赛车轮胎技术沙龙

2026年9月3日,轮胎动力学协同创新联盟(TDA)在柳州顺利举办“赛车轮胎技术沙龙”,VI-grade车辆动力学高级工程师、大学生方程式赛事资深裁判邓贤亮受邀参加本次沙龙,与来自汽车工程学会、吉林大学、清华大学、北京理工大学、华南理工大学等高校车队代表、以及来自孔辉科技等行业专家展开了深入的轮胎技术交流,致力引领大学生方程式赛车技术新纪元。

赛车轮胎技术沙龙的图1

沙龙报告:轮胎数据对赛车设计的重要性

赛车轮胎技术沙龙的图2

邓贤亮在沙龙上分享的《轮胎数据对赛车设计的重要性》,面向FSC各学生车队,从轮胎底层物理数据切入,拆解轮胎各项特性如何前置约束赛车整车设计,剖析了轮胎数据如何反向决定赛车的设计边界。

赛车轮胎技术沙龙的图3

轮胎是车辆与地面唯一接触介质,加速、制动、转向全部作用力都依靠轮胎接地实现。动力、制动、空气动力学的性能上限受轮胎抓地力制约。高性能赛车开发,应将轮胎特性作为底盘设计的输入,根据轮胎设计悬架。

赛车轮胎技术沙龙的图4

热熔胎比街胎抓地上限更高,纵向极限影响动力系统与制动硬件选型,侧向极限影响空力套件的收益。急加急减直道多的赛道侧重轮胎纵向抓地,高速弯多侧重侧向抓地,需结合赛道做轮胎选型。

赛车轮胎技术沙龙的图5

热熔胎存在最佳工作温度窗口,过热、过冷都会损失抓地力,轮胎温度由摩擦产热与散热共同决定,摩擦产热与垂向力、滑移率、侧偏角相关,一般而言,较软的轮胎配方的工作温度较低,在高速弯多的赛道由于空力套件的影响,垂向力偏大,以及车辆长时间处于高速弯下,轮胎产热多,轮胎温度高,如果选用较软的配方,轮胎很容易过热,因此一般选用偏硬配方;而直道多低速弯多的赛道,则相反,轮胎无法达到硬胎的工作温度,需要选用软配方。胎压、束角、侧倾角刚度分配、制动力分配均可调节轮胎温升和四个轮的温度分配,在正赛调教下需要维持四个轮合理的工作温度,内外侧轮之间不应出现较大的温度差,保证长距离下赛车操纵特性的”一致性“。

赛车轮胎技术沙龙的图6

侧偏刚度越大,转向响应越灵敏。峰值后曲线跌落陡,则轮胎工作区间窄,对车手技术要求高;跌落平缓,车辆滑移时容错性更好。峰值滑移率是TC标定依据,实际工况侧偏角应落在轮胎测试数据范围内。

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轮胎摩擦系数、侧偏刚度随垂向载荷变化。载荷敏感的轮胎需要降低车轮动载荷,选取软弹簧可以降低车轮动载荷进而提升机械抓地力,但会削弱车身姿态控制,影响空气动力学套件。轮胎侧偏刚度随载荷变化,调整侧倾角刚度会改变前后载荷转移分配,进而影响前后轴的侧偏刚度,侧偏刚度变化后为了维持同样的侧向力,前后的侧偏角会发生改变,最终影响转向特性,如果缺少对应轮胎数据,难以预判转向特性,也无法评判防倾杆调校效果。

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松弛长度表征轮胎侧向力建立的快慢。转向输入后,侧向力不会瞬间到位,需要车轮滚动一段距离。松弛长度大,连续转向工况会出现转向迟滞。轮胎选型除稳态抓地,还需要考量该瞬态特性。

赛车轮胎技术沙龙的图9

轮胎回正力矩叠加机械拖距共同决定方向盘手感。拖距过大会方向盘过重;拖距过小会出现 “吸手”,车手无法感知前轮极限。理想状态下方向盘手力要和车辆横摆响应保持线性,悬架拖距设计需要匹配轮胎回正力矩特性。

赛车轮胎技术沙龙的图10

外倾角会改变轮胎纵、侧向抓地。车轮跳动与侧倾带来的外倾角变化相互矛盾。外倾角增益、侧倾中心高度不能只靠经验,需要结合轮胎特性与赛道工况。悬架跳动时轮心Y坐标变化越大,轮胎磨损越大,不同轮胎对磨损的敏感程度不同,需要依据不同轮胎来设定不同的轮心坐标变化目标

总结

赛车轮胎技术沙龙的图11

本次2026柳州轮学盟沙龙,VI‑grade工程师围绕轮胎数据对赛车设计的重要性开展技术分享,传递了赛车应当基于轮胎特性做正向开发的工程理念。分享系统讲解轮胎稳态附着力、温度窗口、载荷敏感性、松弛长度、回正力矩、外倾角敏感性等关键特性,阐述各项轮胎参数如何约束动力选型、制动匹配、悬架调校、TC 电控标定以及车手转向手感。

在大学生方程式赛事领域,VI‑grade持续助力 FSC 学生车队的技术成长,为参赛车队提供软件使用许可赞助,支撑车队开展赛车虚拟开发与方案验证工作。构建完成的虚拟轮胎模型能够直接在VI‑CarRealTime环境下运行,帮助车队完成从离线仿真、模型迭代到驾驶员在环模拟器试验的全流程虚拟测试,让仿真不再仅作为演示工具,真正落地服务于方程式赛车的设计、调校与性能预判,帮助学生车队降低实车试验成本,提升整车开发效率。


关于 VI-grade

VI-grade 是全球颠覆性汽车开发解决方案提供商,致力于推动零原型车开发模式的落地。

公司以人为本的解决方案涵盖行业领先的实时仿真软件、专业驾驶模拟器及硬件在环解决方案,助力交通运输行业加速产品开发。

其可扩展的驾驶模拟器产品系列覆盖广泛性能区间,能够全面评估多学科驾驶体验。这些经过实践验证的解决方案,帮助整车厂、供应商、研究中心、赛车团队及高校减少物理原型车使用,同时加速创新进程,逐步实现零原型车的终极开发目标。

VI-grade 隶属于 HBK ISV(仿真与验证)事业部,该事业部专注于提供实时软件、模拟器及硬件在环解决方案,支持产品开发全周期的虚拟测试,助力企业加速创新、缩短上市时间并提升竞争优势。

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