مقاومت غلتشی تایر چیست؟

موارد زیادی وجود دارد که می تواند بر روی مسافت پیموده شده بنزین خودرو شما تأثیر بگذارد. در نگاه اول، چرخ‌ها و لاستیک‌های وسیله نقلیه شما ممکن است به هیچ وجه تأثیری بر مصرف سوخت شما نداشته باشند. با این حال، آنها به طور مستقیم بر عملکرد کلی و عمر خودرو و میزان کارآمدی خودرو تأثیر می‌گذارند که بستگی به نحوه نگهداری و اندازه چرخ‌ها دارد.

اول از همه، بیایید مطمئن شویم که ایده مقاومت در برابر چرخش لاستیک را درک کرده ایم. همانطور که از نام آن پیداست، مقاومت غلتشی به مقاومتی اطلاق می‌شود که لاستیک خودروی شما هنگام غلتش بر روی یک سطح تجربه می‌کند. علت اصلی این مقاومت تغییر شکل لاستیک، کشش سطحی و اصطکاک با زمین است.

مقاومت غلتشی لاستیک ها یکی از نیروهای مقاومتی اصلی است که بر هر وسیله نقلیه چرخ دار وارد می شود. متأسفانه یکی از نیروهایی است که اندازه گیری آن بسیار دشوار است. تخمین زده می شود که در شرایط ترافیکی خاص (مانند رانندگی با سرعت ثابت با سرعت آهسته یا متوسط) به اصطلاح ضریب مقاومت غلتشی ممکن است تا 0.3 باشد. این به این معنی است که کاهش مقاومت غلتشی تا 50 درصد منجر به 15 درصد صرفه جویی در انرژی می شود.

هر چه مقاومت غلتش بیشتر باشد، انرژی بیشتری برای غلبه بر آن مورد نیاز است. از این رو مقاومت غلتشی لاستیک تأثیر قابل توجهی بر مصرف سوخت (و مدت زمان ماندگاری لاستیک های شما) دارد. افزایش 30 درصدی مقاومت غلتشی بین 3 تا 5 درصد مصرف بیش از حد سوخت را ایجاد می کند.

آیا لاستیک ها واقعا می توانند بر مسافت پیموده شده بنزین تأثیر بگذارند؟

بله، لاستیک‌ها می‌توانند تفاوت زیادی در تعداد کیلومترهایی که راننده با مخزن بنزین طی می‌کند ایجاد کنند. در واقع، 20 تا 30 درصد از مصرف سوخت خودرو و 24 درصد از انتشار CO2 خودروهای جاده‌ای مربوط به لاستیک است. لاستیک ها در درجه اول از طریق مقاومت غلتشی بر کارایی سوخت خودرو تأثیر می گذارند.

مقاومت غلتشی چیست؟

مقاومت غلتشی نحوه غلبه لاستیک بر اینرسی است. اما عوامل زیادی در مقاومت غلتشی و مصرف سوخت دخیل هستند، مانند کیفیت جاده و کشش هوا. مقاومت غلتشی به عنوان اندازه گیری نیرو در محور در جهت حرکت مورد نیاز برای ایجاد یک رول تایر بارگذاری شده تعریف می شود. این یک روش فنی است که می گویند مقاومت در برابر غلتش میزان تلاشی را که وسیله نقلیه باید برای چرخاندن لاستیک ها در امتداد مسیر انجام دهد را اندازه گیری می کند. لاستیک هایی با مقاومت غلتشی کم از طراحی آج مدرن و مواد جدید برای به حداقل رساندن میزان بنزین یا برق مورد نیاز برای حرکت خودرو استفاده می کنند.

در مورد مقاومت غلتشی عواملی در تایر وجود دارد که می تواند این مقاومت را افزایش داده و باعث مصرف سوخت بیشتر شوند.

سطح تماس لاستیک خودرو

لاستیک تنها قسمتی از خودرو است که وسیله نقلیه را به جاده متصل می کند. و تنها یک تکه کوچک از هر لاستیکدر هر زمان به جاده متصل می شود که به آن سطح تماس می گویند. اگر لاستیک‌ها فرسوده شوند – نه تنها هندلینگ را مختل می‌کند، بلکه لاستیک‌های فرسوده سطح تماس بیشتری با جاده برقرار کرده که در نتیجه آن مقاومت غلتشی بیشتر شده و لازم است موتور انرژی بیشتری برای حرکت دادن خودرو سوزاند. هرچه موتور سخت تر کار کند در هر کیلومتر بنزین بیشتری نسبت به وسیله نقلیه ای که با لاستیک هایی که به درستی نگهداری می شوند مصرف می کند.

آج تایر

آج لاستیک می تواند بر مصرف سوخت تأثیر بگذارد زیرا 35 تا 50 درصد از مقاومت غلتشی یک لاستیک از آج لاستیک ناشی می شود. برخی از ترکیبات آج می توانند مقاومت غلتشی را تا حد زیادی کاهش دهند. علاوه بر این، هرچه سطح آج کمتر باشد، مصرف سوخت تایر بیشتر خواهد بود. لاستیک‌های کم‌مصرف‌تر ممکن است طرح‌های دنده‌ای با آج کم‌عمق باشند. برخلاف رانندگان اتومبیل های مسابقه ای که از لاستیک های بدون آج استفاده می کنند زیرا مقاومت کمتری دارند و به وسایل نقلیه خود اجازه می دهند راحت تر به سرعت های بالاتر دست یابند، راننده معمولی به آج نیاز دارد تا به وسیله نقلیه کمک کند به راحتی در هنگام هوای بد ترمز کند. از نوع مناسب لاستیک برای نوع رانندگی استفاده کنید. به عنوان مثال، استفاده از لاستیک های بزرگ مناسب برای رانندگی در خارج از جاده برای رانندگی شهری، به طور قابل توجهی بازده سوخت را کاهش می دهد.

توجه داشته باشید که در صورتیکه آج تایر از بین برود، عملکرد تایر کاهش می یابد به خصوص در باران و برف.

اندازه لاستیک

لاستیک‌های بزرگ‌تر به دلیل سنگین‌تر بودن، مصرف سوخت شما را افزایش می‌دهند، در حالی که لاستیک‌های کوچک‌تر راندمان سوخت را افزایش می‌دهند. لاستیک های بزرگتر نیز مقاومت غلتشی بالاتری نسبت به لاستیک های کوچکتر دارند که به این معنی است که برای غلت زدن به مقاومت و تلاش بیشتری نیاز دارند. بنابراین، در ترافیک و استارت – استاپ، تایر کوچکتر گزینه بهتری خواهد بود، زیرا نیروی کمتری مورد نیاز است تا مسافت پیموده شده بهتری داشته باشد. با این حال، برای رانندگی در بزرگراه با سرعت بالا، داشتن تایرهای بزرگتر می تواند به افزایش بهره وری سوخت خودرو کمک کند. این به این دلیل است که در حالی که حرکت چرخ و لاستیک کوچکتر از چرخ بزرگتر آسانتر است، پس از حرکت، موتور سخت تر کار می کند تا چرخ کوچکتر مسافتی مشابه چرخ بزرگتر را بپیماید. بنابراین، برای صرفه جویی در مصرف سوخت بهتر هنگام رانندگی در بزرگراه ها، چرخ بزرگتر بهتر است.

 با این حال، وزنی نیز وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. برخی توصیه های خوب در مورد اندازه و وزن تایر این است که به ازای هر اینچ که به سایز چرخ اضافه می کنید، با کاهش ارتفاع دیواره جانبی آن را جبران کنید. به خاطر داشته باشید که این روی ظرفیت بار شما یا وزنی که تایر می تواند تحمل کند نیز تاثیر می گذارد.

میزان فشار مناسب لاستیک

یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای بهبود مصرف سوخت این است که لاستیک‌ها به درستی باد شوند. لاستیک‌هایی که 20 درصد کم باد هستند می‌توانند مصرف سوخت خودرو را تا 10 درصد افزایش دهند، زیرا مقاومت بیشتری را ایجاد می‌کنند و باعث می‌شود خودروی شما تلاش بیشتری برای حرکت به خرج دهد. لاستیک‌های با فشار هوای کم نیز باعث برآمدگی لاستیک در محل برخورد و ایجاد اصطکاک بیشتر در رانندگی می‌شوند (سطح تایر بیشتر با جاده برخورد می‌کند). از آنجایی که وزن وسیله نقلیه در این حالت به درستی بین چرخ ها تقسیم نمی شود، این نیز فشار بیشتری بر موتور وارد می کند. کم باد بودن لاستیک ها همچنین میزان سایش لاستیک ها را افزایش می دهد و تخمین زده می شود که باعث 10 تا 25 درصد افزایش مصرف سوخت خودرو شود.

متقابلا باد کردن از حد لاستیک ها نیز می تواند خطرناک باشد. این عمل می تواند به طور جدی سطح تماس را تغییر داده و چسبندگی و عملکرد لاستیک را کاهش دهد. باد کردن بیش از حد همچنین می تواند فشار بی موردی را به لاستیک وارد کند و طول عمر آن را کوتاه کند.

برای دریافت بهترین مسافت پیموده شده بنزین، عادت کنید که فشار باد لاستیک خود را یک بار در ماه چک کنید. مطالعات نشان می دهد که 42 درصد از رانندگان قادر به تشخیص فشار  کمباد لاستیک در وسایل نقلیه خود نیستند. با بررسی منظم فشار باد لاستیک خود، می توانید اطمینان حاصل کنید که psi توصیه شده برای عملکرد بهینه حفظ می شود.

در ویدیو زیر نحوه چک کردن فشار تایر خودرو نشان داده شده است.

لاستیک های پر شده با گاز نیتروژن

ادعاهای زیادی وجود دارد که لاستیک های پر از نیتروژن، هندلینگ خودرو را بهبود می بخشد و عمر لاستیک ها را افزایش می دهد. ادعاها قابل توجه به نظر می رسند، اما آیا درست هستند؟ خوب، بله… و نه.

هوادهی تایرها با نیتروژن باعث بهبود عملکرد خودرو مانند بهبود سواری، هندلینگ یا ترمز نمی شود. بر اساس این اطلاع، هوای معمولی که برای باد لاستیک استفاده می شود خالص نبوده و شامل ۷۸ درصد نیتروژن، یک درصد انواع مختلف گازها ، ۲۱ درصد اکسیژن و رطوبت است. از همین رو این رطوبت موجود در هوای معمولی باعث افزایش خورندگی لاستیک خودرو و کاهش عمر سیم لاستیک ها می شود؛ به همین دلیل هنگام استفاده از باد نیتروژن تمامی این موارد حل شده و به علت حذف کامل رطوبت هوا ، لاستیک خودرو دارای عمر بالاتری خواهد بود

مزیت اصلی پر کردن تایرها با نیتروژن نسبت به هوای فشرده معمولی، توانایی آن در حفظ فشار مناسب لاستیک بهتر از هوای معمولی است که در حفظ کشش بین خودرو و خیابان بسیار مهم است. مولکول های تشکیل دهنده باد نیتروژن، دارای اندازه بزرگتری نسبت به اکسیژن هستند؛ از این رو شاهد فرار مولکولی کمتری خواهیم بود. تحقیقات نشان می دهد، میزان فشار باد نیتروژن یک سوم باد معمولی و اکسیژن دار است. دلیل دیگر ثبات بالای این باد نسبت به هوای معمولی، تغییرات خیلی کمِ فشاری در تغییرات آب و هوایی است. در لاستیک با باد معمولی به دلیل داشتن رطوبت، تغییرات دمایی بر روی فشار باد لاستیک تاثیر مستقیمی داشته و مثلا با کاهش دما شاهد افت فشار باد لاستیک خودرو خواهیم بود.

بخار آب تولید شده توسط اکسیژن در هوا می تواند اثر خورنده ای بر روی اجزای خاصی از تایر، مانند سنسورهای مورد استفاده در سیستم های نظارت بر فشار باد تایر، داشته باشد. خوردگی می تواند باعث فرسودگی سریعتر سنسورها شود. نیتروژن خالص یک گاز بی اثر است که به مواد دیگر واکنش نشان نمی دهد و بنابراین بخار آبی ندارد که بتواند اجزای لاستیک را فرسوده کند.

افزایش تغییرات فشار ناشی از نوسانات دما در هوای معمولی نسبتاً کم است زیرا هوا 78 درصد نیتروژن است. علاوه بر این، اکثر قطعات خودرو به گونه ای ساخته می شوند که در دراز مدت خورنده نباشند. این دلایل، همراه با ارزان‌تر و قابل دسترس‌تر بودن هوای معمولی نسبت به نیتروژن، تفاوت معنی‌دار کافی برای توجیه هزینه و تلاش اضافی برای پر کردن آن وجود ندارد. برای راننده متوسط فشار مناسب تایرها بسیار مهمتر از هوای مورد استفاده برای پر کردن آنهاست.

نحوه انتخاب تایر خودرو

آیا راهی برای جلوگیری از مقاومت غلطشی وجود دارد؟

مادامی که تایر خودرو با سطح زمین در تماس است، مقاومت غلطشی اتفاق می‌افتد درواقع نمی‌توان از به وجود آمدن آن جلوگیری کرد اما می‌توان آن را به حداقل رساند. دلیل اصلی مقاومت غلطشی پسماندها هستند پس می‌توان ترکیبات تایر را طوری طراحی کرد که در برابر گرما و حرارت مقاومت بیشتر و بهتری داشته باشند تا اطلاف انرژی تایر را به حداقل برساند. این لاستیک‌ها را با نام تایرهایی با مقاومت غلطشی  کم می‌شناسند.

تایرهایی ک دارای مقاومت غلطشی هستند، در طراحی و ساخت آن‌ها از تکنولوژی روز دنیا استفاده می‌شود و قطعا قیمت آن‌ها از تایرهای معمولی بیشتر خواهد بود. برای مثال، تولیدکنندگان لاستیک به جهت بهبود مقاومت غلطشی عمق آج تایر را کاهش می‌دهند. این عمل تاثیر مستقیم برروی دوام و سایش تایر دارد. همچنین تاثیر مثبت روی محیط زیست خواهد گذاشت. از طرفی در هزینه‌ها نیز صرفه‌جویی می‌شود.