تایرهای فرمول ‌یک

وقتی‌ برخوردهای مولکولی بین سطوح لاستیک و پیست رخ می‌دهد، چسبندگی تولید می‌کند. درواقع زنجیره مولکولی یک سری پیوندها را با سطح جاده تشکیل می‌دهد.

به گزارش «اخبار خودرو»، «چسبندگی» را می‌توان به‌عنوان ضریب اصطکاک بین لاستیک تایر و پیست مسابقه تعریف کرد. البته این اصطکاک بستگی به برخی فاکتورها ازجمله سختی و نوع پیست، دما و رفتار لاستیک دارد. این فاکتورها درنهایت بر تغییر شکل و ویسکوزیته لاستیک تایر تاثیر می‌گذارند که در کنار هیستِرزیس (نمایش وابستگی حالت فعلی جسم به حالت‌های قبلی) تایر، فاکتورهای کلیدی برای تولید چسبندگی به‌شمار می‌روند. تایر براساس دو مکانیزم «چسبندگی مولکولی» و «دندانه‌گذاری»، چسبندگی تولید می‌کند. 

در اینجا سختی سطح جاده باعث تحریک ماده لاستیک می‌شود. ازآنجاکه تایر یک «ویسکوالاستیک» است، بنابراین وقتی‌ روی سطح جاده می‌لغزد، دچار انحراف و وفق‌پذیری با سطح آن می‌شود. بنابراین هنگامی‌که بلوک آج به برجستگی‌های روی سطح جاده برخورد می‌کند، تغییر شکل می‌دهد اما به‌دلیل هیستِرزیس لاستیک، بلافاصله به حالت اولیه و اصلی خود بازنمی‌گردد.

این تغییرشکل نامتقارن لاستیک نیروی عکس‌العملی ایجاد می‌کند که در جهت مخالف با لغزش است یعنی به‌عبارت‌دیگر باعث ایجاد نیروی اصطکاک (چسبندگی) می‌شود.

البته «دندانه‌شدن» را می‌توان با مثال فنر و دامپر به تصویر کشید. وقتی‌ لاستیک به برآمدگی/برجستگی برخورد می‌کند، فنر و دامپر فشرده می‌شوند اما ویسکوزیته روغن درون دامپر در برابر جابه‌جایی مقاومت می‌کند که همین امر باعث ایجاد حرارت می‌شود. 

پس از برآمدگی، وقتی‌که نیرو حذف می‌شود، مقاومت موجود در دامپر، پیستون را به‌عقب فشار می‌دهد اما آن را به نقطه موقعیت اصلی نمی‌راند.

هیسترزیس دامپر و اتلاف انرژی به سبک حرارت، به تغییر شکل نامتقارن لاستیک منتج می‌شوند که درنهایت نیروی مماس X را ایجاد می‌کند. دندانه‌ شدن زمانی رخ می‌دهد که تایر با برجستگی‌های جاده در محدوده چندمیلیمتر (ماکروتکسچر) تا چند میکرون (میکروتکسچر) برخورد می‌کند. البته چسبندگی همچنان  وقتی‌ که جاده خیس است نیز می‌تواند تولید شود.

چسبندگی مولکولی

وقتی‌ برخوردهای مولکولی بین سطوح لاستیک و پیست رخ می‌دهد، چسبندگی تولید می‌کند. درواقع زنجیره مولکولی یک سری پیوندها را با سطح جاده تشکیل می‌دهد. وقتی‌که تایر به لغزش روی سطح ادامه می‌دهد، این زنجیره‌ها کشیده می‌شوند،  ویسکوزیته لاستیک‌ها در برابر تغییر شکل مقاومت و اصطکاک تولید می‌کنند که در خلاف جهت لغزش است. سپس این پیوند باردیگر می‌شکند و درادامه دوباره شکل می‌گیرد.

به این روش، زنجیره مولکولی لاستیک این چرخه کشش و شکسته شدن را دنبال و «ویسکو الاستیک» ایجاد می‌کند. درنتیجه بلافاصله انرژی پیوندها را با ضریبی چند برابر می‌شود که البته این ضریب به دمای لاستیک و سرعت لغزش بستگی دارد. اما چرا تکه‌ یا رد لاستیک‌ها روی پیست باقی می‌ماند؟

باید گفت چسبندگی مولکولی دلیل اصلی این موضوع است زیرا پیوندهای مولکولی یا می‌توانند از طریق پیست شکسته شوند یا خود تایر که در این شرایط، مولکول‌های لاستیک از تایر جدا می‌شوند و روی سطح پیست باقی می‌مانند.

این لاستیک می‌تواند روی مسیر مسابقه‌ای قرار بگیرد که باعث افزایش چسبندگی سطح پیست شود به این‌دلیل که تایرها در آن لحظه با لاستیک روی سطح پیست تماس دارند، به‌جای اینکه با خود پیست در تماس باشند. یا اگر دما بسیار بالا و تایر در حال فرسایش باشد، اثر لاستیک می‌تواند در حد ماربل‌های بزرگ (قطعات کوچک لاستیک که در اثر خورده شدن تایر طی دور زدن خودروها در پیست پخش می‌شود) در مسیر مسابقه‌ قرار بگیرد که همین‌موضوع باعث کاهش چسبندگی می‌شود.

برچسب‌ها

ارسال نظر

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
1 + 4 =

آخرین اخبار

بین الملل