عوامل موثر در سوخت خودرو

مصرف سوخت خودرو در صنعت تایر با معیاری به نام مقاومت غلتشی سنجیده می شود یكی از مهمترین مسائلی كه در مكانیك تایر مطرح می باشد مسئله بروز نیروهای مقاوم در برابر حركت و اتلاف انرژی در تایر است

یكی از مهمترین و در عین حال فراموش شده‌ترین عواملی كه می‌تواند بر میزان مصرف سوخت تأثیرگذار باشد تایر یك خودروست. در كشورهای صاحب تكنولوژی، دولت با وضع قوانین و اعمال محدودیت (در چارچوب حفظ محیط‌زیست) نظارت دقیقی را بر تولیدكنندگان تایر، خودروساز و مصرف‌كننده اعمال می‌كند. در این كشورها برخلاف كشور ایران به مصرف بالای سوخت هم ازمنظرهزینه‌ای وهم از منظر آلایندگی نگریسته می‌شود. جالب است بدانیم كه استفاده مناسب از تایر می‌تواند بر هر دوی این موارد یعنی كاهش مصرف سوخت در خودرو و جلوگیری از آلودگی محیط‌ زیست بیانجامد به طوری كه استفاده و انتخاب مناسب تایر روی خودرو می‌تواند كاهش بین ۱۵ -۱۰درصدی در مصرف سوخت خودرو را در پی داشته باشد. (رقمی بسیار قابل توجه كه مطمئنا تاكنون موردتوجه دقیق قرارنگرفته است.)

مصرف سوخت خودرو در صنعت تایر با معیاری به نام مقاومت غلتشی(ROLLING RESISTANACE) سنجیده می‌شود. یكی از مهمترین مسائلی كه در مكانیك تایر مطرح می‌باشد مسئله بروز نیروهای مقاوم در برابر حركت و اتلاف انرژی در تایر است. وجود این نیروها موجب شده تمامی گشتاور اعمال شده به چرخها به انرژی چرخشی تبدیل نگردیده وبخش قابل ملاحظه‌ای از آن در تایر به حرارت تبدیل شده و به هدر رود. بررسی این موضوع از دو جنبه دارای اهمیت است:

الف)اهمیت اقتصادی مصرف سوخت: توان تلف شده در تایرها در ازای مصرف مقداری سوخت حاصل گردیده وطبعا كاهش مقاومت غلتشی معادل با كاهش مصرف سوخت خواهد بود.

ب) مسئله كاهش پایداری و طول عمرتایر: كار نیروی مقاوم در برابر حركت تایر در نهایت به حرارت تبدیل شده و دمای بخشهای مختلف آن را افزایش می‌دهد. این افزایش دما مشخصات فیزیكی و مكانیكی تركیبات لاستیكی بكار رفته در تایر را تحت تأثیر قرار داده و موجب كاهش دوام وپایداری تایرخواهدشد.

●مقدمه

امروزه صنایع مرتبط با ساخت تایر، خودرو و لاستیك تحت فشار فزاینده‌ای قرار گرفته‌اند تا در تولید محصولاتشان رعایت دقیق مسائل زیست محیطی را بنمایندكه در این راستا شاهد تأثیرات آشكار بر نوع تكنولوژی و تجهیزات این صنایع هستیم. كاهش چشمگیر وزن، افزایش میزان بازیافت و دوام بیشتر قطعات، شواهدی كلیدی براین مدعاست. اخیرا نیز پارلمان اروپا قوانینی را وضع كرده كه براساس آن خودروسازان اروپائی مكلف شده اند بهای كامل بازیافت خودروهای كهنه را در تمامی اتحادیه اروپا متحمل شوند. تایر را ازجمله كالاهایی می‌توان دانست كه به دلیل قابلیت تأثیرگذاری بالای آن برمحیط زیست از یكسو و نقش بالقوه آن در كاهش مصرف انرژی از سوی دیگر مشمول مقررات بسیار سخت‌گیرانه زیست محیطی می‌شوند. توجه به این مسئله در كشورهای پیشرفته به قدری است كه هرساله مبالغ زیادی جهت طراحی وعرضه تایرهای مناسب محیط زیست (تایرسبز) هزینه می‌شود. در این كشورها به تایر به عنوان قطعه‌ای نگریسته می‌شود كه بطور مستقیم و غیرمستقیم بر سلامتی انسان تأثیربسیار مهمی دارد. برآیند كلی اینگونه رویكردها همانگونه كه همگان ازآن اطلاع دارند به این منتج گردیده كه علیرغم استفاده از تعداد خودروهای بیشتر و پرقدرت‌تر در كشورهای اروپائی و آمریكا متأسفانه شاهد آلایندگی و مصرف سوخت بسیار بالاتر ناشی از تردد خودروها در ایران هستیم كه به همین دلیل ضرورت استفاده از تجربیات كشورهای پیشرفته رابرای حفظ محیط زیست و نیز جلوگیری از هدر رفتن سرمایه ملی كشور الزامی می‌كند.

درخصوص آشنائی با نقش تایر در مصرف سوخت، جلوگیری از اتلاف انرژی و نیزحفظ محیط زیست دوزمینه قابل طرح است:

۱ـ فرآیندطراحی وتولیدتایر.

۲ـ چگونگی استفاده ازتایر.

كه هریك ازمباحث فوق به اختصار موردنقدوبررسی قرارمی گیرد.

۱ـ فرآیند طراحی و تولید تایر

●تاریخچه تایر: اختراع تایر را می‌توان مهمترین عامل در توسعه حمل و نقل زمینی و غیرریلی دانست. موتورهای بخار كه در قرن هجدهم اختراع شدند و نیز موتورهای احتراق داخلی مجالی برای عرضه وسایل نقلیه خودپیشرونده و سریع با قدرت بالا فراهم آوردند. لیكن این همه اختراعات مهم تحت‌الشعاع مورد مهمی چون عدم قابلیت جذب شوكهای وارده ازسطح جاده به وسیله نقلیه قرار می‌گرفت، زیرا چرخها در آن زمان تماما از جنس چوب ویا فلز بودند.

در سالهای دهه۱۸۲۰ نواری از جنس لاستیك كه به دور چرخ موتورهای بزرگ بخار بسته می‌شد نقش جاذب شوكهای وارده ازسطح جاده به تایررا بازی می‌كرد. كشف فرآیند پخت لاستیك این امكان رافراهم آورد تا این جاذب شوك به رینگ چرخ وسیله نقلیه متصل وسپس پخت گردد.

درسالهای۱۸۸۰با اختراع ویلیام تامسون تایرهای بزرگ وحجیمی به بازار عرضه شدند كه با قرارگیری روی رینگ چرخ پخت می‌شدند. تایرهای توخالی تایرهایی با هسته‌های خلل و فرج‌دار همه از این گروه بودند كه همگی آنها در یك چیز مشترك بودند و آن عدم جذب مناسب شوكهای وارده از سطح جاده بود. (مورد مهمی كه نیاز اصلی وسایل نقلیه به حساب می‌رود.)

بدعتی كه نقش مهم وغیرقابل انكاری را در بالابردن راندمان تایرهای بادی بازی كرد تولید تایر با استفاده از نخهای بدون پود بود كه درسال ۱۸۹۳ اتفاق افتاد.

بعد از آن، تایرهای بابیدهای طوقه‌ای فراگیر شد كه استفاده از آنها تا حال حاضر نیز ادامه دارد. پس از عرضه اولین تایر بادی در سال۱۹۲۰، فرآیند توسعه به نحو محسوسی به بهبود ابعاد تایر متمایل گردید. این تغییرات مستقیما به واسطه بهبود وضعیت موتوری وسایل نقلیه، افزایش سرعت خودروها و تقاضاهایی بود كه مشتریان درخصوص راحتی سرنشین و راحتی رانندگی داشتند.

●شناخت اجزاءتایر

به طور كلی اجزاء اصلی كه در تمامی تایرها مشتركند عبارتند از:

بید(Bead)، نواری از سیمهای فولادی كه به فراخور، چندین بار دور هم پیچیده‌اند. مجموعه این شكل هندسی به وسیله یك نوار نخی محصور می‌شود. وظیفه این نوار (كه به رپ Wrapمعروف است.) دادن استحكام و دوام به بیدتایرست. به مجموعه بید و نوار رپ Wing گفته می‌شود. بسته به نوع كاربری تایر و نیز تعداد لایه‌های مصرفی، تعداد Wingهای تایر در یك سمت ممكن است به۲ یا حتی۳ عدد برسد.

منجید(Carcass)، كه شامل چندین لایه نخ پوشش داده شده توسط آمیزه است كه به صورت متقاطع روی هم قرار گرفته و با پیچیدن دور طوقه محكم شده‌اند. نخهای تایر از تارهای قوی كه دارای فاصله زیاد از هم (به واسطه امكان نفوذ مناسب آمیزه) هستند و پود تشكیل شده‌اند. اینگونه ساختار نخ، باعث پركردگی مناسب بین نخها توسط آمیزه می‌شود كه درنهایت انعطاف‌پذیری و طول عمر منجید در تایر مورداستفاده را در پی خواهد داشت. نخهای تایر عمدتا از جنس كتان، رایون، پلی‌استر و یا نایلون می‌باشند. تعداد لایه‌های یك تایر از ۲ تا عمدتا ۱۲ (و گاهی بیشتر) هستند كه بسته به ابعاد، ساختار، نوع كاربری و میزان فشار باد انتخاب می‌شوند.

رویه(Tread)، حجم زیادی از آمیزه است كه در محدوده تماسی تایر با سطح جاده قرار می‌گیرد، دارای شیار و چینه بوده كه تعداد، شكل هندسی و پارامترهای دیگر آن توسط طراح در نظر گرفته می‌شود.

وظیفه رویه كه شاید مهمترین نقش را در بحث ما بازی می‌كند، عبارتست از:

ـ حفاظت از منجید در برابرصدمات مكانیكی خارجی كه منجربه پنچر شدن تایر می‌شوند.

ـ اطمینان ازایجادخصوصیاتی نظیر: كشانش و چنگزنی.

ـ افزایش طول عمر تایر با در نظرگرفتن آمیزه مناسب جهت آن.

دیواره(Sidewall)، از رویه تایر به سمت پائین به محدوده دیواره می‌رسیم كه وظیفه حفاظت از تایر در آن منطقه را برعهده دارد. دیواره از آمیــــزه به ضخامـــــت۴ -۳ میلیمتر تشكیل شده است. در برخی تایرها برای زیبائی این دیواره سفید و یا رنگی می‌باشد.

مغناطیس و كاهش مصرف سوخت

میزان بهره‌وری یک اتومبیل حدود ۹ درصد است. این بدان معناست که خودروی شما بیش از میزانی که برای حرکت لازم است، انرژی مصرف می‌کند و شما هزینه بیشتری از آنچه مصرف می‌کنید، می‌پردازید.

در مقاله حاضر، تلاش شده است چگونگی بکارگیری یک دستگاه کوچک تولیدکننده میدان مغناطیسی و نیز چگونگی کاهش مصرف وکاهش آلودگی زیست محیطی با استفاده از خواص مغناطیسی حاصل از آن، شرح داده شود.

شهرام اسلامی

منابع:

www.caranddriver.com

---