白沙不扬,放气的轮胎是否真的能够扬起更多的沙?

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1.迈巴赫车主进行放气测试,引发关于胎压对轮胎扬沙效果的影响的讨论。

2.轮胎的主要功能是减振,提供舒适的行车环境,而胎压对轮胎的缓冲性有直接影响。

3.由于高速行驶条件下,轮胎遇到凸出物时容易凹陷,导致胎压降低。

4.然而,放气后的轮胎凹陷更严重,撞击点更接近坑对面的侧壁,扬沙效果差距并不大。

5.事实上,影响扬沙效果的因素不仅仅是胎压,还包括车速、撞击角度等。

以上内容由腾讯混元大模型生成,仅供参考

看到这张照片里的轮胎,你们会不会觉得胎压不够?给大家三秒的思考时间。

图片请思考三秒钟

这张图前段时间特别火。尊界的技术发布会开完,大家都还沉浸在豪车的哇塞之中。突然,迈巴赫车主说尊界暴力测试,然后就出现了给迈巴赫轮胎放气测试的评论。其实,直到这,我觉得虽然“放气测试”的言论比较逆天,但是真信的人应该不多。事实上,我被打脸了,我一个闲聊群里,有人就拿着截图信誓旦旦的,真信了。这不是打我脸吗,好歹群里有一个搞力学的老师,大家也都不是九漏鱼,在我的熏陶下,怎么地都改该有一点点力学直觉吧。所以,我们就来聊聊,为什么满气的轮胎也会被压扁?还有,放气后的轮胎是不是真的更加扬沙?

1、车辆的减振

轮胎最重要的作用,应该是减振,提供舒适的行车环境。车辆的减振有三个方面,一是道路的平整性,一是轮胎的缓冲性,还有一个是底盘的缓冲性。其中,道路平整性,由市政部门决定,车企无法改变。轮胎的缓冲性基本上也是大同小异,差别不大。车企能够大幅提升减振效果的,就是底盘。

图片底盘

传统的底盘主要通过弹簧来减振,但是弹簧的缺点也很明显,弹起来后很难停下来。所以,底盘的悬架结构通常会有阻尼器,把颠簸的能量耗散掉。这种阻尼器一般利用了流体的特性,也就是液压类型的。当颠簸的比较厉害的时候,传感器测到加速度较大,控制器就开始控制液压的阀门大小,让粘滞流体的流动处于一个合适的水平,从而尽快把动能消耗掉。阀门的大小与加速度的关系究竟如何,那就是厂商的技术了。

图片减振弹簧

说到底,这种技术仍然是被动“防御”,也就是探测到了颠簸,才去努力克服颠簸。尽管这里也用到了自动化的控制,但还是属于被动智能。主动智能,应该是提前感知到前方路面的凹坑,从而调节底盘的悬架,它更多的是依赖于图像\雷达传感器,而非加速度传感器。

图片阻尼耗散能量

2、压扁的轮胎

说实话,我根本没想到,有人会觉得这个视频里的胎压有问题。高速行驶条件下,撞到尖角物体,这不是轮胎的自然反应吗?如果你不理解,请继续往下看。

轮胎的胎压,一般都有一个推荐的值,这个值随季节变化,也不是固定的。夏天胎压低一些,避免爆胎。冬天胎压高一些,避免打滑。现在很多车都有胎压传感器,作为尊贵的迈巴赫,这种功能必然是有的。所以,胎压过低,司机马上就知道。至于手机端能不能收到预警,我就不得而知了。毕竟,以我月薪3000的身份,没有资格去了解。

图片胎压监测系统

DS告诉我,迈巴赫的标准胎压在2.2-2.5bar之间,也就是220-250kpa,约是大气压的2.2-2.5倍。同学们平时看到的轮胎,基本上不可能看到轮胎的凹陷,内部的高压,必然是让轮胎膨胀着。无论是停止还是正常行驶,地面的平面接触,让轮胎的受力基本上是均匀的,不会出现凹陷现象。但是,如果是一个凸出物,比如汽车压过一根实心钢管,轮胎必定凹陷

图片车轮碾压会不会变形

此外,速度在轮胎凹陷中扮演了重要的角色。测试车辆前进速度50km/h,自重约2.5吨,根据视频轮胎凹陷时间约1s不到,粗略计算,根据中学的动量定理Ft=mv,撞击力约34.7kN,大概是3.5吨重物的重力。再加上自身2.5吨的重力,以及凸出边缘的尺寸,轮胎很难不凹陷。车速越大,凹陷的越厉害。这个撞击力已经是保守计算了,实际的撞击时间更短,也不是定值,峰值撞击力可能得有10吨。感兴趣的同学,可以更加准确的计算一下。

3、放气更扬沙?

有人信誓旦旦,说尊界是为了让扬沙效果更好,才给迈巴赫放气的。但实际上,在这个案例里,放不放气,对测试效果并没多大影响。这是为什么呢?

我们可以简单计算一下,理想状态下,一个小球以50km/h的速度做平抛运动,已知坑深10cm,坑长60cm。当小球从坑边缘飞后,下降10cm的时候,大概是0.044s,这段时间内,小球飞跃的水平距离约0.61m,刚好撞到坑对面的侧壁。如果换成四轮汽车,悬架的干涉让撞击点更加偏向对面台阶。

图片平抛运动

所以,无论是满气,还是无气,轮胎的直接撞击位置并不是底部白沙。如果是直接撞击底部白沙,确实无气的接触面更大,会带起更多的白沙。但是,撞击点是坑的对面台阶,虽然满气和无气的变形大小确实不一样,但是影响范围有限,扬沙效果差距并不大。当然,这是纯分析,有条件的同学,做个试验就可以验证了。

结语

苦口婆心讲到这里,真正能看到这里的同学,肯定也能理解其中的力学原理了。实际上,我一点都不关注尊界,这车完全不是我能企及的,我就等着新问界了。