مقاومت غلتشی چیست و چه تأثیری بر خودرو دارد؟

اگر تاکنون هنگام خرید لاستیک با عبارت «مقاومت غلتشی لاستیک» مواجه شده‌اید و برایتان سؤال شده که این اصطلاح به چه معناست و چه تأثیری بر انتخاب تایر مناسب دارد، باید بدانید که این موضوع نقش مهمی در مصرف سوخت و عملکرد کلی خودرو ایفا می‌کند. در این مقاله قصد داریم به زبانی ساده و در عین حال دقیق، مفهوم مقاومت غلتشی تایر، عوامل مؤثر بر آن و در نهایت راهکارهایی برای بهینه‌سازی این عامل مهم را بررسی کنیم.

مقاومت غلتشی لاستیک چیست؟

مقاومت غلتشی (Rolling Resistance) نیرویی است که هنگام حرکت تایر بر روی سطح جاده، در جهت مخالف حرکت خودرو، عمل می‌کند. این نیرو به دلیل تغییر شکل لاستیک و سطح جاده در نقطه تماس ایجاد می‌شود. اگرچه این نیرو به‌ظاهر اندک به نظر می‌رسد، اما در سرعت‌های بالا و طی مسافت‌های طولانی، تأثیر قابل‌توجهی بر مصرف انرژی دارد. منشأ اصلی مقاومت غلتشی پدیده‌ای به نام هیستریزیس (Hysteresis) است.

هنگامی که تایر در تماس با سطح جاده قرار می‌گیرد، به دلیل خواص الاستیکی مواد لاستیکی، تغییر شکل می‌دهد و سپس پس از عبور از نقطه تماس، مجدداً به حالت اولیه باز می‌گردد. این تغییر شکل رفت‌وبرگشتی باعث اتلاف بخشی از انرژی به‌صورت گرما می‌شود که به آن هیستریزیس می‌گویند. در واقع هرچه هیستریزیس در ساختار تایر خارجی و ایرانی بیشتر باشد، مقاومت غلتشی آن نیز بیشتر خواهد بود.

اهمیت مقاومت غلتشی تایر در عملکرد خودرو

مقاومت غلتشی بخش قابل‌توجهی از نیروهایی را تشکیل می‌دهد که موتور خودرو باید بر آن‌ها غلبه کند. در رانندگی شهری، این مقاومت می‌تواند حدود ۱۵٪ از مجموع نیروهای مقاوم در برابر حرکت را شامل شود. این مقدار در بزرگراه‌ها، جایی که توقف و شتاب‌گیری کمتر است، می‌تواند به ۲۵٪ نیز برسد. بنابراین، کاهش مقاومت غلتشی مستقیماً با کاهش مصرف سوخت و بهبود بازدهی خودرو ارتباط دارد. به‌بیان‌دیگر، هرچه تایر انرژی کمتری را برای غلبه بر این مقاومت نیاز داشته باشد، مصرف سوخت نیز کاهش می‌یابد. درباره تاثیر شاخص سرعت لاستیک و شاخص بار لاستیک نیز قبلا توضیحات کاملی ارائه کرده‌ایم.

علت اهمیت دادن به آن!

به دلایل زیر باید به مقاومت غلتشی توجه ویژه‌ای داشته باشید:

• افزایش مصرف سوخت
• افزایش استهلاک قطعات سیستم انتقال قدرت
• کاهش شتاب و عملکرد دینامیکی خودرو
• اثر منفی زیست‌محیطی ناشی از مصرف بیشتر سوخت و تولید گاز CO₂

آیا مقاومت غلتشی لاستیک قابل حذف است؟

 مقاومت غلتشی بخشی جدایی‌ناپذیر از حرکت تایر بر روی سطح جاده است و به‌طور کامل قابل حذف نیست. با این حال، می‌توان آن را به‌طور قابل‌توجهی کاهش داد. راهکارهای علمی و فنی متعددی برای این منظور وجود دارد. از جمله این راهکارها می‌توان به استفاده از ترکیبات لاستیکی پیشرفته، طراحی دقیق‌تر ساختار تایر، تغییر الگوی آج، بهینه‌سازی فشار باد تایر و سبک‌سازی خودرو اشاره کرد. این اقدامات در کنار یکدیگر می‌توانند منجر به صرفه‌جویی چند درصدی در مصرف سوخت و کاهش لاستیک سایی شوند.

عوامل مؤثر بر کاهش یا افزایش مقاومت غلتشی لاستیک کدامند؟

چندین عامل می‌توانند مقاومت غلتشی تایر را افزایش یا کاهش دهند که در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌شود:

۱. نوع و کیفیت لاستیک

تایرهایی با مواد اولیه پیشرفته‌تر و طراحی بهینه، انرژی کمتری هدر می‌دهند. لاستیک‌های معمولی نسبت به تایرهای پیشرفته مقاومت بیشتری دارند.

۲. فشار باد تایر

فشار نامناسب یکی از رایج‌ترین دلایل افزایش مقاومت غلتشی است. تایرهای کم‌باد بیشتر تغییر شکل می‌دهند و اصطکاک بیشتری ایجاد می‌کنند. تنظیم فشار باد در محدوده توصیه‌شده کارخانه، راهکاری ساده اما بسیار مؤثر در کاهش مقاومت است. از این رو توجه به تفاوت‌های باد لاستیک در تابستان و باد لاستیک در زمستان کمک زیادی به کاهش مقاومت غلتشی می کند.

۳. سطح جاده

سطوح زِبر، سنگفرش‌ها و آسفالت‌های فرسوده باعث افزایش اصطکاک و در نتیجه مقاومت غلتشی می‌شوند. در مقابل، جاده‌های صاف و هموار، تماس روان‌تری با تایر ایجاد می‌کنند و مقاومت کمتری دارند.

۴. دمای محیط

دمای بالا باعث نرم شدن لاستیک می‌شود و در نتیجه، تغییر شکل آن افزایش یافته و مقاومت بیشتری ایجاد می‌کند. در دمای پایین، تایرها سفت‌تر می‌شوند و کشش کمتری دارند، ولی معمولاً مقاومت کمتری ایجاد می‌کنند.

۵. الگوی آج لاستیک

انواع الگوی آج لاستیک بویژه آج‌های عمیق و پیچیده، گرچه عملکرد بهتری در مسیرهای لغزنده دارند، اما اصطکاک و مقاومت بیشتری نیز تولید می‌کنند. در مقابل، تایرهای کم‌عمق برای مصرف سوخت مناسب‌ترند، ولی در شرایط بارانی یا برفی عملکرد ضعیف‌تری دارند.

جدول عوامل مؤثر بر مقاومت غلتشی

عامل	تأثیر بر مقاومت غلتشی
نوع مواد لاستیکی	ترکیبات با خاصیت برگشت‌پذیری بالا، مقاومت غلتشی را کاهش می‌دهند.
فشار باد تایر	فشار پایین = تغییر شکل بیشتر = مقاومت بیشتر
الگوی آج لاستیک	آج‌های عمیق‌تر = تماس بیشتر = اصطکاک و مقاومت بیشتر
شرایط سطح جاده	سطوح زبر = افزایش اصطکاک و مقاومت
دمای محیطی	دمای بالا = نرم شدن لاستیک = افزایش تغییر شکل و مقاومت
وزن خودرو و بارگذاری	وزن بیشتر = فشار بیشتر بر تایر = افزایش مقاومت

تأثیر مقاومت غلتشی بر مصرف سوخت

مطالعات متعددی درباره چگونگی تاثیر نوع لاستیک بر میزان سوخت انجام شده است. نتایج این پژوهش‌ها نشان می‌دهد که استفاده از تایرهایی با مقاومت غلتشی پایین می‌تواند تا ۱۰ درصد در مصرف سوخت صرفه‌جویی ایجاد کند. این میزان صرفه‌جویی قطعا در تصمیم گیری برای خرید لاستیک چینی، اروپایی و ایرانی بسیار تاثیرگذار است.

این میزان صرفه‌جویی، به‌ویژه برای ناوگان‌های حمل‌ونقل یا رانندگانی که مصرف سوخت بالایی دارند، تأثیر اقتصادی قابل‌توجهی دارد. به‌عنوان نمونه، اگر تمام خودروهای سبک در ایالت کالیفرنیا از چنین تایرهایی استفاده کنند، می‌توانند سالانه حدود ۳۰۰ میلیون گالن بنزین صرفه‌جویی کنند.

از سوی دیگر، افزایش ۳۰ درصدی در مقاومت غلتشی می‌تواند مصرف سوخت را بین ۳ تا ۵ درصد افزایش دهد. در مقابل، کاهش ۱۰ درصدی در مقاومت غلتشی باعث بهبود بهره‌وری سوخت در حدود ۱ تا ۲ درصد خواهد شد. جالب‌تر اینکه در برخی شرایط خاص رانندگی، مانند حرکت با سرعت ثابت، کاهش ۵۰ درصدی در مقاومت غلتشی می‌تواند تا ۱۵ درصد صرفه‌جویی در مصرف انرژی به همراه داشته باشد.

چرا باید تایرهای با مقاومت غلتشی پایین LRR را انتخاب کنیم؟

تایرهای با مقاومت غلتشی کم یا (Low Rolling Resistance – LRR)، نوعی از تایرها هستند که به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند تا نیروی مقاومتی که در هنگام حرکت تایر روی سطح زمین ایجاد می‌شود، به حداقل برسد. ساخت این تایرها نیازمند به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته و مواد اولیه خاص است. برای کاهش مقاومت، معمولاً عمق آج‌ها کمتر از تایرهای معمولی در نظر گرفته می‌شود که ممکن است دوام لاستیک را تحت تأثیر قرار دهد. به همین دلیل، تولیدکنندگان با استفاده از ترکیبات مقاوم در برابر سایش، این ضعف احتمالی را جبران می‌کنند. در همین راستا، توجه به فرق لاستیک رادیال با معمولی اهمیت زیادی دارد.

ویژگی‌های تایرهای LRR و مزایا و معایب آن

1. ترکیب خاص لاستیک (Rubber Compound): استفاده از ترکیبات شیمیایی خاص برای کاهش اتلاف انرژی.
2. طراحی خاص آج: طراحی آج لاستیک به‌گونه‌ای است که اصطکاک و تولید گرما کاهش یابد.
3. کاهش تغییر شکل تایر: تایرها طوری طراحی شده‌اند که هنگام حرکت کمتر تغییر شکل دهند. لاستیک ترازانو در این زمینه وضیعت مناسبی دارد.
4. وزن کمتر: این تایرها معمولاً سبک‌تر از تایرهای معمولی هستند که به کاهش مقاومت کمک می‌کند.

مزایا:

• صرفه‌جویی در مصرف سوخت (تا چند درصد)
• کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای
• بهبود برد حرکتی خودروهای برقی

معایب:

• کاهش چسبندگی در شرایط مرطوب یا سرعت بالا (در برخی مدل‌ها)
• عمر کمتر در بعضی برندها یا مدل‌ها
• قیمت اولیه بالاتر نسبت به تایرهای استاندارد

تفاوت مقاومت غلتشی تایرهای مختلف

• لاستیک‌های استاندارد: تعادل مناسبی میان قیمت، عملکرد و مقاومت غلتشی دارند.
• تایرهای عملکرد بالا (High Performance): مقاومت غلتشی بالاتری دارند اما چسبندگی و کنترل بهتری ارائه می‌دهند.
• تایرهای اقتصادی: قیمت پایین‌تری دارند، اما از نظر مصرف سوخت و دوام در سطح متوسطی قرار دارند. این موضوع به ویژه در زمینه لاستیک کامیون کاملا ملموس است.
• تایرهای سبز (Green Tires): تمرکز اصلی بر کاهش مقاومت و بهبود مصرف سوخت دارند که برای مصرف‌کنندگان حساس به محیط زیست مناسب است.

راهکارهای کاهش مقاومت غلتشی کدامند؟

• استفاده از تایرهای با مقاومت غلتشی پایین (با برچسب انرژی کلاس A در اتحادیه اروپا)
• تنظیم منظم فشار باد تایرها یا مانیتورینگ فشار تایر با سنسور باد لاستیک tpms 
• کاهش وزن بار و توزیع مناسب آن در خودرو
• انتخاب تایرهای مناسب با ترکیبات سیلیکایی و طراحی مهندسی‌شده

سخن پایانی

مقاومت غلتشی لاستیک، عامل مهمی در عملکرد خودرو است که اغلب نادیده گرفته می‌شود. شناخت این مفهوم و انتخاب تایر مناسب با توجه به نیازهای رانندگی شما می‌تواند تأثیر بسزایی در صرفه‌جویی سوخت، کاهش هزینه‌ها و حفاظت از محیط زیست داشته باشد. اگرچه لاستیک‌های که مقاومت غلتشی پایینی ذارند، قیمت اولیه بیشتری دارند، اما در بلندمدت مزایای اقتصادی و عملکردی فراوانی ارائه می‌دهند. با انتخاب تایر مناسب، تنظیم صحیح فشار باد و مدیریت وزن خودرو، می‌توان این مقاومت را کاهش داده و به کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای آلاینده کمک کرد.