ยางผลิตอย่างไร?

สารบัญ:

ยางผลิตอย่างไร?
ยางผลิตอย่างไร?

วีดีโอ: ยางผลิตอย่างไร?

วีดีโอ: ยางผลิตอย่างไร?
วีดีโอ: สารคดี​ ​ การผลิตยางรถยนต์​ 2024, อาจ
Anonim

การอัปเกรดยางอาจเป็นวิธีที่ถูกที่สุดในการปรับปรุงการขับขี่ แต่คุณเลือกไหม เราแยกย่อยวิธีการทำและการทำงาน

ดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่การนำวัสดุยุคอวกาศมาใช้กับยางรถจักรยานเสือหมอบสามารถให้รูปแบบหนึ่งของปัญญาเสมือน เมื่อคุณขี่บนถนนที่เรียบและเรียบ ยางในยางจะแข็งตัวโดยอัตโนมัติเพื่อลดแรงต้านการหมุน แต่เมื่อคุณเบรก เร่งความเร็ว หรือเข้าโค้ง ยางจะนิ่มลงเพื่อให้ยึดเกาะได้มากขึ้น

เวทย์มนตร์มาในรูปของกราฟีน – สารมหัศจรรย์ที่ทำให้หัวใจพองโตในสาขาวัสดุศาสตร์ กราฟีนเป็นชั้นคาร์บอนหนาหนึ่งอะตอมซึ่งเบา แข็งแรง และยืดหยุ่นอย่างเหลือเชื่ออาจนำไปสู่โทรศัพท์มือถือแบบพับได้ เครื่องบินที่เบากว่าอย่างมาก และถุงยางอนามัยที่บางที่สุดและไม่สามารถทะลุผ่านได้ (มูลนิธิ Bill & Melinda Gates Foundation ได้บริจาคเงิน 100, 000 ดอลลาร์เพื่อลงทุนในกราฟีนเพื่อสร้างการคุมกำเนิดที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นด้วยความรู้สึกที่ดีขึ้น)

นอกจากนี้ยังมีกำหนดการที่จะเปลี่ยนโลกแห่งการปั่นจักรยาน รวมถึงยางสำหรับถนน และไม่ต้องรอนานหลายสิบปีเพื่อทดสอบผลกระทบของมัน Vittoria บริษัทสัญชาติอิตาลีเพิ่งเปิดตัวยาง Corsa รุ่นยอดนิยมที่มีกราฟีนเพิ่มในคอมปาวน์ของดอกยาง และอ้างว่าผลที่ได้คือความต้านทานการหมุนของล้อลดลง 19% เมื่อเทียบกับรุ่นก่อน เช่นเดียวกับความต้านทานการเจาะที่เพิ่มขึ้นและการปรับปรุงโดยรวมครั้งใหญ่ อายุยืน

การทำยางรถจักรยาน
การทำยางรถจักรยาน

ในขณะที่นักปั่นจักรยานยังเร็วเกินไปที่จะยืนยันคำกล่าวอ้างเหล่านี้ แต่ก็เป็นหลักฐานที่แน่ชัดว่ายางแม้จะเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่มีเสน่ห์น้อยที่สุดที่คุณจะพบได้บนจักรยานยนต์ อยู่ในระดับแนวหน้าของการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และมีผลกระทบมากกว่ามาก เกี่ยวกับคุณภาพการขับขี่และประสิทธิภาพมากกว่าที่พวกเขามักจะได้รับเครดิตยางคุณภาพดีอาจเป็นการอัพเกรดที่ถูกที่สุดและง่ายที่สุดสำหรับจักรยานของคุณ ดังนั้นจึงควรทำความเข้าใจสักนิดเกี่ยวกับห่วงยางเหล่านั้น

วงกลมแห่งการประนีประนอม

ลดแรงต้านการหมุน เพิ่มการยึดเกาะสูงสุด กันกระแทกขณะขับขี่ ขณะที่ป้องกันภัยคุกคามจากกระจก หินเหล็กไฟ และหนาม ยางถือเป็นงานวิศวกรรมที่น่าประทับใจ ผู้ผลิตต้องสร้างสมดุลระหว่างความต้องการที่แข่งขันกันเหล่านี้ในการพัฒนายางใหม่ และมันก็ไม่ใช่เรื่องง่ายอย่างที่ Benjamin Blaurock ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ยางสำหรับถนนของ Continental อธิบาย 'ถ้าคุณเพิ่มหนึ่งในพารามิเตอร์เหล่านี้ มันจะมีผลกับพารามิเตอร์อื่นอย่างน้อยหนึ่งตัว' เขากล่าว 'ตัวอย่างเช่น คอมปาวน์ที่แข็งมากจะลดแรงต้านการหมุน แต่ลดการยึดเกาะ บวกกับความรู้สึกในการขี่จะค่อนข้างเป็นไม้ หากคุณต้องการความต้านทานการเจาะสูง คุณสามารถเพิ่มชั้นป้องกันการเจาะที่หนา แต่นั่นจะเพิ่มน้ำหนัก และเพิ่มความต้านทานการหมุนได้’

การประนีประนอมที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ดังกล่าวจะอธิบายเกี่ยวกับยางถนนที่มีให้เลือกมากมายที่ปลายด้านหนึ่งเป็นยางที่แข็ง หนัก ทนทาน และได้รับการปกป้องอย่างสูง เหมาะที่สุดสำหรับการเดินทางท่องเที่ยวและการเดินทาง โดยที่ความต้านทานการเจาะมีความสำคัญสูงกว่าความเร็วและประสิทธิภาพทันที อีกด้านเป็นยางที่เบาเป็นพิเศษ จับกระชับมือ และอ่อนนุ่ม ซึ่งมุ่งเป้าไปที่นักแข่งที่พร้อมยอมรับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของยางที่แบนราบและอายุการใช้งานที่สั้นลงเพื่อประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นซึ่งอาจทำให้พวกเขาได้รับชัยชนะหรือ PB ใหม่จะมาในวันแข่งขัน

ดังที่ Blaurock ชี้ให้เห็นว่า ความรู้สึกที่ดีจากยางเป็นสิ่งสำคัญ และสิ่งเหล่านี้สามารถส่งผลต่อระดับประสิทธิภาพได้

ในทางที่สำคัญมาก' นอกจากนี้ เขายังเตือนเราว่าบางคนเตรียมที่จะทุ่มเงินกว่า 2, 000 ปอนด์สำหรับล้อคาร์บอนระดับบนสุด ในขณะที่ราคาแตกต่างกันระหว่างช่วงกลางและระดับพรีเมียม - ยางคุณภาพราคาเพียง 50 ปอนด์ ยางแสดงถึงการอัพเกรดที่ค่อนข้างถูก

Schwalbe Durano
Schwalbe Durano

ด้วยการสัมผัสกับพื้นผิวถนนเพียงเล็กน้อย – น้อยกว่านิ้วหัวแม่มือ – ยางสร้างความแตกต่างให้กับความรู้สึกในการขับขี่ได้อย่างไร? ซึ่งแตกต่างจากยางสำหรับจักรยานเสือภูเขาที่รูปแบบดอกยางมีความสำคัญต่อการยึดเกาะ ยางถนนพึ่งพาส่วนผสมของยางและความนุ่มนวลของโครงยางมากกว่า บนถนนเปียก ยางรถยนต์จะตัดผ่านแผ่นฟิล์มน้ำ (และไม่ใช่เครื่องบินน้ำ) และด้วยเหตุนี้ แม้แต่ยางที่ลื่นจนสุดก็ยังให้การยึดเกาะที่เพียงพอเพื่อให้คุณตั้งตรงได้ แม้แต่ผู้ผลิตยางรถยนต์ก็ยังยอมรับว่าการมีรูปแบบดอกยางแบบใดก็ตามบนยางถนนนั้นเป็นประโยชน์ต่อจิตใจของผู้ขี่มากกว่าการยึดเกาะ สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการสร้างยางรถสำหรับถนนในทุกด้านของประสิทธิภาพ ดังนั้นเรามาลอกชั้นยางกลับออกกัน

โรลอัพ โรลอัพ

ยางมักจะประกอบขึ้นจากสี่องค์ประกอบ คุณภาพของวัสดุที่ใช้สำหรับแต่ละสิ่งเหล่านี้มีความสำคัญ แต่วิธีการโต้ตอบที่เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพจริงๆการทำงานจากชั้นนอกเข้าสู่ด้านใน อย่างแรกคือดอกยางหรือสารประกอบยางที่สัมผัสกับถนน ถัดไปมักจะเป็นชั้นป้องกันการเจาะ และในที่สุดก็มาถึงซากที่ทำให้ยางมีโครงสร้าง องค์ประกอบที่สี่คือยางใน ซึ่งถูกปิดไว้อย่างแน่นหนาภายในโครง เช่นเดียวกับยางในท่อ หรือติดตั้งเป็นส่วนประกอบแยกต่างหากตามการพับเก็บ

ยาง Tubeless ที่ Schwalbe ผู้ผลิตยางรถยนต์สัญชาติเยอรมันอธิบายว่าเป็น 'เทคโนโลยีแห่งอนาคต' ขจัดความจำเป็นในการใช้ยางใน ดังนั้นจึงลดแรงต้านทานการหมุนของล้อโดยการขจัดความสูญเสียจากการเสียดสีที่เกิดขึ้นระหว่างยางและยางเป็น ยางม้วนและโค้งงอ Schwalbe อ้างว่ายางในรุ่น Pro One แบบไม่มียางในนั้นมีความต้านทานการหมุนน้อยกว่ายางในรุ่น clincher ถึง 25% ซึ่งเน้นย้ำถึงอิทธิพลของยางในเพียงอย่างเดียวที่มีต่อระบบยาง

สำหรับวันแข่งขัน ผู้เชี่ยวชาญในสาขาต่างๆ เช่น ลู่วิ่ง การทดสอบเวลา ถนน และไซโคลครอสใช้ยางแบบท่อ โดยที่ดอกยาง ปลอกหุ้ม และยางในโครงสร้างเดียวแม้จะมีปัจจัยก่อความรำคาญในการต้องติดยางเหล่านี้กับขอบล้อ (พวกมันไม่ได้เกี่ยวด้วยลูกปัดที่ติดอยู่กับตัวหนีบ) ข้อดีก็ชอบการนั่งที่นุ่มนวลของท่อยาง ความต้านทานการหมุนที่ต่ำกว่าที่พิสูจน์แล้ว และความมั่นใจที่แม้จะแบน ยางอยู่บนขอบล้อ

ดอกยาง
ดอกยาง

'ฟิสิกส์ของรูปร่างตัดขวางที่กลมสมบูรณ์นั้นโอบกอดยางใน (โดยปกติ) ลาเท็กซ์อย่างนุ่มนวลนั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับระบบที่อ่อนนุ่มและอ่อนนุ่ม เพราะมันจะบิดเบี้ยวอย่างสมบูรณ์ในทุกทิศทาง มอร์แกน นิโคล หัวหน้าเจ้าหน้าที่ด้านเทคนิคของ Challenge Tyres บริษัทที่เชี่ยวชาญด้านท่อทำมือ ยางพับหัวทั่วไปสร้างด้วยรูปตัว U ที่เด่นชัดและจะไม่ทำให้เสียรูปเป็นเนื้อเดียวกัน

ทำไมถึงเป็นอย่างนี้? เพื่อลดแรงต้านทานการหมุน ยางจะต้องนุ่มพอที่จะทำให้เสียรูปและดูดซับความไม่สมบูรณ์ใดๆ บนพื้นผิวถนน ปล่อยให้โมเมนตัมของผู้ขับขี่และจักรยานยนต์ดำเนินต่อไปโดยไม่มีสิ่งกีดขวาง

ทางเลือกหนึ่งคือ Nicol กล่าวคือทุกครั้งที่ยางชนหินหรือพื้นผิวที่ไม่เรียบ ยางจะกระเด้งกลับเป็นเศษเล็กเศษน้อย (ซึ่งเกิดขึ้นหลายครั้งต่อการหมุนวงล้อ) ต้านทานการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า หากคุณตรวจดูพื้นผิวถนนที่เรียบเป็นพิเศษด้วยการขยายภาพ โปรไฟล์ของถนนก็ห่างไกลจากความราบเรียบ ในระดับจุลภาค ยางจะสัมผัสกับบางสิ่งที่คล้ายกับการกระดอนก้อนหินของ Paris-Roubaix ทุกครั้งที่ขี่ สูญเสียพลังงานเมื่อล้อลอยในอากาศซ้ำแล้วซ้ำเล่า นี่คือเหตุผลที่ว่าทำไมยางที่บางและอัดฉีดแรงดันสูงจึงค่อยๆ ถูกเลิกใช้เพื่อให้ยางที่กว้างขึ้นวิ่งโดยใช้แรงดันที่ต่ำกว่า เนื่องจากได้รับการพิสูจน์แล้วว่ายางที่มีแรงดันต่ำและกว้างนั้นสร้างแรงต้านการหมุนน้อยลง เพราะมันเปลี่ยนรูปได้ง่ายและเด้งกลับน้อยลง

Challenge Paris Roubaix Open
Challenge Paris Roubaix Open

Eric Gertner หัวหน้าวิศวกรยางของ Bontrager กล่าวว่า ทุกคนเคยขี่ยางกว้าง 19 มม. ที่สูบได้ถึง 120psi โดยคิดว่าเร็วกว่าแต่ตอนนี้เรารู้แล้วว่าไม่ใช่กรณีนี้ จากสิ่งที่เราได้เห็นในการทดสอบ ยางที่มีแรงดันสูงจะเด้งคุณไปรอบๆ มากขึ้น และการกระดอนไปรอบๆ นั้นเป็นพลังงานที่ไหลเข้าสู่จักรวาล บน velodrome ที่ขัดแล้ว ยางขนาด 19 มม. อาจเร็วที่สุด แต่บนถนน ยางที่เหมาะสมที่สุดย่อมใหญ่กว่าแน่นอนเพื่อขจัดเสียงรบกวนจากถนนนั้น และความกดดันที่ต่ำลงด้วยเหตุผลนี้ ก็ถือเป็นการเคลื่อนไหวที่ดีสำหรับผู้คนจำนวนมาก'

ความนุ่มนวล ดูเหมือนจะเป็นทรัพย์สินที่ดีที่สุดของยาง และยิ่งกว่านั้นเมื่อเข้าโค้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในที่เปียกหรือบนพื้นผิวที่ขรุขระ Nicol กล่าวว่า 'เมื่อคุณเข้าโค้งที่พื้นผิวถนนไม่สมบูรณ์แบบ การกระดอนใดๆ จากการกระแทกจะทำให้ยางมีน้ำหนักน้อย' หากเติมน้ำในสถานการณ์ก็จะทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่น และคุณมีแนวโน้มที่จะลื่นไถล ด้านหลังของคุณ เว้นแต่ความนุ่มของยางจะยังสัมผัสกับถนนได้

‘ความนุ่มนวลส่วนหนึ่งขึ้นอยู่กับความหนาและความยืดหยุ่นของดอกยาง แต่แท้จริงแล้วปลอกหุ้มนั้นมีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพของยาง” Nicol กล่าวปลอกนี้ประกอบด้วยชั้นของด้ายทอและผูกมัด ยิ่งจำนวนเกลียวต่อนิ้ว (TPI) สูงเท่าใด เกลียวแต่ละเส้นก็จะยิ่งบางลง และยางก็จะยิ่งนิ่มนวลมากขึ้นเท่านั้น ยางคุณภาพสำหรับการแข่งขันสามารถมีได้สูงถึง 320TPI ในขณะที่ยางสำหรับฝึกซ้อมฤดูหนาวอาจมีเพียง 60TPI แต่ควรระมัดระวังในการเลือกยาง เนื่องจากผู้ผลิตมักจะเสนอราคา TPI โดยพิจารณาจากซากหลายชั้น ตัวอย่างเช่น ซาก 180TPI อาจเป็น 60TPI สามชั้น

วัสดุก็มีความสำคัญเช่นกัน โดยไหมชั้นยอด (ใช้สำหรับท่อแทร็ก) ที่นุ่มกว่าและอ่อนนุ่มกว่าเส้นด้ายฝ้าย ซึ่งในทางกลับกันก็มีประสิทธิภาพเหนือกว่าไนลอน แต่ดังที่ Blaurock แห่ง Continental ได้ชี้ให้เห็นในตอนเริ่มต้น คุณไม่สามารถมีได้ทั้งหมด จำนวนเส้นด้ายสูง โครงฝ้าย และดอกยาง Durometer ที่นุ่มกว่านั้นอาจมีความนุ่มที่สุด แต่ขาดความทนทานและความต้านทานต่อการตัดของไนลอนที่แข็งกว่าและสารประกอบยางที่แข็งกว่า

ณ ตอนนี้ ยังไม่มีอะไรสามารถต้านทานการประนีประนอมเหล่านี้และผลิตส่วนผสมที่ลงตัวของความนุ่มนวลและความทนทาน แต่ใครจะรู้ว่าอะไรจะเกิดขึ้นเมื่อการปฏิวัติกราฟีนเกิดขึ้น