高性能轮胎究竟是如何炼成的？

9月份，萝卜报告应邀前往日本茂木町赛道，进行米其林赛事活动的体验，我也有幸在赛道中实际驾驶到了Clio和F4赛车。

不过相比一些其他媒体游记式的体验，我觉得这次和米其林官方工程师交流的，关于轮胎赛道设计的理念，反而干货很多，值得好好提及！所以就这次和大家聊聊米其林Pliot Sport 4S高性能轮胎的机会，也和大家聊聊，一款高性能公路轮胎在各方面在设计上的取向问题！

首先在第一点要和大家聊的，就是关于轮胎的扁平比（高宽比）。一般而言，扁平比越小的车型，在急速行驶以及极限操控的时候，相对而言轮胎形变越小，反馈越快，并且由于形变造成的能量损失也就更小。

所以目前偏向于性能取向的车型，越来越倾向于采用更大尺寸的轮圈，更低扁平比的轮胎，这是一个普遍的趋势，更何况更大的轮圈也容易塞下性能更好的刹车系统。

而米其林大力支持的Formula E电动方程式，采用PilotSport EV系列轮胎也是主流的18寸轮圈设计，这也更接近于把赛道技术快速转化为民用。

在这里不能不提及一个反例，就是F1比赛所采用的轮胎，往往都是轮胎尺寸很厚，但轮圈却非常小。

其实这里有很多复杂的因素，包括技术垄断的历史原因，甚至还有坊间流传的小道消息，所谓的“更厚的胎壁便于更好的体现轮胎品牌LOGO”，但这些其实都并不是主要原因。

最重要的是，F1赛车的车重非常轻盈，并没有大尺寸刹车卡钳的要求；而且由于极速过高的问题，实际上F1赛车通过空气动力学套件获得的下压力极大，而减震系统又和纵向力学分配几乎没什么关系，也就要求更厚重的胎壁去应对这种反差极大的情况。尽管相对而言，Formula E的极速并没有F1那么的高，但通过技术的进步，能实现这样的扁平比，也是一个很大的突破。

第二个问题，相比更极致并且可以根据天气实时更换的赛道轮胎，高性能公路胎毕竟绝大多数时间还是要在公路上行驶（根据米其林Pilot Sport 4S的官方技术说明，取向是80%公路，20%赛道），所以必须也要有兼顾干湿路面表现的能力。

这一点其实比较容易理解，所谓干地性能，那自然是要更大的抓地面积，尽量少（甚至完全没有）花纹；而湿地排水性能，则主要是依靠纵向和横向花纹设计，尽可能快的刺破水膜，两者完全是矛盾体。所以大部分厂商的解决方案都是，干地和湿地花纹结合，米其林的Pilot Sport 4S也是如此。

值得注意的是，这种设计基本上都是湿地花纹位于轮胎内侧，干地花纹位于轮胎外侧，因为在实际的弯道操控中，外侧承担了大部分压力，更高的极限性能必须做在这里。

同时，当车辆在湿滑路面过弯时，车辆的离心力不足以让轮胎达到干地行驶时同样的倾斜角度，此时会有更多的轮胎内侧胎面与地面接触，所以如果胎面内侧具有防滑效果的话，在湿滑路面上车轮便能获得更强的抓地力了。另外，在轮胎本身配方上，也能通过增加吸水性能，而获得一定湿地性能的提升。

第三个问题，和大家一起聊聊关于轮胎温度的控制，这也是高性能公路轮胎在设计上非常重要的一点。这里所谓的温度控制，并不是指热熔胎需要暖胎这类事情——毕竟Pilot Sport 4s这种公路胎是不需要太过考虑最佳工作温度的，否则对于公路行驶而言，每次出行还需要暖胎，太麻烦也太危险了。

而“温度控制”是指在不同驾驶条件下，整个轮胎不同部位温度的平均化。简而言之，更平均的温度，意味着更均匀的应力分布。即便与最原始的斜交轮胎相比，现在普及的子午线轮胎已经非常稳定了，但在高速行驶的条件下，还是会因为G值的缘故产生圆周损失，也就是中央的凸起形变，一旦形变会产生高温区，也就意味着抓地面积的变化和轮胎性能的损失。

此外，在弯道情况下，也容易出现最外侧高温的聚集，这也意味着应力分布的不均匀。在这方面，Pilot Sport 4S也通过配方优化和内部结构的改变，让应力更均匀，产生了比前代产品PSS更好的表现。下图为PSS和PS4在同等工况下的压力、温度分布图，可以看出相比于PSS而言，PS4S的接地压力、温度都要分布更加平均，为过弯稳定性提供了很好的帮助。

实际上，轮胎的设计，在很多方面都是在矛盾的对立中，进行取舍的过程。比如抓地力和耐磨性的矛盾，干地和湿地操控的矛盾，轮胎厂商能做的，就是尽量在不降低其他方面性能的前提下，去提升某几方面的问题，在慢慢迭代几次之后，慢慢累积的量变才会行成最终的质变。也希望这篇文章，能让大家对高性能轮胎的表现有一定认识，我们下一次再见：）