لاستیک و چرخ خودرو
فهرست مطالب
لاستیک
لاستیک و چرخ‌ها وزن خودرو را تحمل و خودرو را حرکت می‌دهند. تنها لاستیک‌های خودرو هستند که با سطح جاده تماس دارند.
لاستیک دو وظیفه اصلی دارد:
۱- ضربه‌گیری بادی است که بیشتر ضربه‌های ناشی از ناهمواری‌های جاده را جذب می‌کند تا ضربه وارده به سرنشینان، خودرو و بار خودرو کاهش یابد.
۲- لاستیک به سطح جاده می‌چسبد تا کشش چرخ افزایش یابد. بدین ترتیب خودرو می‌تواند بدون سُر خوردن، شتاب بگیرد، ترمز بگیرد و دور بزند.
فرمان‌پذیری، شتاب و قدرت ترمزگیری مطلوب خودرو به نحوی اساسی به ویژگی سطح جاده و لاستیک‌های خودرو بستگی دارد. هنگامی که سرعت خودرو کم و شرایط جاده عادی باشد کیفیت لاستیک‌ها چندان محسوس نیست اما در سرعت های بالا و جاده های کم اصطکاک؛ مثلا لغزنده و یخ زده، هدایت و کنترل خودرو به کیفیت لاستیک‌ها بستگی دارد. لاستیک باید به اندازه کافی پهن باشد تا بتواند نیروی وارده از طرف سطح جاده و وزن خودرو را تحمل کند و چسبندگی مطلوب را به وجود آورد. از طرفی نرم و الاستیک بوده تا بتواند ضربات اولیه سطح جاده را مانند فنر جذب کند.
انواع لاستیک
۱- تیوپ دار
۲- بدون تیوپ
تیوپ یک محفظه لاستیکی حلقوی است که هوای فشرده را در خود نگه می‌دارد. لاستیک و تیوپ روی رینگ چرخ می‌افتند. هوای فشرده از طریف سوپاپ (والو) وارد تیوپ می‌شود و آن را باد می‌کند. فشار هوا باعث می‌شود که لاستیک شکل خود را حفظ کند. امروزه در همه خودروهای سنگین، ماشین‌های امداد خودرو، موتورسیکلت‌ها و سواری‌ها از توع تیوپ دار استفاده می‌شود اما اخیرا در سواری‌ها، نوع بدون تیوپ متداول شده است.
نیرو‌های وارده بر لاستیک خودرو
۱- نیروی کششی (محیطی) وارد بر لاستیک
(نیرویی که هنگام شتاب‌گیری از طرف لاستیک بر سطح جاده وارد می‌شود.)
۲- نیروی فشاری (نرمال) وارد بر لاستیک
(این نیرو در هنگام ترمز کردن از طرف جاده و شاسی بر لاستیکی که نیروی منفی دارد اعمال می‌شود.)
۳- نیروی جانبی وارد بر لاستیک
( این نیرو در اثر چسبندگی در موقع پیچیدن در لاستیک به وجود می آید.)
والو (Valve) چیست؟
هوا از طریق این سوپاپ و سوزن آن وارد لاستیک یا تیوپ می‌شود. در لاستیک‌های تیوپ‌دار، والو متصل به تیوپ است و از سوراخ کف رینگ بیرون می آید. لاستیک‌های بی‌تیوپ والوی جداگانه دارند. که در سوراخ کف رینگ نصب می‌شود. والو لاستیک دو نوع است؛
والو فشاری که با تیوپ یک تکه می‌باشد و والو پیچ و مهره‌ای که والو با پیچ و مهره بسته می‌شود. نوع دیگری از والو نیز در برخی خودروها وجود دارد که الکترونیکی بوده و با سنسوری که در درون آن تعبیه شده میزان فشار باک لاستیک به صورت امواج الکترونیکی در هر لحظه به واحد کنترل موتور (ECU) ارسال می‌گردد که در صورت کم بودن فشار باد، واحد کنترل سیستم هشدار دهنده را فعال می‌نماید.
فشار باد، والو را در وضعیت خود نگه می‌دارد و سوزن مانع از خروج باد از تیوپ یا لاستیک می‌شود. سوزن در برخی از والوها قابل تعویض و در برخی دیگر یکپارچه هستند.
در این والوها سوزن یک قطعه پلاستیک سه شاخه است و برای خالی کردن باد لاستیک‌ها از ابزار خاصی استفاده می‌شود. معمولا روی والو درپوشی می‌بندند تا گرد و خاک وارد آن نشود. این درپوش به جلوگیری از خروج باد کمک می‌کند.
نگهداری لاستیک و چرخ خودرو
مهمترین دستورات در مورد نگهداری و بازبینی لاستیک و چرخ عبارت است از:
۱- کنترل فشار باد لاستیک‌ها
۲- کنترل ساییدگی‌های غیر عادی لاستیک‌ها
۳- تعویض به موقع محل چرخ‌ها
۴- بالانس نمودن چرخ‌ها
نحوه ساخت تایر
تایر از روی هم قرار گرفتن ورقه‌های لاستیک در قالب‌های فلزی به وجود می‌آید. برای تولید تایر، ورقه‌ها را روی قالب قرار داده و آن‌ها را در فشار و درجه حرارت بالا پرس می‌کنند. برای افزایش استحکام تایر، دو حلقه سیمی در نظر گرفته و لایه را به دور آن‌ها می‌پیچانند؛ این حلقه‌ها بر روی تکیه‌گاه رینگ قرار گرفته و سبب استقرار تایر بر روی رینگ میشوند. تایر در فشار و حرارت بالا با افزودن مقداری گوگرد شکل گرفته و استحکام و انعطاف لازم را می‌یابد.
ویژگی‌های تایر
۱- تایر بخشی از شاسی می‌باشد که وزن خودرو را تحمل کرده و موجب حرکت خودرو می‌شود.
۲- تنها تایرهای خودرو می‌باشد که با سطح جاده در تماس هستند.
۳- کیفیت ترمز کردن و شتاب‌گیری خودرو به نحو محسوسی به کیفیت تایر و نوع آج آن بستگی دارد.
۴- تایر با چسبیدن به سطح جاده باعث افزایش کشش چرخ شده و از سُر خوردن خودرو جلوگیری می‌نماید؛ در ضمن امکان شتاب گیری، ترمز کردن و دور زدن مناسب را نیز فراهم می‌کند.
۵- تایر در هنگام برخورد با ناهمواری های سطح جاده تغییر شکل یافته و از انتقال ضربه حاصل از برخورد با ناهمواری‌ها به سرنشینان و خودرو جلوگیری می‌کند.
۶- چرخ و تایر یک مجموعه هستند که خرابی هریک بر عملکرد مناسب دیگری تاثیرگذار است.
۷- تایر قسمت زیادی از صداهای مزاحم را حذف کرده و از ورود آن‌ها به قسمت سرنشینان خودرو جلوگیری می‌کند.
۸- در سرعت‌های بالای خودرو، جاده‌های لغزنده و بار زیاد وارده بر خودرو ، نقش تایر در کنترل و هدایت خودرو اهمیت بسیاری می‌یابد.
عوامل ایجاد مقاومت غلتشی در تایر
از عوامل عمده ایجاد مقاومت غلتشی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱- ساییدگی در محل تماس تایر با سطح جاده.
۲- لغزش تایر در جهات جانبی و طولی.
۳- ناهمواری‌های سطح جاده.
۴- اتلاف انرژی ناشی از خمیدگی دیواره تایر.
۵- اتلاف انرژی ناشی از خمیدگی آج تایر.
۶- نیروی مقاوم جوی داخل و خارج تایر.
تعداد لایه‌های تایر
تعداد لایه‌های تایر، بسته به نوع تایر، مورد مصرف و مقدار بار وارده به آن تفاوت دارد. مثلا تایر خودروهای سواریِ سبک بین ۲ تا ۶ لایه و تایر خودروهای سنگین از قبیل کامیون و اتوبوس بیش از ۱۴ لایه دارند؛ همچنین تایر ماشین آلات سنگین از قبیل خودروهای راه سازی تا ۳۲ لایه دارند.
نوع مواد بکار رفته، استحکام دیواره جانبی و آج تایر، تعیین کننده سختی و توان اتلافی تایر در حال غلتش می‌باشند. در تایرهای صاف و ساییده شده، مقدار ضریب مقاومت غلتشی ۲۰ درصد کمتر از تایرهای نو است.
همچنین لایه لایه سازی خوب، به اندازه ۲۵ درصد ضریب مقاومت غلتشی را افزایش می‌دهد. مقاومت غلتشی بلافاصله با شروع حرکت تایرها به وجود می‌آید. از آثار نامطلوب آن می‌توان به تبدیل قسمت زیادی از نیرو به گرما در چرخ‌های در حال گردش اشاره کرد. با این افزایش درجه حرارت در تایرها، مقاومت مالشی و پایداری در برابر فرسودگی خمش در تایرها کاهش می‌یابد؛ که این عوامل از دلایل محدود کردن کارکرد تایرهاست.
انواع تایر براساس لایه‌گذاری
دو نوع اصلی ساختار تایر که در سطح وسیعی کاربرد دارند، تایر های “رادیال” و “بایاس” می‌باشند.
تایر بایاس:
تایرهای بایاس از لایه‌های لاستیکی، در ترکیب با تسمه‌های بافته شده از نایلون استفاده شده است، که بر روی یکدیگر با زاویه تقریبا ۳۵ الی ۴۰ درجه قرار می‌گیرند و زاویه‌شان در لایه‌های مجاور معکوس یکدیگر است.
این لایه‌ها تا سیم‌های طوقه امتداد یافته و به دور آن پیچیده میشوند تا تکیه گاه مناسبی را برای تایری که بر روی رینگ سوار میشوند فراهم کرده و غلباف یا محفظه هوا را شکل دهند. سپس بر روی این لایه‌ها، لاستیک بیشتری را برای طراحی الگوی آج قرار می‌دهند.
از معایب تایر بایاس می‌توان به عمر کوتاه ، افزایش مصرف سوخت، چسبندگی و کنترل کمتر اشاره کرد.
تایر رادیال:
در ساختار تایر رادیال، لایه‌های موازی که از جنس الیاف لاستیک اندود شده می‌باشند و توسط سیم‌های نایلونی، ابریشم مصنوعی، پلی استر یا فایبرگلاس تقویت میشوند، بطور مستقیم از یک لبه تایر به یک لبه دیگر می‌روند و زاویه تقریبا ۹۰ درجه‌ای با دیواره محیطی تایر به وجود می‌آورند. این ساختار، دیواره‌های جانبی انعطاف‌پذیری را فراهم کرده و یک رانندگی نرم را موجب می‌شود.
بالانس چرخ
بالانس چرخ‌های خودرو یکی از الزامات اساسی خودرو در زمان سرویس دوره‌ای خودرو می‌باشد که همواره توسط سازنده خودرو نیز توصیه می‌شود.
بالانس لاستیک‌ها که بعضی اوقات با میزان فرمان اشتباه گرفته می‌شود، در افزایش طول عمر لاستیک و رسیدن به عملکرد بهینه لاستیک نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند.
بالانس چرخ‌ها، از طریق توزیع یکسان وزن لاستیک و خودرو ، باعث سایش یکنواخت هر چهار لاستیک و یک سواری ملایم می‌شود.
عدم بالانس، باعث سایش غیریکنواخت لاستیک‌ها می‌شود و باعث می‌شود که یکی از لاستیک‌ها زودتر از دیگری به پایان برسد. علاوه بر این، بالانس نبودن چرخ‌ها باعث خراب شدن جلوبندی نیز می‌شود.
بالانس دوره‌ای لاستیک‌های خودرو در هر ۸۰۰۰ تا ۱۰.۰۰۰ کیلومتر یا هر ۶ ماه همواره به رانندگان توصیه می‌شود.
اگر که تایرهای جلو بالانس نباشند، لرزش در سرعت‌های ۸۰ تا ۹۰ کیلومتر بر ساعت نمود پیدا می‌کند.
در صورتی که تایرهای عقب بالانس نباشند، باعث لرزش در سرعت‌های ۱۲۰ تا ۱۴۰ کیلومتر بر ساعت میشوند.
جابه‌جا کردن چرخ‌ها:
بهتر است هر ۸ تا ۱۰ هزارکیلومتر، جای لاستیک‌ها را با یکدیگر عوض کنید، به این دلیل که لاستیک های جلو سریعتر ساییده میشوند زیرا وظیفه چرخش خودرو در پیج‌ها را نیز انجام می‌دهند؛ به خصوص که اگر خودروی شما محور محرک جلو باشد این سایش سریعتر رخ می‌دهد. نحوه تعویض لاستیک‌ها با یکدیگر در دفترچه راهنمای خودرو درج شده است.
اندازه تایر
اعداد و اندازه‌های تایر همیشه در ابعاد بزرگ و بر روی دیواره بیرونی تایر درج شده است.
اندازه لاستیک خودرو با علائمی همچون P195/65/R15 نشان داده می‌شود که هرعدد نشانگر یک پارامتر است:
مخفف تایر خودروی سواری است. (P = Passenger)
195: پهنای تایر (برحسب میلی‌متر)
60: نسبت ارتفاع دیواره لاستیک به پهنای آن (برحسب میلی‌متر)
حرفِ R : نوع لاستیک (Radial)
15: قطر رینگ (برحسب اینچ)
تاریخ ساخت لاستیک
همه لاستیک‌ها دارای تاریخ ساخت روی جداره خود هستند که با چهار رقم نشان داده می‌شود. دو عدد اول نشان دهنده هفته ساخت و دو عدد دوم سال ساخت لاستیک هستند. برای مثال عدد “۱۸۱۶” نشان می‌دهد این لاستیک در هفته هجدهم سال ۲۰۱۶ تولید شده است.