如今的汽車由于制造工藝的不斷進(jìn)步,汽車部件的精密度越來越高,所以汽車機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)起來噪音和震動也都明顯比十幾年前要小的多,有時候甚至可以低到令人難以察覺的地步。但車子的機(jī)械部分工作噪音輕柔了,其他部分帶來的噪音顯然就會越發(fā)突出了。
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比如為了解決風(fēng)噪,設(shè)計(jì)師們采用越來越符合空氣動力學(xué)的汽車造型,又比如為了減緩胎噪,輪胎工程師們也是各顯神通不斷努力。比如采用“斜向鋼片溝”的手法就是其中非常典型的一種降噪手段。
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啥是“斜向鋼片溝”呢?我們得從輪胎花紋的基礎(chǔ)知識說起。如果說縱向花紋是用來排水的,那橫向花紋又是用來干啥的?哪一種花紋對于噪音有直接關(guān)系呢?那么今天我們就從桌面上的一個小道具開始我們的故事!
如果我們?nèi)硪粋€不銹鋼輪子,放在桌面上滾動,如果桌面上沒有障礙物,桌面又很平整的話,那么我們只會看到這個不銹鋼輪子在桌上滾來滾去非常自如。這時候請你記住這個不銹鋼輪子滾動產(chǎn)生的噪音有多大。
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但是當(dāng)你拿出那一枚齒輪往桌上一丟,一旦滾動起來那噪音可是驚天動地?。〉谝皇驱X輪滾動幾下就會停下,二來是齒輪滾動的過程中,無論噪音還是震動都很驚人。那么這時候我們把這個現(xiàn)象叫做“齒輪效應(yīng)”。
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本來說到這里事情算是告一段落了,但如果我們繼續(xù)往深里去探究,我們會得到另一種齒輪——斜齒輪。如果你不懂什么是斜齒輪的話,請看下圖就能瞬間了解。——這樣一個斜齒輪我們放桌上來回滾,噪音表現(xiàn)又會如何呢?
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我們會驚訝的發(fā)現(xiàn),斜齒輪的滾動噪音,竟然并沒有比皮帶輪大多少!依然是非常的安靜,而且滾動的過程中也并沒有震動感產(chǎn)生。這是為什么呢?其實(shí)啊,這就是斜齒輪的“角度效應(yīng)”。因?yàn)樾饼X輪與桌面接觸的時候,任何時候都不會存在“齒與齒突然的交替”,而是在任何時候與桌面都保持不少于2個接觸點(diǎn)。
輪胎設(shè)計(jì),往往都要繞開“齒輪效應(yīng)”
今天我們不是要說輪胎花紋么,怎么談起齒輪扔桌上滾的事情了?其實(shí)啊輪胎的花紋大家仔細(xì)想想,和齒輪是一個道理!輪胎上沒有任何花紋那叫做“光頭胎”,在平滑如鏡的賽道上,在風(fēng)和日麗的干燥環(huán)境下能發(fā)揮最大的接地面積。但我們?nèi)粘W叩钠胀R路可沒這條件,又要面對坑坑洼洼砂石異物,又要抗衡雨雪天氣。
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除此之外比賽用的熱熔胎很軟,磨損很快,因此和民用輪胎完全不是一回事!所以民用汽車的輪胎就必須設(shè)計(jì)出各種花紋來兼顧不同天氣、不同路況下的抓地表現(xiàn)。通常橫向花紋的輪胎,在平整度差或者不平的路面上體現(xiàn)出的抓地性是最強(qiáng)的。但由于強(qiáng)烈的“齒輪效應(yīng)”導(dǎo)致了橫向花紋的輪胎并不適合家用車。
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于是乎“斜齒輪”的思路就開始進(jìn)入各大輪胎制造商的眼簾:把橫向花紋演變?yōu)樾毕颍褒X輪效應(yīng)”不就瞬間解決了?噪音不就瞬間沒了蹤影?說起來簡單做起來難!因?yàn)檩喬セy的寬度如果太寬的話,就算做成斜向的,也無法徹底避免“齒輪效應(yīng)”。
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因此輪胎的橫向花紋就必須得做的盡量細(xì)一些,因此我們得到2個結(jié)論:第一是輪胎的橫向花紋盡量做成斜向,第二是花紋本身盡量做的很細(xì)小。如此才能保證輪胎基本的低噪音。我們找來了一條雙星東風(fēng)DH06輪胎,用它來舉例說明,因?yàn)镈H06在這方面幾乎是可以直接當(dāng)成教具來用了!——DH06使用了非常典型的“斜向鋼片溝”設(shè)計(jì)手法。
“鋼片溝”是什么不懂?沒關(guān)系系我們接著往下分解!我們知道輪胎的花紋長成啥樣子全有輪胎模具來決定,輪胎模具上是如何做出那些看起來非常非常細(xì)小的花紋的呢?——答案是“鋼片”。所謂“鋼片”就是輪胎模具里看起來像是鐵片一樣的一片一片豎起來插著的鋼板。
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橡膠在模具里凝固成型之后,撤掉模具我們就得到了成品的輪胎?!颁撈痹谳喬サ奶ッ嫔狭粝碌暮圹E,就是一道一道寬度大概只有1毫米的細(xì)膩花紋,這種花紋專業(yè)上就叫做“鋼片溝”。我們對照圖中的雙星東風(fēng)HD06的胎面花紋,不難看懂吧?
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在對照了“教具”學(xué)習(xí)文字解說之后,相信以后您看到輪胎廣告上的“鋼片溝”3字就不會再不知所云了。雖然DH06主打?qū)庫o舒適,但在其他性能方面也有著自己的設(shè)計(jì)理念,因?yàn)樯婕暗降闹R點(diǎn)已經(jīng)不在“齒輪效應(yīng)”這一塊了,我們以后有機(jī)會的話,可以從其他角度來深入探討。