ยางลมล้าสมัยหรือไม่


14

ช่วงล่างแบบอะแดปทีฟที่ปรับตามลำดับของมิลลิวินาทีกำลังเป็นที่นิยมในรถยนต์ของผู้บริโภค การระงับอากาศเป็นเรื่องปกติในรถบรรทุกเพื่อการพาณิชย์และ SUV บางช่วงเวลา

ทำไมยางลมถึงจำเป็นหรือมีประโยชน์สำหรับรถยนต์ที่ติดตั้งระบบกันสะเทือนเช่นนี้?

ฉันเข้าใจว่าทำไมยางที่สวมใส่ได้จึงมีความจำเป็น: จำเป็นต้องเปลี่ยนการเคลือบแรงเสียดทานบนล้อ ไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้เห็นการเพิ่มขึ้นของยางล้อต่ำมากสำหรับยานพาหนะบนท้องถนน แต่จากความรู้ของฉันพวกเขายังคงเป็นลมอยู่เสมอ ทำไม? ข้อเสียของยางที่ทำให้พองได้คือพวกมันทำงานได้ไม่ดีเมื่อพองตัวไม่ถูกต้องและอาจเกิดความล้มเหลวรวมถึงการบีบอัดด้วยความหายนะ Upside ของพวกเขาคืออะไร? ตัวอย่างเช่นพวกเขาให้การตอบสนองการทำให้หมาด ๆ ที่ไม่สามารถจำลองด้วยอากาศหรือระบบกันสะเทือนแบบปรับตัวได้หรือไม่?


DaveTweeds ลิงก์ไปที่ 'การออกแบบยางอื่น ๆ ' เสีย แต่การค้นหา 'ยางไร้อากาศ' (หรือยางในสหรัฐอเมริกา) นำเสนอทางเลือกที่น่าสนใจ สิ่งเหล่านี้มักพบเห็นได้ทั่วไปในโรงงานก่อสร้าง แต่ในไม่ช้ายานพาหนะถนนคันอื่น
rdt2

คำตอบ:


13

ยางนิวเมติกให้กลไก "decoupling" ของการเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดในพื้นผิวถนน (freqeuncies ที่สูงที่สุด) ที่เกี่ยวข้องกับ "มวล unsprung" ขนาดเล็ก (ยางของดอกยาง) และฤดูใบไม้ผลิ (ความดันอากาศ) ทำงานกับ "สปริง มวล "ของล้อและเพลา

ช่วงล่างของยานพาหนะ (สปริงโช้คอัพ ฯลฯ ) การทำงานระหว่างเพลาและเฟรมของรถทำให้การเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่กว่าช้าลง (ความถี่ต่ำกว่า) ในพื้นผิวถนน ในกรณีนี้ชุดล้อ + ล้อ + เพลาทั้งหมดถือเป็น "มวลที่ไม่มีประจุ"

ในขณะที่มีการออกแบบยางอื่น ๆที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน แต่โดยทั่วไปจะหนักกว่าและซับซ้อนกว่าในการผลิต อย่างน้อยตอนนี้ยางลมยังคงเป็นวิธีที่ประหยัดต้นทุนมากที่สุดเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพโดยรวมที่ต้องการ (ไม่ต้องพูดถึงความจริงที่ว่าโครงสร้างพื้นฐานบริการยานพาหนะทั้งหมดได้รับการจัดตั้งขึ้นเพื่อจัดการกับยางลม)


ดูเหมือนว่าคุณกำลังบอกว่ามันเป็นความต้องการที่จะแยกแยะผลกระทบความถี่สูงสุดที่ช่วงล่างมากกว่าที่ยางจะเข้าใกล้ถนน มันเกินความจุของการแขวนลอยของอากาศที่กำลังทำงานอยู่หรือไม่? หรือเป็นปัญหาที่ส่วนประกอบที่ไม่ได้เตรียมไว้ไม่สามารถดูดซับการสั่นสะเทือนเหล่านั้นได้อย่างง่ายดาย? หรือยานพาหนะที่มีระบบกันสะเทือนแบบปรับตัวยังคงส่องยางนิวเมติกเพียงเพราะโครงสร้างพื้นฐานด้านอุปทานและบริการหรือไม่
feetwet

จากทั้งหมดที่กล่าวมา ในที่สุดมันเป็นการตัดสินใจทางเศรษฐกิจ (ธุรกิจ) เฉพาะเมื่อช่วงล่าง "แอคทีฟ" สามารถส่งมอบประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือเช่นเดียวกับยางนิวเมติกด้วยค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่าเราจะเห็นการเปลี่ยนแปลงในตลาดรถยนต์มวลชน
Dave Tweed

การสังเกตของฉันคือองค์ประกอบ "ความน่าเชื่อถือ" ของยางลมนั้นค่อนข้างแย่เมื่อเทียบกับการมียางตัน แต่ถึงแม้ในซูเปอร์คาร์ที่ไม่มีเงินเป็นวัตถุและความล้มเหลวของภัยพิบัติดูเหมือนว่าเป็นปัญหามากที่สุดเรายังคงเห็นนิวเมติกส์ ฉันหวังว่าฉันจะได้เห็นการวิเคราะห์ทางวิศวกรรมที่เป็นผลในการตัดสินใจ
feetwet

ดังนั้นยางจะแปรผันตามความถี่สูงของถนนที่ชื้นชื้น - ลองจินตนาการดูว่าถ้าคุณขอให้ระบบกันสะเทือนเพื่อลองคิดดูเนื้อหาที่มีความถี่สูงกว่าหนึ่งลำดับ ซึ่งหมายความว่าชิ้นส่วนช่วงล่างทั้งหมดกำลังเคลื่อนที่เร็วกว่ามาก สมมติว่าชีวิตช่วงล่างมีสัดส่วนประมาณจำนวนรอบซึ่งหมายความว่ามันจะลดอายุการใช้งานของช่วงล่างได้ 10 - จากประมาณ 50k ไมล์ไปจนถึง 5k ไมล์ ลองนึกภาพค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนระบบกันสะเทือนของคุณทุกๆ 5k ไมล์แทนที่จะเปลี่ยนยางของคุณทุก ๆ 30k ไมล์
Chuck

ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟอาจใช้เวลานานขึ้นเล็กน้อย แต่อีกครั้งสมมติว่าอายุการใช้งานเป็นสัดส่วนกับวงจรระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟที่อาจมีอายุ 100k ไมล์จะถูกตัดเป็น 10k ไมล์หากคุณวนรอบระบบกันสะเทือนที่ความถี่สูง อีกครั้งการเปลี่ยนระบบช่วงล่าง 3-6x บ่อยกว่าที่คุณเปลี่ยนยางในปัจจุบันเป็นค่าใช้จ่ายสูง
Chuck

11

ในขณะที่ฉันไม่เห็นพวกเขาจะล้าสมัยเมื่อใดก็ตามในเร็ว ๆ นี้คุณทำคะแนนที่ยอดเยี่ยมที่ทำให้ฉันคิดว่าจริง ๆ ฉันคิดถึงบางสิ่งที่น่าประหลาดใจสำหรับยางลมที่เอาชนะกรณีขอบ แต่จริง ๆ แล้วพวกเขาทั้งหมดต้มลงไปในสิ่งเดียวกัน:

การยื่นออกมาใด ๆ จะทำให้จุดโฟกัสสำหรับน้ำหนักซึ่งมักจะกระจายไปทั่วพื้นผิวสัมผัสทั้งหมดของยาง

ลมยางจะบิดเบี้ยวรอบ ๆ ส่วนที่ยื่นออกมาดังกล่าวจนถึงจุดหนึ่ง หากน้ำหนักทั้งหมดโดยปกติแล้วยางจะมุ่งเน้นไปที่พื้นที่ขนาดเล็กอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อพื้นผิวถนนหรือยาง นี่คือตัวอย่างบางส่วน:

  • หินก้อนเล็ก ๆ บนถนน:ก้อนหินอาจบดขยี้ได้อย่างปลอดภัย หรือมันอาจจะ ping out ด้วยความเร็วสูง หรืออาจฝังตัวเองในยางทำให้เกิดความเสียหายต่อยางและพื้นผิวถนนหลายจุดในระยะทางไกล หรือมันอาจร้าวพื้นผิวถนนและฝังตัวเองในที่ที่น้ำสามารถเข้าไปและแข็งตัวทำให้เกิดความเสียหายมากขึ้น
  • งานโลหะที่เปิดเผย:ระบบกันสะเทือนอาจทำให้มั่นใจได้ว่าแรงกระแทกแบบไดนามิกไม่รุนแรงเกินไป แต่น้ำหนักที่เน้นที่มุมคมเดียวสามารถตัดหรือเจาะยางแข็งได้อย่างมีนัยสำคัญ
  • ขับรถขึ้นไปบนขอบถนน:การขับรถขึ้นไปบนขอบถนนซ้ำ ๆ จะทำให้มุมถนนแคบลงเร็วกว่ายางนิวเมติกซึ่งจะทำให้บิดเบี้ยวและเริ่มที่จะรับน้ำหนักในส่วนที่สูงที่สุดของขอบถนนก่อนที่น้ำหนักจะถูกถอดออกจากด้านล่าง ด้าน
  • อุบัติเหตุ:ขาของมนุษย์ (เช่น) ยางนิวเมติกวิ่งผ่านไปมาแม้ว่าจะไม่น่าพอใจเลยก็จะได้รับความเสียหายน้อยกว่ายางแข็ง ยางแข็งอาจจะบด / ป่นกระดูกเป็นชิ้นเล็ก ๆ และทำลายกล้ามเนื้อและหลอดเลือดโดยการทำให้มันแบนเป็นชิ้นส่วนกระดูก

มีอีกอย่างหนึ่งคว่ำที่ฉันสามารถคิดซึ่งไม่เหมาะกับหมวดหมู่ข้างต้นคือ:

  • ยางลมสามารถปรับได้:คุณสามารถลดแรงดันอากาศเพื่อให้ได้ผิวสัมผัสที่มากขึ้น (และดังนั้นการยึดเกาะ) ในสภาพที่ลื่นและเพิ่มแรงดันเพื่อลดแรงเสียดทานที่ลดลงหากการยึดเกาะไม่ใช่ปัญหา

จุดสุดท้าย: ยางลมที่มีความดันต่ำกว่านั้นจะสร้างความเสียหายให้กับพื้นดินน้อยกว่าซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำฟาร์ม
mart

6

ส่วนหนึ่งของคำตอบก็คือการเข้าใจถึงการเปลี่ยนแปลงของลมยาง ในการออกแบบรูปทรงเรขาคณิตพื้นฐานช่วงล่างมุมล้อและสิ่งสำคัญของคุณมีส่วนช่วยในการสร้างเส้นทางลมซึ่งให้ผลตอบแทนกลับคืนสู่จุดศูนย์กลางเมื่อเข้าโค้ง

การเปลี่ยนรูปแบบเดียวกันของปะยางหน้าสัมผัสเมื่อนำเสนอด้วยการป้อนข้อมูลพวงมาลัยแบบก้าวร้าวหรือการเร่งความเร็วหรือการเบรกช่วยให้ยางสามารถยึดเกาะได้มากกว่าที่เป็นของแข็ง มีจุดหวานอยู่ที่นั่นเนื่องจากยางแบนไม่ตอบสนอง แต่ยางที่แข็งจะแตกง่ายเกินไป

นี่ไม่ได้เป็นการบอกว่าสิ่งเหล่านี้ไม่สามารถเอาชนะได้โดยการหยุดชั่วคราวที่ใช้งานอยู่ แต่การระงับจะต้องทำให้เสียโฉมอย่างแข็งขันในทิศทางที่ไม่ได้รับการพิจารณาในปัจจุบัน ระบบกันสะเทือนที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ล้ำสมัยได้เปลี่ยนแปลงรูปแบบการตอบสนองของโช้คอัพอย่างรวดเร็ว แต่พวกเขาไม่ได้ปรับมุมพวงมาลัยหรือมุมโค้งของล้อ


3

jhabbott แสดงเหตุผลที่ยอดเยี่ยมบางประการสำหรับการใช้ยางลมต่อไปนี่คือเหตุผลเพิ่มเติมบางประการ:

  1. ลมยางมีราคาถูกเพื่อการผลิต
  2. ลมยางทำงานให้สำเร็จด้วยการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย
  3. ความล้มเหลวของยางนิวเมติกสามารถซ่อมแซมได้อย่างง่ายดายในสนาม
  4. ยางที่คล้ายกันนี้สามารถใช้ได้กับยานพาหนะหลากหลายประเภทและแม้กระทั่งยานพาหนะทุกประเภท

ในทางตรงกันข้ามเมื่อระบบกันกระเทือนล้มเหลวพวกเขามีราคาแพงไม่สามารถทำการซ่อมภาคสนามและต้องใช้ชิ้นส่วนพิเศษ


1

เพื่อเพิ่มคำตอบอื่น ๆ ลมยางดูดซับผลกระทบเล็กน้อยส่วนใหญ่ทำให้การเปลี่ยนแปลงโหลดบน studs, แขนควบคุมและแบริ่งราบรื่น เมื่อติดตั้งกับยางแข็งคุณจะต้องออกแบบระบบกันสะเทือนใหม่เพื่อรับมือกับความเครียดที่เกิดขึ้นทันทีจากการกระแทกขนาดเล็ก

นอกจากนี้เมื่อเดินทางผ่านก้อนกรวดยางนิวเมติกมีแพตช์สัมผัสมากที่สุดเนื่องจากมีการดูดซับจุดสูง (กรวด)

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.