空想科學實驗室專題再度來到「輪胎」相關的話題，前面我們談過了編織密度TPI，這次就繼續這個話題來談滾動阻力。前面我們提到過越高TPI的輪胎編織密度其支撐性就越不足夠，所以在輪胎的形變上面就會產生很大的問題，但也當然的各家廠商不會就這麼簡單的使用單層編織層，定會依照自己的設計方式製作成多層或者不同編織方向的層疊，就像碳纖維車架的疊層一樣，用來增加強度與剛性。
在增加了TPI、多層、高胎壓以及胎面設計之後，所得到的結果會是減少滾動阻力，現在就來探討為什麼滾動阻力會降低以及為什麼滾動阻力是輪胎設計中的重點需求。
根據財團法人車輛研究測試中心提出的報告，文中說到輪胎的形變量越大所消耗的能量就越大，並且在滾動阻力當中遲滯現象（變形）就會影響90％的滾動阻力，其他因素才是風阻以及輪胎與地面的磨擦阻抗。在單車時代「空想科學實驗室」專題中也曾經提到過遲滯現象，這裡再次說明這個特性。
遲滯現象以自行車輪胎簡單來講，就是框體轉動對輪胎內側施力，在同一個時間點輪胎與地面接觸的部位是不受力的，再來下個時間點輪胎會因為受力不均而產生變形，接著因為變形會有大部分的力量傳導到地面產生滾動的力量，同時因變形也會產生熱能散失、磨擦阻抗，這就是能量的遲滯損失。這也說明了橡膠類型的物體雖然具有良好的吸震特性，反義就是同時具有最大滾動阻力來源的特性，是為橡膠材料本身的特性。而如果以顆粒胎來說，相同胎寬的情況下具有顆粒的輪胎滾動阻力較高並不是因為顆粒形狀造成的，而是顆粒狀與地面的接觸面積較小而讓這個現象更明顯進而增壓滾動阻力。
在其他影響輪胎滾動阻力的因素除了變形量、遲滯現象之外還有輪胎的直徑、表面粗糙度、胎壓、胎紋和行進的速度，這些因素都交互影響著輪胎的滾動阻力，但主要影響滾動阻力的就是「變形量」，也就是遲滯現象，這也是大多數輪胎品牌致力開發的重點項目。除了這些我們先前談過的編織層之外，橡膠材料上面也都加入了各種不同特性的元素在裡頭，早期米其林公司將二氧化矽材料加入在橡膠裡面，目的就是要減少橡膠分子在滾動時產生的磨擦、避免輪胎產生過度的溫度變化，也就降低了輪胎的變形量達到節省能量的目的。現今對於自行車輪胎材料科技的進化非Victtoria的G+石墨烯技術應用莫屬了，也根據Victtori官方提出的資料來看，宣稱可以減少更多的滾動阻力。
說到這裡，我們已經知道滾動阻力為何會是輪胎廠商研究開發的重點，也談到了滾動阻力要降低首要就是減少變形量。我們回過頭想想各家廠商所宣稱的「提昇效率、降低阻力、胎壓更適中」等用詞，讀者們是不是就可以猜想的出來這些用詞是不是其來有自了呢？
特殊的材料、不同的編織密度與疊層可以讓輪胎在打入高胎壓之後保持穩定的形體，也就是說打入建議的胎壓與環境搭配下可以獲得更良好的騎乘特性，因大多數人可能還是認為胎壓越高滾動阻力就越低，雖然這麼講是沒有問題，但是在產品限制的最高胎壓下，具有邊際效益遞減的特性，所以一昧的打上高胎壓獲得較少的滾動阻力效應卻換來更死硬的回饋感，就整體的滾動阻力來說並非是好事。再來就是所謂降低阻力的部份，在有效的產品特性裡面穩定的胎壓、恰當的材料與編織層設計又可以抑制遲滯現象帶來的遲滯損失，這有可能是胎寬設計與框體的搭配，也有可能是針對不同使用環境來使用不同的材料。
註：E.T.R.T.O.對於輪胎與輪圈的關係有嚴格的規定。
我們又可以找到出一個新問題，輪胎寬度以及框體寬度的搭配問題，我們都知道管胎就是一個接近圓形的管型物體，但是開口胎卻不是，有人說開口胎側面像是冬瓜型或者是半圓蛋形都沒有關係，也就是說開口胎在框體接觸的那一面銜接的寬度以及方式就會影響輪胎的結構特性，例如23C的開口胎裝在20mm寬的框體或是25mm寬的框體，同胎壓條件下滾動阻力會有不同的表現，這或許又會是不一樣的產品開發方向。
最後，輪胎的磨擦力跟滾動阻力是不一樣的特性，滾動阻力低的輪胎並非抓地力的制動性就不好，反之亦然。但不管怎樣，重量也是影響滾動阻力重要的因素之一，呼應我們先前談到的「慣性輪組」話題中重量越高慣性越大，但是也會增加滾動阻力，所以「誰滑的遠？」的這場遊戲，不一定是重量重的人會贏。
【空想科學實驗室】專題會繼續為讀者帶來自行車上各種相關問題，如果讀者們有任何建議與指教也請來信一同討論。
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延伸閱讀&參考資料
