در ادامه بحث دو شماره ی پیش (قسمت اول – قسمت دوم) در مورد شناخت لاستیک خودرو و معرفی انواع آن در این شماره به نکته هایی اشاره می کنیم که با رعایت آنها برای استفاده ی بهتر از تایر، عمر آن را افزایش می دهیم.
قوانین حاکم بر لاستیک خودرو
قوانین استفاده از تایر در خودروهای جاده ای در بریتانیا به صورتیست که تایرهای رادیال در قسمت جلو وتایرهای معمولی در قسمت عقب خودرو قرار میگیرند. علت وضع چنین قوانینی به طور مشخص بیان نشده اما میتوان توضیح ساده ای برای آن تعریف کرد:
- هنگامی که گوشه ی جلوی تایر در زاویه ی لغزشی تندتر از زاویه ی لغزش تایرهای عقب حرکت کند، لغزش ایجاد شده و به موجب آن قسمت جلوی خودرو متمایل به عرض حرکت میکند (شکل شماره ی 1) این ویژگی سبب بروز خطر نمی شود چون هرگونه جدا شدن از مسیر به صورت تدریجی رخ داده و به سهولت با راندن چرخ به کنترل در می آید. به عبارت دیگر اگر چرخهای عقب در زاویه ی لغزشی تندتر از چرخ های جلو حرکت کنند قسمت عقب خودرو به سمت کنار و عرض حرکت میکند و سبب خروج از مسیر اصلی می شود و این حالت یک نقص به حساب می آید.
- در حالت حرکت جانبی یا وجود نیروی جانبی سختی بیشتر تایرهای رادیال نسبت به تایرهای معمولی زاویه ی لغزش را کاهش می دهد، از این رو استفاده از تایرهای رادیال در قسمت جلو و تایرهای معمولی در قسمت عقب، حداکثر کشش را در خود ایجاد میکند. (شکل شماره ی 1)
- با ترکیب نامنظم تایرهای رادیال و تایرهای معمولی بر روی خودرو اختلالات و مشکلات در هنگام جهت گیری خودرو در حرکت مورب به دلیل ناهماهنگی ایجاد می شود. (شکل شماره ی ۱)
موارد زیر هنگام استفاده از تایر بر روی خودرو مورد توجه قرار گیرد:
1- اگر تایر برای استفاده بر روی خودرو مناسب نیست یا ناسازگار و ناهماهنگ با نوع تایر چرخهای دیگر می باشد نباید مورد استفاده قرار گیرد.
2- اگر تایر به میزان کافی باد نشده است نباید مورد استفاده قرار گیرد.
3- شیارهای روی تایر باید حداقل در تمامی جهت ها 1/6 میلیمتر عمق داشته باشد و پیوسته 3/4 عرض تایر از قسمت مرکز در تماس با زمین قرار گیرد. در مورد خودروهای با حداکثر وزن خالص 3/5 تن حداقل عمق نوار حرکتی باید 1 میلیمتر باشد و این شیارها 3/4 عرض نوار حرکتی را شامل میشود. شرط اول یعنی عمق 1 میلیمتر باید حتما رعایت شود.
۴- اگر تایر شکستگی یا بریدگی به میزان حداکثر 25 میلیمتر یا ۱۰ درصد در هر قسمتی از عرض داشته باشد، نباید مورد استفاده قرار گیرد. تایرهای بادی روکش شده، هیچگاه نباید در خودروهایی که وزن خالص آنها از ۲۵۴۰ کیلوگرم بیشتر است، استفاده شوند. همچنین این نوع تایرها نباید برروی چرخهای به قطر 405 میلیمتر یا بیشتر نصب گردند و نیز نباید از خودرویی که تایر بادی فابریک آنها بریده شده یا روکش شده (Recutting) است، استفاده کرد. در آمریکا، آژانس تنظیم تایر با عنوان FMVSS یا استانداردهای دولتی برای ایمنی خودروهای موتوری، این وظیفه را بر عهده دارند.
فشار باد لاستیک خودرو
به طور عمده ویژگی الاستیسیته ی تایر مربوط به فشار باد درون تایر می باشد، پرواضح است که تایر باید در فشار باد مناسب و دقیقی نگهداری شود که این موضوع به نوبه ی خود به کاربرد تایر، حجم بار (ظرفیت بار) و نحوه ی حرکت خودرو و عمر تایر برمیگردد که به بررسی بعضی از این عوامل می پردازیم:
شاخص بار لاستیک خودرو
برای هر اندازه و نوع تایر، سازندگان تایر میزان فشار خاصی را با توجه به باری که قرار است توسط خودرو حمل شود پیشنهاد میکنند. اگر میزان فشار باد لاستیک خودرو خیلی کم باشد مقاومت چرخشی زیاد سبب مصرف سوخت بیشتری میشود که در این زمینه برای مثال شرکت میشلن اعلام کرده که اگر یک تایر خودرو تجاری تحت ۲۰ درصد فشار باد قرار گیرد ۳۰ درصد عمر بالقوه ی خود را از دست میدهد.
نحوه ی حرکت خودرو
در یک حرکت مورب متناوب اثر افزایش فشار باد لاستیک خودرو سبب کاهش زاویه ی لغزش (Slip Angle) میگردد. انتخاب فشار باد تایر به نوع تایر و ساخت نوع خودرویی که جهت استفاده ی خاص به کار برده می شود، بستگی دارد.
سوپاپ تایر
اساس سوپاپ تایرهای امروز از لحاظ شاخصه های استاندارد با آنچه در سال ۱۸۹۸ توسط A.Schradersدر نیویورک معرفی شد تغییر چندانی پیدا نکرده است. سوپاپ تایر فواید و کاربردهایی به شرح زیر دارد:
1- به تایر اجازه می دهد تا تحت فشار بادگیری شود.
2- مانع خروج یا فرار هوا پس از باد زدن تایر می شود.
3- اجازه ی تعدیل فشار باد را با خروج هوا از تایر می دهد.
4- به سادگی توسط ابزار و ادوات اندازه گیری فشار مورد استفاده قرار میگیرد.
سوپاپ تایر در تایرهای تیوب دار و بدون تیوب، دارای سه جزء اساسی می باشد:
بدنه Body : برای ماشین هایی که ساق فلزی سوپاپ در بدنه ی تایر و در میان محیط گوگردی قرار گرفته که به تیوب داخلی می رسد یا در تایر بدون تیوب هوای متراکمی در جهت مخالف حفره ی حاشیه چرخ ایجاد میشود (شکل شمارهی 2a). بدنه های سوپاپ برای ماشین های تجاری از یک ساق چند ماده ای تشکیل شده و در یک زمینه ی گوگردی در تایر محکم می شود و هوا را تحت فشار قرار می دهد (شکل شماره ی ). برای جلوگیری از شکستن استوانه ی سوپاپ، آن را در یک ساق فلزی که در راستای حاشیه ی چرخ است قرار میدهند (شکل شمارهی c2) و برای اینکه بتوان فشار تایر را چک کرد یا برای باد کردن آن، کمی آن را کج تر می سازند.
هسته Core : برای فشار وارد کردن به طور کامل، توپی توخالی با یک درزگیر پلاستیکی فشار هوای متراکمی در تماس با بدنه ی سوپاپ و پلانجر فنری تحت فشار می سازد و هوای متراکم با توپی توخالی پایین آن مخالفت میکند (شکل شمارهی ۲)، پلانجر فنری تحت فشار به عنوان چک کننده سوپاپ عمل میکند.
کلاهک Cap : به عنوان یک درزگیر در مقابل هوای متراکم عمل میکند و همچنین غبار و رطوبت را از سوپاپ خارج می کند.
تایر و نوار آج منشأ میگیرد که به فشار باد تایر بر می گردد وهمچنین تابع فشار مناسب تایر است که فشار مناسب به عملکرد تایر باز می گردد و ناشی از ظرفیت حمل بار عمر تایر و ماشین های باربری است.
ظرفیت حمل بار لاستیک
برای هر اندازه و هر نوع تایر، کارخانه سازنده یک دامنه ی فشار باد، متناسب با باری که حمل می شود را پیشنهاد میکند تا تضمین کند که همیشه کجی تایر در زیر فشار از میزان فشاری که بی خطر می باشد متجاوز نیست. در مواقعی که فشار باد خیلی کم باشد اصطکاک زیاد چرخ سبب افزایش مصرف سوخت میشود و شرکت میشلن پی برده است که در وسایل نقلیه ی تجاری اگر فشار باد کمتر از ۲۰ درصد باشد می تواند از عمر طبیعی آن ۳۰ درصد کم کند. مشابه آن کم باد بودن چرخهای جفتی ماشین های تجاری میتواند با نرم کردن بیش از حدی که اجازه می دهد دیواره های جانبی مجاور به سختی به یکدیگر مالیده شوند به تایر آسیب برساند و همچنین فشار بیش از حد سبب کشیدگی اسکلت تایر میشود که بالتبع معایبی را ایجاد میکند
ماشین های باربری
علت اینکه نرمی تایر باعث زیاد شدن زاویه ی لغزش در پیچ میشود این است که در یک نیروی جانبی ثابت اثر افزایش فشار باد به منظور کاهش زاویه ی لغزش تایر میباشد. انتخاب نهایی فشار می تواند به نیازی که از هر اتومبیل ویژه برای باربری داریم مربوط شود. هر انحراف از فشار پیشنهادی سبب تأثیر نامطلوب بر روی وسیله ی نقلیه میگردد. برای مثال کم بودن باد تایرهای عقبی، راندن اتومبیل به سمت داخل مسیر را مشکل می کند حال آنکه در بدترین شرایط برای حرکت به خارج مسیر با مشکل روبه رو نیستیم.
عمر لاستیک خودرو
کم یا زیاد بودن باد تایر، اثر معکوس روی پوشش آج دارند و در هر دو حالت شکل فضای تماسی بین تایر و جاده تغییر می کند. در کم باد بودن تایر، فشار و بالتبع بیشترین پوشش به سمت کناره ی آج متمرکز می شود که با زیاد بودن باد، فشار باد متمرکز به ناحیه ی مرکزی با تابع نوار حرکتی میشود لذا تجربه ی پوشش بزرگتر را توصیه میکند.
یک نکته در رابطه با نگهداری فشار صحیح آن است که فشار تایر هنگامی که اتومبیل در حال حرکت است بیشتر می شود؛ به ویژه در سرعتهای بالا و در آب و هوای گرم. در این شرایط نباید تا فشار باد تعدیل نشده است به محیط های خنک رفت. سیستم یکنواخت کننده ی فشار ممکن است برای افزایش عمر تایرهای دوتایی روی وسایل نقلیه ی سنگین استفاده شود و همچنین یک اخطار بصری فورأ هر خطای بیش از حد در تایرهای جفتی را نشان میدهد. سیستم های این نوع یکنواخت کننده معمولا رابط بین ساقهای سوپاپ تایرهای جفتی مجاور هم را باز میکند تا فشار یکنواخت شود و وجود هر نقصی در باز شدن رابط سبب می شود هوا در تایر مجاور باقی بماند و جابه جایی صورت نپذیرد.
برای مثال کم باد بودن تایرهای عقبی باعث کاهش لغزش به سمت خارج مسیر حرکت در رانندگی مورب میشود لذا رعایت این نکته بسیار مهم است که تایرها با فشار مساوی باد شوند.
عدم تعادل چرخ
عدم بالانس چرخ به تنهایی می تواند به دو صورت تأثیرگذار باشد:
١-نیروهای عدم تعادل عمودی میتوانند سبب حرکت چرخ به صورت جهشی به سمت بالا و پایین شوند که در نهایت سبب عدم کنترل درست تایر بر روی جاده و یا کوتاه شدن عمر تایر می شوند.
۲- با ایجاد نیروهای غیر تعادلی افقی، چرخ حالت پوششی پیدا میکند. زیرا در ابتدا چرخ به یک جهت رانش پیدا میکند، سپس در جهت دیگر محور گردنده حرکت میکند (شکل شماره ی 3j) که این حالت احساس تکان به سمت بالا و پایین را بر روی چرخ رانشی سبب میگردد.
مهندس علی محمد برقعی – سید محمد مهدی مفیدیان از گروه مهندسی مکانیک ماشینهای کشاورزی دانشگاه تهران
منبع: خبرنامه صنعت لاستیک شماره 42
بسیار عالی