禍死亡人數(shù)的16%左右。

在52000起車(chē)禍中，50%的關(guān)鍵原因是路面光滑，這與車(chē)輛的牽引力有關(guān)，表明存在輪胎/制動(dòng)問(wèn)題。牽引力對(duì)車(chē)輛安全起著十分重要的作用。

01牽引和制動(dòng)

輪胎將發(fā)動(dòng)機(jī)的能量傳送到路面上，使汽車(chē)能夠向前行駛。起作用的是牽引力。

牽引力是輪胎和地面之間的相互作用力，它是發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)輪軸施加的扭矩的反作用。每當(dāng)粘著摩擦通過(guò)路面時(shí)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生牽引力，而制動(dòng)也是必須的。

無(wú)論是直線行駛還是曲線行駛，只要汽車(chē)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，牽引力就會(huì)起作用。在所有路況下都是。當(dāng)駕駛員踩下剎車(chē)踏板并期望停車(chē)時(shí)，制動(dòng)開(kāi)始起作用。換句話說(shuō)，制動(dòng)是牽引力的一種形式。

雖然有衡量牽引力和/或制動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，但每個(gè)車(chē)輛制造商都有自己的標(biāo)準(zhǔn)和限制來(lái)評(píng)估制動(dòng)和/或牽引性能。對(duì)于某些制造商來(lái)說(shuō)，制動(dòng)是關(guān)鍵，輪胎需要在潮濕、干燥、冰雪天氣下滿足一定的制動(dòng)距離。對(duì)于其他制造商來(lái)說(shuō)，牽引力是關(guān)鍵的衡量標(biāo)準(zhǔn)，它們要求輪胎達(dá)到一定的摩擦系數(shù)，才能被批準(zhǔn)用于車(chē)輛。

02輪胎和牽引力

胎面花紋、輪胎輪廓、輪胎結(jié)構(gòu)和胎面膠會(huì)影響輪胎的整體牽引力或制動(dòng)性能。根據(jù)不同制造商對(duì)牽引或制動(dòng)類(lèi)型的不同側(cè)重，也會(huì)考慮輪胎不同部位的影響。

胎面膠是牽引力第一個(gè)需要考慮的因素。圖1顯示了胎面膠性能的“魔三角”。如圖所示，其中一個(gè)方面性能比如耐磨性的改善會(huì)影響其他兩方面的性能，如燃油效率和濕地牽引/制動(dòng)。一般說(shuō)來(lái)，紅色字體部分是胎面膠要重要考慮的性能。

第二個(gè)要考慮的是胎面花紋。胎面花紋主要影響干地制動(dòng)和雪地牽引/制動(dòng)。其中一方面性能的改善會(huì)對(duì)其他性能方面產(chǎn)生負(fù)面影響，例如濕地牽引力/制動(dòng)和胎面的磨損。

第三個(gè)考慮的是輪胎輪廓，它主要影響干地牽引力/制動(dòng)。也會(huì)出現(xiàn)“魔三角”，例如干地牽引/制動(dòng)的改善，會(huì)對(duì)耐磨和操控性能產(chǎn)生負(fù)面影響。

雖然輪胎結(jié)構(gòu)會(huì)影響牽引性能，但主要影響的是負(fù)荷指數(shù)和速度級(jí)別。在開(kāi)發(fā)后期進(jìn)行一些調(diào)整有助于保持駕駛和操控的平衡，這些調(diào)整可能略微會(huì)影響牽引性能。

最后一點(diǎn)，盡管我們習(xí)慣認(rèn)為胎面花紋、膠料和輪胎輪廓是各自作用的，但其實(shí)它們不是。圖2顯示了輪胎在不同作用下，不同摩擦系數(shù)表面（低μ是濕的，高μ是干的）下的抓地力水平。例如，高剛度塊狀胎面花紋（夏季）需要柔軟的膠料，以在較低μ級(jí)（濕）下提供最佳抓地力。

泥漿和巖石牽引力也是輪胎開(kāi)發(fā)的重要參數(shù)，尤其是輕型卡車(chē)輪胎，以后重點(diǎn)介紹。

03用于干式制動(dòng)/牽引的輪胎開(kāi)發(fā)

提到干地制動(dòng)/牽引時(shí)，我們會(huì)想到賽車(chē)。對(duì)于賽車(chē)手來(lái)說(shuō)，最好的輪胎是光面輪胎！

沒(méi)有花紋或花紋溝的光面輪胎提供了最大的接觸面。因此，它在干燥條件下提供最大牽引力。

在分子水平上，粘性的膠料與路面的相互作用最大。因此，在干燥條件下使用賽道的光面輪胎是最理想的。很顯然，我們不能在日常駕駛條件下，使用光面的輪胎，但當(dāng)需要改善干地牽引力時(shí)，就需要最大化表面相互作用，越近似光面輪胎越好。

干地制動(dòng)/牽引的輪胎開(kāi)發(fā)，輪胎工程師主要考慮膠料、輪廓和花紋這三個(gè)方面，并謹(jǐn)記以下目標(biāo)：

1.胎面膠膠料能夠迅速消散能量（高μ膠料）；

2.輪胎和胎面膠表面之間的高滲透性；

3.在分子水平上，胎面橡膠和路面之間的粘合更高（趨向軟/粘性膠料）

4.制動(dòng)狀態(tài)下輪胎輪廓的大接觸面積；

5.輪胎輪廓在接地面載荷的均勻分布；

6.減少塊狀花紋變形，更好地將車(chē)輪的力由胎面花紋傳遞到路面；

7.輪胎和ABS系統(tǒng)的最終調(diào)節(jié)。