نقش تایر در ایمنی خودرو

وقتی بحث از تجهیزات ایمنی خودرو وسط باشد، اغلب افراد به عناصری مانند کیسه هوا، ترمز اضطراری، ترمز ضدقفل، کمربند ایمنی، آینه بغل، سیستم هشدار انحراف از مسیر و… اشاره می‌کنند. کمتر کسی به طور جدی بحث تایر و طراحی آن را پیش می‌کشد. در حالیکه نقش تایرها در سناریوی ایمنی خودرو از هر عنصر دیگری پررنگ‌تر است!

لاستیک خودرو به عنوان تنها نقطه تماس شما با سطح جاده، نقشی حیاتی در تضمین ایمنی خودروی شما بر عهده دارد. تایر درست مثل یک کفش استاندارد باید وزن شما و خودرو را به خوبی تحمل و نیروهای اعمالی را تا حد ممکن تقلیل کند. در حالیکه اکثر راننده‌ها اطلاعات چندانی در مورد اهمیت و طراحی استاندارد تایر ندارند. ما اینجاییم تا شما را با نقش تایر در ایمنی خودرو و طراحی استاندارد آن آشنا کنیم.

نقش لاستیک در ایمنی خودرو

به منظور درک اهمیت لاستیک در بحث ایمنی لازم است که نیروهای وارد بر تایر خودرو را بررسی کنیم:

• نیروی اصطکاک: هنگام شتاب‌گیری نیروی اصطکاک نسبتاً زیادی به تایر وارد می‌شود که تایر خودرو سریعاً واکنش نشان می‌دهد و نیروی اصطکاک را با اعمال نیروی کششی به سطح جاده خنثی می‌کند.
• نیروی فشاری: هنگام ترمز گرفتن، سطح جاده و شاسی نیرویی تحت عنوان نیروی فشاری به تایر دارای نیروی خلاف حرکت بدنه وارد می‌کنند و لاستیک را تحت فشار می‌گذارند.
• نیروی جانبی: نیروی جانبی، عکس‌العمل نیروی گریز از مرکز است که هنگام پیچیدن به صورت نیروی چسبندگی به لاستیک وارد می‌شود. هنگام پیچیدن، نیروی گریز از مرکز تمایل دارد که خودرو را به خارج از پیچ منحرف کند اما نیروی جانبی باعث می‌شود آج خودرو به سطح جاده بچسبد.

تایر فاقد طراحی استاندارد یا آسیب‌دیده قادر به کنترل نیروهای فوق نیست و باعث کاهش چشمگیر ایمنی می‌شود. وقتی صحبت از سلامت لاستیک به میان می‌آید، بیشتر توجهات به سمت آج لاستیک جلب می‌شود. در حالیکه تایر خودرو مجموعه‌ای از المان‌های مختلف است که هریک اهمیت خاص خود را دارند. در ادامه، بخش‌های مختلف تایر و طراحی استاندارد این عنصر حیاتی را بررسی می‌کنیم.

آج تایر

آج یا لایه خارجی تایر ترکیبی از لاستیک‌های طبیعی و مصنوعی است و از بدنه تایر در برابر آسیب‌های احتمالی و سایش محافظت می‌کند. طراحی استاندارد آج به خروج آب از زیر تایر و افزایش قابلیت تایر در برخورد با شرایط نامساعد نیز کمک می‌کند.

آج خود به صورت‌های مختلف اعم از رگه‌ای، عرضی، ترکیبی از این دو و بلوکی طراحی می‌شود. تسهیل رانندگی در جاده‌های هموار با سرعت بالا، مقاومت در برابر لغزش و کاهش صداهای ناهنجار از ویژگی‌های طرح رگه‌ای بشمار می‌رود. طرح عرضی نسبت به رگه‌ای صدای بیشتری تولید می‌کند و مقاومت کمتری هم در برابر لغزش دارد اما برای حرکت در جاده‌های ناهموار مناسب‌تر است. طرح بلوکی نیز رانندگی در جاده‌های برفی و یخ‌زده را راحت می‌کند.

لایه‌های سرپوش

در طراحی بعضی از لاستیک‌های استاندارد، دو یا چند لایه از جنس پلی‌استر به منظور نگه داشتن سایر اجزای داخلی تایر استفاده می‌شود. چنین طراحی، ایمنی در سرعت‌های بالا را افزایش می‌دهد.

تسمه محافظ

در تایرهای نوع رادیال، حلقه‌ای فولاد بین آج و بدنه قرار می‌گیرد که موظف به برقراری اتصال بین این دو، جذب ضربات واردشده از سطح جاده و ممانعت از سوراخ شدن بدنه است. این حلقه در تایرهای بایاس پلای از جنس نایلون و در خودروهای سواری از جنس پلی‌استر می‌باشد.

بدنه تایر

بدنه تایر از چند لایه رشته مقاوم تشکیل می‌شود که ملزم به تحمل فشار داخلی تایر و نیروهای وارده از سطح جاده است. در لاستیک خودروهای سنگین و سبک به ترتیب از رشته‌های فولادی و پلی‌استر استفاده می‌شود. در یک لاستیک رادیال استاندارد، زاویه بین بدنه و محیط تایر باید 88 تا 90 درجه و در لاستیک بایاس پلای باید 30 تا 40 باشد. ضمناً هرچه تعداد لایه‌ها بیشتر باشد، لاستیک مستحکم‌تر است.

زهوار تایر

زهوار تایر حلقه‌ای متشکل از سیم‌های فولادی است که به وسیله لاستیک پوشیده می‌شود. زهوار وظیفه حفظ تایر در رینگ و ممانعت از خروج تایر را بر عهده دارد.

دیواره‌های کناری

دیواره کناری همان جایی است که مشخصات تایر و سازنده روی آن حک شده و موظف به حفظ پایداری جانبی تایر است.

آستر داخلی تایر

در تایرهای بدون تیوپ از آستر داخلی به منظور ممانعت از نفوذ تست‌های مرتبط با هوا به بیرون تایر استفاده می‌شود.

لایه‌گذاری تایر

تعداد لایه‌های تایر به بار روی آن‌ها بستگی دارد که در خودروهای سواری معمولاً بین 2 تا 6 و در خودروهای سنگین بیش از 14 لایه است. لایه‌گذاری به سه روش مورب متقاطع، مورب متقاطع منجیددار و رادیال صورت می‌گیرد که هریک مزایای خاص خود را دارد. اصطکاک بین آج و لایه‌ها در تایری که به روش مورب متقاطع لایه‌گذاری شد کم و در نتیجه گرمای تولیدشده نیز کم است. بنابراین این نوع تایر ایمنی مناسبی برای رانندگی با سرعت بالا فراهم می‌کند. این نوع تایر مقاومت جانبی بالایی نیز دارد اما آج آن نسبتاً زود ساییده می‌شود. لاستیک‌های رادیال نیز مقاومت و استحکام بالایی دارند. اما با لایه‌گذاری به روش مورب متقاطع استحکام بیشتری حاصل می‌شود.

حد بارگذاری لاستیک

حد بارگذاری بیشترین وزنی است که لاستیک در شرایطی که حداکثر باد مجاز را دارد می‌تواند تحمل کند. این حد با عددی بین 0 تا 279 بیان می‌شود که برای خودروهای شخصی بین 75 تا 105 است. به عنوان مثال، حد بارگزاری پراید 76 و معادل 400 کیلوگرم بار می‌باشد. استفاده از لاستیکی که حد بارگزاری آن کمتر از مقدار توصیه شده توسط سازنده خودرو است، بسیار خطرناک هست.

حداکثر سرعت قابل تحمل

حداکثر سرعتی که تایر می‌تواند تحمل کند با حرفی از A تا Z روی جداره آن حک می‌شود. اگر دقت کنید روی جداره تایر پراید حرف H درج شده که نشان می‌دهد حداکثر سرعت قابل تحمل لاستیک در شرایط ایده‌آل 320 کیلومتر در ساعت است. توجه داشته باشید که رعایت حداکثر سرعت به تنهایی کافی نیست، در چنین شرایطی اگر فشار باد لاستیک تنظیم نباشد یا حداکثر بار مجاز را رعایت نکرده باشید، احتمال ترکیدن لاستیک بالا است.

تاریخ ساخت لاستیک

تاریخ ساخت لاستیک فاکتور دیگری است که باید مدنظر قرار دهید. تاریخ ساخت به صورت یک عدد چهار رقمی روی جداره تایر درج می‌شود که دو رقم اول نشان‌دهنده هفته ساخت و دو رقم دوم بیانگر سال ساخت هستند.

با توجه به آنچه گفته شد، لاستیک نقش مهمی در ایمنی خودرو ایفا می‌کند و ایمنی خود لاستیک در گروه طراحی استاندارد، المان‌های مختلف و پارامترهای متعددی است.