จาก Ganza
อาทิตย์ที่ , 31/8/2551
เวลา : 22:53
อ่าน = 706
58.9.8.83
|
ยางไร้ลมยางแตกขับต่อได้
การผลิตยางรถยนต์มีพัฒนาการทางเทคโน-โลยีก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ไม่เพียงแค่ เน้นการเพิ่ม ประสิทธิภาพและความทนทานเท่านั้น ยังมีความพยายามเพิ่มความปลอดภัยที่เกิดขึ้นในวงแคบๆ แต่น่าสนใจ และจะแพร่หลายขึ้นเรื่อยๆ... ยางไร้ลม ยางแตกขับต่อได้ จากต้นกำเนิดของยางรถยนต์ในยุคแรกที่เป็นยางตัน ซึ่งมีความทนทานแต่ขาดความนุ่มนวล ก็ก้าวเข้าสู่ยุคยางกลวงอัดลมไว้ภายใน มีน้ำหนักเบา ให้ความทนทานพอสมควร ซึ่งในยุคแรกของยางกลวงมีการใส่ยางในบางๆ เป็นตัวกักลม ซ้อนอยู่ภาย ในยางด้านนอกที่สัมผัสกับถนน ผลิตง่ายและต้นทุน ต่ำทั้งยางในยางนอก แต่ถ้ามีการรั่วของลมจากการทิ่มแทง ลมจะรั่วออกอย่างรวดเร็วจนทำให้รถยนต์เสียการทรงตัวได้ง่าย เพราะยางในบางๆ ก็เสมือนลูกโป่ง เมื่อถูกทิ่มแทงหรือแตก ลมก็จะรั่วออกหมดในทันที เพียง 1-3 วินาที ก็แบนสนิท ก้าวสู่ยางรถยนต์ยุคนี้ ยางแบบมียางใน ซึ่งมีจุดด้อยที่ชัดเจนในการ รั่วของลมอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดพัฒนาการใหม่เพื่อแก้ไขจุดด้อยนั้นยางไม่มียางใน ใช้ตัวยางนอกเป็นตัวกักเก็บลมภายในตัวเอง หรือเรียกกันว่า TUBLESS กลายเป็นมาตรฐานของยางรถยนต์มาจนถึงทุกวันนี้ เพราะหากเกิดการทิ่มแทงจากภาย นอก หากรูไม่ใหญ่นัก เนื้อยางที่หนาจะบีบรูไว้ ลมจะค่อยๆ รั่วออกอย่างช้าๆ แบนช้ากว่าแบบมียางใน หรือถ้าของแหลมนั้นคาอยู่ในเนื้อยาง เนื้อยางหนาๆ ก็จะช่วยบีบตัวให้ลมรั่วออกมาช้ามากๆ บางครั้งนานหลายวันกว่าจะแบนก็ยังมี เช่น ตะปูทิ่มคา อยู่กับหน้ายาง นอกจากยางรถยนต์ยุคใหม่จะไม่ใช้ยางใน แล้วยังเปลี่ยนโครงสร้างมาเป็นยางเรเดียลเสริมใยเหล็ก แทนที่โครงสร้างแบบผ้าใบ เพราะยางเรเดียล มีความแข็งแรงของโครงสร้างและรักษารูปทรงตลอดการหมุนได้ดีกว่า รั่วยาก รั่วช้า แต่มีโอกาสแบน รถยนต์รุ่นใหม่ๆมีสมรรถนะสูงขึ้นมาก เครื่อง ยนต์หลายร้อยแรงม้า อัตราเร่งดี 0-100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงต่ำกว่า 10 วินาทีความเร็วสูงสุดระดับ 200 กิโลเมตรต่อชั่วโมงเป็นเรื่องปกติ ไม่น่าตื่นเต้นแล้ว ยางรถยนต์จึงจำเป็นต้องรองรับสมรรถนะนั้นให้ได้ เพราะยิ่งยางหมุนเร็วเท่าไร ก็ย่อมมีแรงกระทำที่หน้ายาง จากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางมากตามความเร็วที่เพิ่มขึ้น รถยนต์ทำอัตราเร่งได้ดี ทำ ความเร็วได้สูง ยางก็ต้องทนไหว ไม่ระเบิดง่ายๆ ปัญหาอยู่ที่ แม้ยางจะแตกยาก แต่ถ้าแตกเมื่อไร ก็เสี่ยงต่ออุบัติเหตุรุนแรงจากการเสียการทรง ตัวด้วยความเร็วและความแรงที่เพิ่มขึ้นจากยุคก่อน เมื่อยางแตกแล้ว แม้การเปลี่ยนยางอะไหล่จะไม่ยาก แต่ก็ไม่ง่ายสำหรับบางคน (เช่น ผู้หญิง), บางเส้นทาง เช่น ริมทางหลวงที่ไหล่ทางแคบ มีรถยนต์อื่นๆ ผ่านไปมาด้วยความเร็วสูง ยางแตกช่องทางนอกสุดของถนน หรือบางสถานการณ์ เช่น เส้นทางเปลี่ยวในเวลากลางคืน แม้ยางรถยนต์จะยางแตกยาก และมียางอะไหล่เตรียมไว้ทดแทนชั่วคราวแล้ว แต่ถ้ายางแบนแล้วไม่เสียการทรงตัวโดยฉับพลัน สามารถขับต่อได้อีกระยะหนึ่ง ย่อมดีกว่ายางแบนแล้วต้องจอดเปลี่ยนยางอะไหล่ทันที เพราะถ้าทนขับต่อไปไม่กี่ร้อยเมตร แก้มยางก็ถูกบดกระจุย กระทะล้อหรือล้อแม็กก็อาจเสียหายไปด้วย หลายปีที่ผ่านมา จึงมีแนวคิดของหลายบริษัทยางรถยนต์ ที่อยากจะผลิตยางแบบพิเศษ ถ้าลมรั่วแล้ว รถยนต์จะไม่เสียการทรงตัวฉับพลัน และยังขับต่อได้ด้วยความเร็วพอสมควรเป็นระยะทางหลายสิบกิโลเมตร ปัญหาอยู่ที่ยางแบบพิเศษนี้ เมื่อมีการพัฒนา ขึ้นมา แต่ละแบบล้วนมีต้นทุนสูงมากกว่ายางทั่วไปมาก การใส่หรือถอดจากกระทะล้อยุ่งยากและต้องใช้เครื่องมือพิเศษ ขนาดยางมีให้เลือกน้อย รวมถึง ต้องใช้กระทะล้อแบบพิเศษแตกต่างจากทั่วไปเลย
PAX SYSTEM
เริ่มต้นอย่างจริงจังเมื่อประมาณ 5 ปีที่แล้ว เป็นยางแบบพิเศษที่มีรูปแบบของยาง และกระทะล้อ แตกต่างจากทั่วไป ไม่สามารถนำมาใช้ผสมกันได้ใน วงเดียวกัน ต้องผลิตขึ้นมาพิเศษทุกชิ้น เพราะตัวกระทะล้อต้องมีไส้ในเป็นวงแหวนพลาสติกหนา ล้อมรัดอยู่รอบวง แทรกอยู่ในช่องว่างด้านในของยางที่เคยมีแต่ลม ซึ่งขอบพลาสติกนี้มีน้ำหนักไม่น้อย ถือว่าเพิ่มภาระในการหมุนพอสมควร เมื่อลมรั่ว วงแหวนพลาสติกด้านใน จะทรุด ลงมากดลงบนด้านหลังของหน้ายาง แก้มยางทรุดตัวลงมาเล็กน้อยเท่านั้น ขอบกระทะล้อไม่บดลงบน แก้มยาง ตัวกระทะล้อนอกจากจะต้องมีวงแหวนพลาสติกรัดอยู่ช่วงกลาง ช่วงขอบทั้ง 2 ด้าน ก็ต้อง เป็นแบบพิเศษแนบแน่นกับขอบของแก้มยางแบบพิเศษเช่นกัน ทั้งการผลิต การประกอบ การถอด ล้วนแตก ต่างจากยางรถยนต์ทั่วไป โดยสิ้นเชิง แต่ก็ทำงานอย่างได้ผลเมื่อยางแตกในทุกกรณี เพราะแก้มยางจะทรุดตัวลงน้อยมาก ยังสามารถขับได้ด้วยความ เร็วระดับ 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เป็นระยะทางหลาย สิบกิโลเมตรได้ เพียงแต่ความนุ่มนวลของล้อนั้นจะลดลง เพราะไม่มีแรงดันลมช่วยซึมซับแรงสั่นสะเทือน กลายเป็นหน้ายางถูกกดโดยตรงจากวง แหวนพลาสติกซึ่งหนาและแข็ง ตลอดหลายปีที่ผ่านมา PAX SYSTEM มีความแพร่หลายช้ามาก เพราะราคานั่นเอง มีการจำหน่ายเป็นอุปกรณ์เลือกติดตั้งพิเศษในรถยนต์เพียง2ไม่กี่รุ่น และมีคนสั่งซื้อน้อยมาก ส่วนใหญ่ถูกนำไปติดตั้งในรถยนต์ต้นแบบแสดงตามมอเตอร์โชว์ต่างๆ ต้นปี 2002 นี้เอง ที่ PAX SYSTEM ถูกนำไปติดตั้งเป็นอุปกรณ์มาตรฐานในรถยนต์เรโนลต์ ซีนิก รุ่นสูงสุด ซึ่งคาดว่าจะมียอดจำหน่ายในปีแรก หลายหมื่นคัน ปัจจุบันนี้มีผู้ผลิตยางรถยนต์ 4 รายที่ผลิตยางบางรุ่นเป็น PAX SYSTEM คือ MICHELIN PIRELLI GOODYEAR และ SUMITOMO (DUNLOP JAPAN) ซึ่งคาดว่าการขยายตัวของ PAX SYSTEM จะมีมากขึ้นเรื่อยๆ แต่เป็นไปอย่าง ช้ามาก เพราะราคากับความยุ่งยากนั่นเอง รวมทั้งมีเทคโนโลยีอื่นมาเบียด ซึ่งมีราคาและความยุ่งยาก น้อยกว่า
เทคโนโลยี ยางแก้มแข็ง
PAX SYSTEM ทำงานได้ดีก็จริง แต่แพงและยุ่งยาก เพราะต้องเปลี่ยนโครงสร้างใหม่ทั้งหมด ของกระทะล้อ และยาง รวมทั้งอุปกรณ์สำหรับถอด ใส่ด้วย จึงมีความพยายามในการพัฒนาแนวทางอื่นเกิดขึ้นมา ไม่ต้องมีไส้วงแหวนรัดอยู่กับด้านในของกระทะล้อ ขอบของแก้มยางก็ยังมีทรงไม่แปลก ยังสามารใช้กระทะล้อแบบมาตรฐานได้ ไม่ใช่เรื่องซับซ้อน โดยค้นคิดให้แก้มยางหนา มีโครงสร้างแข็งแรง แม้ไม่มีลมภายในเลย แก้มยาง ก็ยังรับน้ำหนักและการกดลงของขอบกระทะล้อได้ ยังใช้กระทะล้อทั่วไป การถอดใส่สามารถดัดแปลงใช้เครื่องมือทั่วไปได้การทำงานหลังยางแบน แม้จะไม่ดีเท่ากับ PAX SYSTEM เพราะไม่มีแหวนพลาสติกหนารับน้ำหนักแทนลม เป็นการรับนำหนัก ด้วยแก้มยางทั้ง 2 ข้าง แต่ก็ไม่ทำให้เสียการทรงตัว สามารถขับต่อด้วยความเร็วหลายสิบกิโลเมตรต่อชั่วโมง เป็นระยะทางหลายสิบกิโลเมตรได้ แต่อย่าง ไรก็ยางยิ่งขับเป็นระยะทางสั้นเท่าไร ก็ยิ่งมีโอกาสปะและใช้ยางเส้นนั้นต่อได้ แทนที่จะทิ้งไปเพราะหลังจากยางแบน ได้ใช้แก้มยางรับน้ำหนักลมต่อเนื่องอยู่นาน มียางรถยนต์หลายยี่ห้อเริ่มผลิตยางแบบนี้ออกมาจำหน่ายทั่วไป เช่น GOODYEAR เรียกว่า EMT-EXTENDED MOBILITY TECHNOLOGY มีตั้งแต่ขอบ 15-19 นิ้ว แก้มยาง 35-60 ซีรี่ส์ รวมประมาณ 20 ขนาด ส่วนยี่ห้อ BRIDGESTONE เรียกว่า RFT-RUNFLAT TIRE มียางไม่กี่ขนาด แต่ถูกนำไปใช้เป็นอุปกรณ์มาตรฐานในรถยนต์ 4 รุ่นจำหน่ายในหลายประเทศ ยางพิเศษแบบนี้ มีจุดด้อยคือขาดความนุ่มนวลในการยืดหยุ่นของแก้มยางจากปกติไปมากพอสมควร
INTERNAL SUPPORT RUNFLAT SYSTEM
คล้าย PAX SYSTEM บริดจสโตน มีเทคโนโลยีอื่นนอกจาก RFT-RUNFLAT TIRE ยางไม่มีไส้ใน แต่ใช้แก้มยางแข็ง รับน้ำหนักแทนลมเมื่อยางแบน คือ INTERNAL SUPPORT RUNFLAT SYSTEM คล้าย PAX SYSTEM มีไส้ในเป็นวงแหวนโลหะบางทรงโปร่ง (ต่างจาก PAX ซึ่งเป็นขอบพลาสติกหนา) มีขอบเป็นยาง ใส่เข้าไปล้อมรัดอยู่กับกระทะล้อซ่อนอยู่ในยางด้านนอกอีกทีหนึ่ง (ตามภาพประกอบ) เมื่อลมรั่ว วงแหวนโลหะด้านในจะทรุดกดลง บนด้านหลังของหน้ายาง แก้มยางทรุดตัวลงมานิดเดียวเท่านั้น ขอบกระทะล้อไม่บดลงบนแก้มยาง ขับต่อได้นาน มีจุดด้อยคล้าย PAX SYSTEM คือ ยุ่งยาก และแพง แต่มีจุดที่เด่นกว่า คือ ตัวแหวนโลหะมีน้ำ หนักเบา เพราะบาง ล้อและยางไม่หนักกว่าปกติมาก ไม่เป็นภาระแก่ช่วงล่างมากนัก เมื่อยางแตก การรับน้ำหนักทำได้ดีกว่ายางแก้มแข็ง ขับได้เร็วและไกล กว่า โดยไม่ทำให้ยางเสียหายเพิ่มเติมหลังจากยางแบน คาดว่ายางพิเศษแบบมีไส้แหวนโลหะ INTERNAL SUPPORT RUNFLAT SYSTEM ของบริดจสโตน จะได้รับความนิยมช้าและน้อยกว่า ยางแก้มแข็ง RFT ด้วยเหตุผลเดียวกับ PAX SYSTEM นั่นเอง
แนวโน้มในอนาคต
คาดว่ายางแบบมาตรฐานที่ใช้กันอยู่ทั่วไป ต้องการแรงดันลมช่วยรับน้ำหนัก ถ้าแบนแล้วขับต่อ ไม่ได้ จะได้รับความนิยมทั้งจากผู้ผลิตและผู้บริโภค ไปอีกไม่น้อยกว่า 5-10 ปี เพราะปัจจุบันนี้ยางแบบมาตรฐานมีความทนทานมากแล้ว ถ้าโดนตะปูหรือของแหลมทิ่มแล้วค้างอยู่ ลมก็จะค่อยๆ รั่วออก นานๆ ครั้งถึงจะเจอยางแตกแบบฉับพลัน และการ เปลี่ยนยางอะไหล่ก็ไม่ลำบากนัก ยางแบบพิเศษ ไร้ลมแล้วยังขับต่อได้ ก็จะเพิ่มความนิยมขึ้นอย่างช้าๆ ในขณะที่ราคาและความยุ่งยากต่างๆ จะลดลง โดยมีแนวโน้มว่ากลุ่มยางที่ไม่ซับซ้อนแบบใช้แก้มแข็ง โดยไม่มีวงแหวนไส้ใน จะมีความนิยมเพิ่มขึ้น เพราะราคาไม่แพงและไม่ยุ่งยาก เมื่อยางแตกยังพอขับต่อได้แบบไม่เสียการทรงตัวและไม่เสียหาย ขอแค่ขับไปในจุดปลอดภัยหรือสะดวกต่อ การเปลี่ยนยางอะไหล่ก็พอ ไม่ต้องถึงกับขับข้ามเมือง ได้ แบบที่มีวงแหวนเป็นไส้ใน กระทะล้อและอุปกรณ์ ถอดใส่ยังอยู่บนพื้นฐานเดิม ถ้ามีราคาแพงกว่ายางปกติไม่มาก ก็คงเพิ่มความนิยมเร็วขึ้นเรื่อยๆ และน่าจะเน้นหนักในกลุ่มรถยนต์สมรรถนะสูง ยางหน้า กว้างแก้มเตี้ยพร้อมล้อแม็กวงโต มากกว่าจะเน้นหนักกับยางขนาดเล็กๆ ที่ใช้กับรถยนต์ทั่วไป เพราะยังไงก็ยังต้องมีราคาแพงอยู่นั่นเอง อีกนานกว่ายางพิเศษแบบนี้ จะทดแทนหรือมียอดจำหน่ายมากกว่ายางแบบพื้นฐาน เพราะยางแบบพื้นฐานก็ไม่หยุดการพัฒนา ซึ่งอาจจะมีการ ประยุกต์มาจากยางแก้มแข็ง โดยเสริมให้แก้มแข็งกว่าปกติบ้าง สามารถขับต่อหลังยางแบนอย่างช้าๆ เป็นระยะทางสัก 5-10 กิโลเมตรโดยไม่เสียหาย ก็อาจจะเพียงพอแล้ว เพราะขอแค่ไม่เสียการทรงตัวหลังยางแตก และขับคลานๆ หลบเข้าข้างทางเพื่อเปลี่ยนยางอะไหล่ในสถานที่ปลอดภัยก็พอ ความก้าวหน้าของโลกยนตรกรรม ไม่ได้อยู่ที่ตัวรถยนต์เท่านั้น ส่วนประกอบอื่นก็สำคัญ
เสียงยาง
ในการออกแบบรถรุ่นใหม่ๆ บริษัทผู้ผลิตรถยนต์ได้พิจารณาหาทางลดเสียงต่างๆ ที่เกิดขึ้น เพื่อให้ผู้ใช้รถมีความ สุนทรีย์ในการขับขี่มากยิ่งขึ้น เช่นเดียวกับผู้ผลิตยางรถยนต์ต่างก็พยายามที่จะพัฒนายางรุ่นใหม่ ๆให้มีเสียงเกิดขึ้นขณะใช้งานน้อยที่สุด เงียบที่สุด ที่นี้เราลองมาดูกันว่าเสียงยางนั้นมีกี่ชนิดและเกิดขึ้นได้อย่างไร
1.เสียงดอกยาง (Pattern noise) ขณะยางวิ่งสัมผัสพื้นถนนอากาศจะถูกอัดอยู่ภายในร่องดอกยางกับพื้นผิวถนน เมื่อยางวิ่งต่อไปอากาศจะขยายตัวออกจากร่องยางทำให้เกิดเสียงขึ้น เสียงจะเกิดขึ้นต่อเนื่องซ้ำอยู่ตลอดเวลาด้วยความถี่คงที่ เสียงที่เกิดขึ้นนี้ คือ "เสียงดอกยาง"
2.เสียงแหลม (Squeal) เสียงแหลมดัง "เอี๊ยด" เกิดจากการสั่นสะเทือนของบริเวณหน้ายางที่กระทำกับผิวถนนในชั่วเวลาหนึ่ง ขณะที่ออกรถหรือหยุดรถอย่างกะทันหันหรือขณะเลี้ยวรถมุมแคบอย่างทันทีท้นใด เสียงดังกล่าวเป็นตัวชี้ให้ทราบว่าผู้ขับรถได้ใช้งานจนเกินความสามารถของยางที่จะรับ
ได้ ความสามารถในการยืดเกาะถนนจะลดลงอย่างมากและทำให้เกิดผลเสียดังนี้
- ออกรถกะทันหัน ล้อหมุนฟรีดอกยางสึกหรออย่างรวดเร็วและสึกไม่เรียบ
- หยุดรถกะทันหัน ล้อล็อกตายแต่ไถลไปกับพื้นถนนหน้ายางสึกเป็นจ้ำเนื้อยางไหม้ความฝืดระหว่างหน้ายางกั
บผิวถนนลดลงทำให้รถลื่นไถลเกิดอุบัติเหตุได้ง่าย
- เลี้ยวรถมุมแคบทันทีทันใด ยางลื่นไถลออกทางด้านข้าง ทำให้ควบคุมพวงมาลัยไม่ได้เกิดอุบัติเหตุได้ง่ายอีกทั้งทำให้ดอกยางสึกหรออย่างรวดเร
็วและสึกไม่เรียบ
3.เสียงถนน (Road noise) ผิวถนนในปัจจุบันนี้มีอยู่มากมายหลายประเภท เช่น คอนกรีตผิวเรียบ,คอนกรีตมีร่องเล็กๆ ตามแนวขวาง, แอสฟัสต์ผิวเรียบ แอสฟัสต์มีหินลอย, ทางลูกรัง ฯลฯ เวลาขับรถผ่านผิวถนนดังกล่าวก็จะเกิดเสียงต่างๆกันออกไป สำหรับผิวถนนที่เรียบละเอียดนั้นเสียงที่เกิดจากผิวถนนอาจจะคล้ายกับเสียงดอกยาง
4.เสียงสะเทือน (Elastic vibration noise) เสียงนี้เกิดขึ้นจากความสั่นสะเทือนของยางเมื่อวิ่งผ่านผิวถนนที่มีสภาพผิดปกติ เช่น เป็นหลุม ,แตกร้าว หรือเนื่องจากความไม่สมดุลของยาง
5.เสียงดอกยางบิดตัว (Slip noise) เป็นเสียงที่เกิดขึ้นเนื่องจากการบิดตัวไม่สัมผัสถนนของดอกยางบางส่วนเกิดขึ้นในขณะเ
ลี้ยวโค้ง แต่ไม่รุนแรงถึงกับหน้ายางลื่นไถล
เมื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับชนิดและที่มาของเสียงแล้วเราลองมาดูกันว่าองค์ประกอบที่ท
ำให้เกิดเสียงดอกยางดังมากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับอะไรบ้าง โดยเราสามารถทราบระดับความดังของเสียงได้จากผลการทดสอบโดยใช้เครื่องมือตรวจวัดกราฟ ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้คือ ระดับความดังของเสียงจะเพิ่มตามความเร็วของรถ ถ้าความเร็วของรถสูงเสียงก็จะดังตามไปด้วย ,ยางดอกบั้งจะมีระดับของเสียงสูงกว่ายางดอกละเอียด ความดังของเสียงยางสามารถถูกทำให้ลดลงได้โดยใช้เทคนิคในการออกแบบ ดอกยางให้มีลักษณะที่ช่วยลดปริมาณอากาศที่ถูกอัด ขณะดอกยางสัมผัสผิวถนนหรืออีกวิธีหนึ่งก็โดยการกำจัดเสียงที่เกิดขึ้นต่อเนื่องในระด
ับความถี่เดียวกันด้วยการออกแบบขนาดของดอกยางแต่ละดอกให้ต่างกันออกไป การออกแบบดอกยางให้มีหลายขนาดนั้น ส่วนมากจะใช้กับยางที่ต้องการให้มีระดับเสียงน้อยที่สุด เช่น ยางรถโดยสาร ,ยางล้อหน้ารถบรรทุก,ยางปิกอัพ และยางรถเก๋ง จากความเข้าใจของผู้ใช้รถทั่วไป ส่วนมากจะคิดว่าขนาดของดอกยางแต่ละดอกจะเท่ากัน แต่ถ้าท่านลองสังเกตดูยางที่ท่านใช้อยู่ ท่านจะเห็นความแตกต่างของขนาดดอกยางในยางเส้นเดียวกันอย่างชัดเจน และทุกบริษัทต่างก็ใช้เทคนิคการออกแบบดังกล่าว ผสมผสานกับเทคโนโลยีชั้นสูง เพื่อวิเคราะห์หาลักษณะการจัดวางขนาดดอกยางที่ทำให้เกิดเสียงน้อยที่สุดนำมาผลิตยางเ
พื่อให้ผู้ใช้พึงพอใจในคุณภาพ
Credit : aunimtaisuy
|
