คุณรู้อะไรเกี่ยวกับยางต้านทานการหมุนต่ำหรือไม่?

Jul 29, 2023

ยางต้านทานการหมุนต่ำ : วิธีที่ง่ายกว่าในการประหยัดเชื้อเพลิง

1(1)

ใน "รายงานความเชื่อมั่นของยางต้านทานการหมุนต่ำ" ที่เผยแพร่ในเดือนเมษายน 2020 โดย American Council for Freight Efficiency Yunsu Park ผู้อำนวยการฝ่ายวิศวกรรม ชี้ให้เห็นว่า "ความต้านทานการหมุนนั้นคิดเป็น 30 เปอร์เซ็นต์ถึง 33 เปอร์เซ็นต์ของต้นทุนเชื้อเพลิงของรถบรรทุก ยางต้านทานการหมุนต่ำเป็นวิธีง่ายๆ สำหรับกลุ่มยานยนต์ในการลดการใช้เชื้อเพลิง และที่สำคัญที่สุดคือแทบไม่เพิ่มต้นทุน

เมื่อมองในภาพรวมของโลก กรณีแรกสุดของรถบรรทุกสำหรับงานหนักระยะไกลที่ใช้ยางต้านทานการหมุนต่ำเกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกาในทศวรรษที่ 1990 บริษัทขนส่งชื่อ Schneider National ได้เปลี่ยนยางของยานพาหนะเป็นยางต้านทานการหมุนต่ำในปี 1998 และตามรายงานการทดสอบ ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของบริษัทดีขึ้น 3.5 เปอร์เซ็นต์

แม้ว่าการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงเพียง 3 เปอร์เซ็นต์อาจดูเล็กน้อย แต่ก็สามารถแปลได้ว่าเป็นการประหยัดเชื้อเพลิงอย่างมากและลดต้นทุนการดำเนินงานสำหรับรถบรรทุกขนาดใหญ่ที่ใช้งานเป็นระยะเวลานาน

ทำไมยางที่มีแรงต้านทานการหมุนต่ำจึงช่วยประหยัดเชื้อเพลิง

"อะไรทำให้การใช้ยางต้านทานการหมุนต่ำประหยัดน้ำมัน" และอะไรที่น่าทึ่งเกี่ยวกับยางเหล่านี้ ตามความเป็นจริงแล้ว ยางเหล่านี้มีความแตกต่างโดยพื้นฐานจากยางทั่วไปในแง่ของรูปแบบดอกยาง การใช้วัสดุ และโครงสร้างของยาง ฯลฯ คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้ยางที่มีความต้านทานการหมุนต่ำสร้างความร้อนและแรงเสียดทานน้อยลงในระหว่างการขับขี่ จึงช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงได้อย่างมาก

อาศัยรูปแบบดอกยางพิเศษ

"ประการแรก ในแง่ของรูปแบบดอกยาง ทีมวิจัยของ Tim Miller จาก Goodyear Tyre Company อธิบายว่าสำหรับยางที่มีความต้านทานการหมุนต่ำหรือมีแรงฉุดลากสูง (การยึดเกาะสูง) รูปแบบดอกยางจะกว้างและลึกกว่า เมื่อยางม้วน การเสียรูป และแรงอัดของบล็อกดอกยางที่มากขึ้นทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น อย่างไรก็ตาม สำหรับยางที่มีความต้านทานการหมุนต่ำ ลักษณะเด่น คือ ดอกยางจะบางและแข็งกว่าและคอมปาวน์จะแข็งกว่าเมื่อยางกลิ้งไปตามถนน ระดับการเสียรูปของดอกยางน้อยลง ส่งผลให้ใช้พลังงานน้อยลง

กล่าวคือ ยางที่สูญเสียพลังงานน้อยที่สุดเมื่อกลิ้งไปบนถนนคือยางที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ตัวอย่างของประสิทธิภาพการกลิ้งที่สูงที่สุดคือล้อรถไฟเหล็กบนรางเหล็ก ทั้งล้อและรางมีพื้นผิวโลหะขัดเรียบที่เสียรูปน้อยมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างเหล็กและเหล็กกล้าต่ำ การยึดเกาะจึงไม่ดี

ปัจจุบัน ผู้ผลิตกำลังผลิตยางรถยนต์ที่มีรูปแบบดอกยางที่มีระยะห่างกันอย่างใกล้ชิด เมื่อดอกยางม้วนตัว รูปแบบดอกยางเหล่านี้จะบีบเข้าหากันแน่นและเกื้อหนุนซึ่งกันและกัน สิ่งนี้นำไปสู่การเสียรูปของดอกยางน้อยลง และไม่เพียงแต่ลดแรงต้านการหมุน แต่ยังลดแรงฉุดที่ลดลงด้วย

พึ่งพาวัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอมากขึ้น

ในประวัติศาสตร์การพัฒนายางล้อที่มีความต้านทานการหมุนต่ำ ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1980 ยางประหยัดพลังงานที่มีความต้านทานการหมุนต่ำซึ่งมีอัตราส่วนกว้างยาวต่ำกว่าและรูปแบบดอกยางตื้นกว่าปรากฏขึ้นในตลาดสหรัฐอเมริกา ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงได้ถึง 3 เปอร์เซ็นต์ {{3} } เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดของเทคโนโลยีวัสดุในขณะนั้น ราคาจึงสูงกว่ายางธรรมดาถึง 15 เปอร์เซ็นต์ และอายุการใช้งานของดอกยางลดลง 30 เปอร์เซ็นต์

ในเวลานั้น ราคาน้ำมันดีเซลทั่วโลกต่ำ ดังนั้นข้อได้เปรียบด้านการประหยัดเชื้อเพลิงที่พวกเขามีจึงยากที่จะชดเชยข้อเสียของ "ต้นทุนที่สูงกว่า" และ "อายุการใช้งานที่สั้นกว่า" และตลาดไม่ได้รับการยอมรับในเวลานั้น

เมื่อเวลาผ่านไป ด้วยการระบาดของวิกฤตการณ์น้ำมัน ราคาเชื้อเพลิงที่สูงได้จุดประกายความสนใจของอุตสาหกรรมที่มีต่อ "ยางประหยัดพลังงาน" และบริษัทอื่นๆ ได้เข้าร่วมในการวิจัยและพัฒนายางล้อที่มีความต้านทานการหมุนต่ำ มีสามปัจจัยหลักที่ต้องพิจารณาในการออกแบบยาง ได้แก่ แรงต้านทานการหมุน การยึดเกาะถนน และอายุการใช้งาน รวมถึงปัจจัยรองสามประการ ได้แก่ ความสามารถในการหล่อดอกยาง คุณภาพการขับขี่ และต้นทุน

เมื่อหนึ่งในสามปัจจัยหลักนี้ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ก็จะนำไปสู่การลดลงของอีกสองปัจจัย ตัวอย่างเช่น "หากประสิทธิภาพการต้านทานการหมุนของยางได้รับการปรับปรุงอย่างมากเพื่อให้มีความต้านทานการหมุนต่ำที่สุด การยึดเกาะถนนและอายุการใช้งานจะลดลงอย่างมาก

ตาม "รายงานความเชื่อมั่นของยางที่มีความต้านทานการหมุนต่ำ" ของสหรัฐอเมริกาในปี 2020 "การประหยัดต้นทุนของอายุการใช้งานของดอกยางที่ยาวนานขึ้นเกินกว่าการประหยัดเชื้อเพลิงที่ทำได้โดยการลดแรงต้านทานการหมุนลง 10 เปอร์เซ็นต์" อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีวัสดุสมัยใหม่ "การลดแรงต้านการหมุน" และ "อายุการใช้งานยางที่สูงขึ้น" จึงไม่ใช่ความสัมพันธ์ที่ต้องแลกมาซึ่งกันง่ายๆ อีกต่อไป

เมื่อใช้วัสดุสังเคราะห์มากขึ้นกับยางที่มีความต้านทานการหมุนต่ำ จะสามารถลดผลกระทบต่อการยึดเกาะถนนและอายุการใช้งานของยางได้ ในขณะที่ลดค่าสัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนได้มากที่สุด ทำให้ไม่มีปัญหาในการทำให้ยางต้านทานการหมุนต่ำมีความทนทานมากขึ้น

อาศัยโครงสร้างยางที่มีเหตุผลมากกว่า

นอกจากการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของยางแล้ว ยังมีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพภายในของยางอีกด้วย จากข้อมูลของมิชลิน ในแง่ของแรงต้านทานการหมุน ดอกยางมักมีส่วนในการต้านการหมุนของยางประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ แก้มยางและชั้นสายพานมีส่วนอีก 40 เปอร์เซ็นต์ และพื้นที่ขอบยางมีส่วนประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์

เพื่อลดแรงต้านของยาง วิธีที่ง่ายที่สุดคือเริ่มจากแก้มยางและเพิ่มความแข็ง เนื่องจากยิ่งแก้มยางโค้งงอน้อยเท่าใด ก็ยิ่งใช้พลังงานน้อยลงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การเพิ่มความแข็งของแก้มยางมากเกินไปอาจทำให้ความต้านทานแรงกระแทกของยางลดลง ดังนั้นต้องสร้างความสมดุลระหว่างความแข็งและความต้านทานแรงกระแทก

วางใจได้กับยางที่ปรับแต่งเป็นพิเศษ

ผู้ผลิตแต่ละรายผลิตยางรถแต่ละรุ่นด้วยสูตรการผสมวัสดุเฉพาะของตนเอง วิศวกรยังออกแบบส่วนผสมของยางที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน สำหรับยางที่มีแรงต้านการหมุนต่ำ สิ่งสำคัญที่สุดคือต้องลดความยืดหยุ่นโดยรวมของยาง (รวมถึงดอกยาง แก้มยาง ขอบยาง และด้านในของยาง) เพราะจะทำให้กระบวนการกลับสู่รูปร่างเดิมสั้นลงเมื่อยางหมดสภาพ ผิดรูปทำให้ใช้พลังงานน้อยลง

แน่นอน ยางต้านทานการหมุนต่ำไม่ใช่ทุกอย่าง

ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและการประหยัดพลังงานเป็นสิ่งที่ดี แต่เราควรตระหนักว่าในสถานการณ์การใช้งานและสภาพการใช้งานหลายๆ อย่าง ไม่แนะนำให้ใช้ยางที่มีความต้านทานการหมุนต่ำ เหตุผลและสถานการณ์หลัก ได้แก่ :

การขนส่งที่หนักและบรรทุกเกินพิกัด: ยางที่มีความต้านทานการหมุนต่ำมักจะลดแรงต้านการหมุนโดยการลดน้ำหนักและดอกยางที่บางลง ในสถานการณ์การขนส่งที่หนักและบรรทุกเกินพิกัด ยางเหล่านี้อาจไม่สามารถทนต่อการบรรทุกที่มากเกินไป ซึ่งอาจทำให้ยางเสียหายหรือระเบิดได้ง่าย

สภาพถนนไม่ดี: ในสภาพถนนที่สมบุกสมบัน เช่น ทราย โคลน หรือหิมะ ความลึกของดอกยางและการออกแบบลวดลายของยางต้านทานการหมุนต่ำมักจะไม่ดีเท่ายางสำหรับออฟโรดโดยเฉพาะ ซึ่งอาจส่งผลต่อการยึดเกาะถนนและเสถียรภาพในการบังคับรถ และทำให้การขับขี่ลดลง ความปลอดภัย.