Tìm hiểu về lốp xe ô tô - Phần 2

Nếu lốp non hoặc quá căng, lực tác động để lốp xe tiếp xúc với mặt đường sẽ lớn và vì thế nhiệt sinh ra cũng sẽ lớn hơn làm lốp chóng mòn và hỏng nhanh. Đó là một trong những điều mà mỗi chủ xe cần lưu ý.

 

 

Lốp xe phải chịu sự tác động của những yếu tố nào?

 

Làm sao 4 chiếc lốp với áp suất mỗi lốp chỉ 30 psi (2,04 átmốtphe) có thể chịu được chiếc ôtô nặng hàng tấn? Quan sát kỹ, bạn sẽ thấy lốp không hoàn toàn tròn, vì nơi tiếp xúc giữa lốp với mặt đường có thể xem là phẳng và được gọi là mặt tiếp xúc. Giả sử nếu mặt đường làm bằng kính, ta sẽ tính được diện tích mặt tiếp xúc này. Cộng diện tích tiếp xúc của 4 bánh và nhân nó với áp suất lốp sẽ ra trọng lượng xe.

Khi bánh xe quay, mặt tiếp xúc sẽ luân chuyển theo vòng quay và cần một lực tác động để uốn lốp cho nó tiếp xúc với mặt đường. Lốp càng uốn nhiều, lực càng lớn. Do lốp xe không hoàn toàn đàn hồi, nên khi trở về trạng thái ban đầu, nó không “hoàn trả” hết lực tác động và một số lực sẽ chuyển hóa thành nhiệt cũng như do ma sát với mặt đường.

Các nhà sản xuất lốp đôi khi công bố Hệ số ma sát lăn (CRF) – với lốp xe con hệ số này là 0,015 còn hệ số này của lốp xe tải là từ 0,006 đến 0,01. Sử dụng CRF ta có thể tính lực tác động để lốp lăn trên đường. Ví dụ một chiếc xe nặng 4.000 pao (1814,369 kg), CRF 0,015 thì lực tác động sẽ là 60 pao (27,215 kg). Công suất làm bánh xe quay sẽ phụ thuộc vào tốc độ xe. Ở vận tốc 75 dặm/giờ (120,7 km/giờ) lốp sẽ sử dụng 12 mã lực để quay; vận tốc 55 dặm/giờ (88,513 km/giờ) công suất mỗi lốp sử dụng là 8,8 mã lực. Từ đây ta có thể thấy có 3 yếu tố tác động tới lực làm quay bánh xe đó là trọng lượng, vận tốc xe và CRF.

Vấn đề gì ảnh hưởng đến độ mòn của lốp?

Những yếu tố ảnh hưởng đến độ mòn của lốp gồm áp suất lốp, tải trọng. Ngoài ra còn có các lực dẫn động, phanh, lực ly tâm lúc quay tác động vào lốp tăng theo tỷ lệ bình phương của vận tốc. Do đó, tăng tốc sẽ làm tăng các lực này lên gấp bội làm tăng lực ma sát giữa hoa lốp và mặt đường, qua đó làm tăng độ mòn của lốp. Ngoài các yếu tố này, điều kiện mặt đường cũng có ảnh hưởng lớn đến độ mòn của lốp. Đương nhiên đường gồ ghề khiến lốp mòn nhanh hơn đường nhẵn.

Nếu ta bơm lốp quá non hoặc quá căng đều làm cho áp suất lốp không đúng tiêu chuẩn và như vậy lốp sẽ không phẳng khi nó tiếp xúc với mặt đường dẫn đến mòn nhanh. Áp suất lốp quá cao khiến nó bị cứng, không triệt tiêu được các chấn động từ mặt đường dẫn đến xe chạy không êm. Mỗi xe có một áp suất tiêu chuẩn ứng với tải trọng và đặc tính của nó vì vậy khi bơm lốp cần chú ý điều này. Ngược lại, áp suất lốp quá thấp sẽ khiến lốp bị bẹp, làm tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường do vậy tăng sức cản khiến cho tay lái nặng hơn. Mặt khác nếu áp suất giữa các lốp không đều nhau, sức cản giữa các lốp bên trái hay bên phải không đều dẫn đến hiện tượng xe bị lạng sang một bên.

Tải trọng lớn làm tăng độ mòn của lốp cũng giống như khi lốp non. Lốp mòn nhanh hơn khi xe chở nặng vì lực ly tâm lớn hơn khi quay tác động vào xe sẽ làm phát sinh lực ma sát lớn hơn giữa lốp và mặt đường. Áp suất lốp không đủ, vai lốp mòn nhanh hơn phần giữa. Sự quá tải cũng gây ra hậu quả như vậy. Nếu áp suất lốp quá lớn, phần giữa mòn nhanh hơn vai. Độ chụm quá mức khiến các lốp trượt ra ngoài và kéo bề mặt tiếp xúc của hoa lốp vào trong, gây mòn do độ chụm. Và độ doãng quá mức cũng gây ra mòn lốp xe. Ngoài ra, sự biến dạng hoặc độ rơ quá mức của các chi tiết trong hệ thống treo cũng ảnh hưởng đến độ chỉnh của bánh làm cho lốp mòn không bình thường. Nếu các ổ bi, khớp cầu, đầu thanh nối... có độ rơ quá mức, hoặc nếu trục bị cong, lốp sẽ bị đảo ở các điểm cụ thể khi nó quay ở tốc độ cao gây ra lực ma sát lớn và tình trạng trượt, cả hai tác động này đều dẫn đến lốp bị mòn thành vệt.

Cần lưu ý những vấn đề gì khi chọn lốp xe phù hợp?

Lốp có thiết diện ngang lớn hơn sẽ tiếp xúc với mặt đường nhiều hơn, qua đó chạy ổn định, cho cảm giác lái tốt hơn và chịu được tải trọng lớn song tay lái sẽ nặng. Thiết diện lớn cũng tạo ra ma sát lớn và do đó tác động tới khả năng khí động học làm xe tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn. Ngược lại, lốp xe thiết diện ngang nhỏ có phần tiếp xúc với mặt đường ít hơn nên tay lái nhẹ nhàng đồng thời tiết kiệm nhiên liệu.

Khi đi mua lốp, bạn cần biết kích cỡ của lốp xe. Điều quan trọng nhất là nên chọn cỡ lốp sát với bề rộng lốp nguyên bản. Sử dụng lốp xe có đường kính lớn hơn quá nhiều có thể gây ảnh hưởng đến các bộ phận của hệ thống treo. Việc sử dụng loại lốp nhỏ hơn sẽ không đủ chịu tải và làm giảm độ bám đường, khiến hệ thống phanh chống bó cứng (ABS) hoạt động kém hiệu quả.

Tỷ lệ giữa độ cao thành lốp với độ rộng của lốp cũng rất quan trọng. Lốp có tỷ lệ này nhỏ cho cảm giác lái chuẩn xác hơn, song lại giảm độ êm khi xe đi vào đường nhiều ổ gà. Trường hợp duy nhất nên thay đổi tỷ lệ này là vào mùa đông ở xứ lạnh. Sử dụng lốp có tỷ lệ thành lốp cao hơn sẽ giúp xe chạy êm hơn vào mùa đông.

Hoa lốp có tầm quan trọng thế nào đối với tính năng của xe?

Hoa lốp có nhiều kiểu khác nhau nên khả năng thoát nước cũng khác nhau, đáp ứng các điều kiện khác nhau của mặt đường và loại xe sử dụng. Hoa lốp kiểu gân dọc gồm nhiều rãnh chữ “chi” chạy dọc theo bề mặt lốp thích hợp nhất với đường nhựa, chạy tốc độ cao. Nó có đặc tính làm giảm tối đa lực cản lăn của lốp, lực cản trượt ngang và tạo cảm giác điều khiển tốt. Ngoài ra loại này còn giảm tiếng ồn nhưng khả năng kéo kém hơn hoa vấu.

Kiểu hoa vấu gồm các rãnh chạy ra mép lốp theo hướng gần như vuông góc. Loại này tạo được lực kéo lớn, lực cản lăn hơi cao hơn, lực cản trượt ngang thấp hơn, độ ồn lớn, song phù hợp với tốc độ chậm, đường gồ ghề hoặc đường không trải nhựa, và thường dùng cho các loại xe tải hạng nặng. Kiểu kết hợp giữa gân dọc và vấu giúp giảm độ trượt ngang, nâng cao tính năng dẫn động và phanh, và chạy được cả trên đường nhựa cũng như đường gồ ghề. Còn hoa kiểu khối, chia bề mặt lốp thành các khối độc lập, sử dụng ở hầu hết các lốp chạy trên đường có tuyết và lốp bố tròn. Nó thường giảm độ trượt dài và trượt quay trên đường có nhiều bùn và tuyết phủ nhưng loại lốp này thường mòn nhanh hơn kiểu gân dọc và vấu đặc biệt khi chạy trên bề mặt cứng. Ngoài ra, còn có kiểu hoa lốp một chiều, hướng theo chiều quay. Các rãnh ngang được bố trí theo một chiều quay nhất định để tăng khả năng thoát nước và như vậy khi đi trên đường ướt, xe chạy ổn định hơn.

 TGL

>> Tìm hiểu về lốp xe ô tô - Phần 1