צמיגי רכב: כל מה שרציתם לדעת ולא העזתם לשאול

צמיגי הרכב: כל מה שרציתם לדעת ולא העזתם לשאול

הקשר הישיר של הרכב שלכם אל הכביש מסתכם בצמיגים. לאיכות צמיגי הרכב יש השפעה ישירה על אחיזת הרכב בזינוק, מרחק הבלימה, אחיזת הרכב בסיבוב ועל נוחות הנסיעה. למעשה, חוץ מהכוחות האווירודינמיים שפועלים על הרכב, כל שאר הכוחות עוברים ישירות דרך הצמיג. בהיותו קפיץ האוויר שמטפל במסה הבלתי מוקפצת של הרכב (צמיגים, גלגלים, בלמים וחצי משקל המתלים), הצמיג משפיע גם על ההתנהגות הדינמית של הרכב. לשינוי מידת נפח הצמיג יש השפעה מכרעת על התנהגות הרכב, ולא תמיד לטובה.

במאמר זה נכיר לעומק את עולם הצמיגים ונבין את החשיבות העצומה שיש להם בהקשר של בטיחות ואיכות הנסיעה.

מבנה צמיגי הרכב

הצמיג מתחלק לשלושה חלקים עיקריים: סוליה, דופן ושפה. רובם המוחלט של הצמיגים המודרניים נטולי אבוב פנימי. זאת, בשונה מהצמיגים הישנים שכללו אבוב פנימי והשתייכו לסוג הנקרא דיאגונלי (BIAS PLIES). בסוג זה, שלד הצמיג מורכב מחגורות אלכסוניות החושפות אותו לעיוותים וכיווצים בעת הפעלת כוח צדי. צמיג זה נפוץ כיום אך ורק במכונות איטיות, בעיקר חקלאיות.

סוגי צמיגים נוספים

• BIAS BELTED: סוג נוסף של צמיג דיאגונלי, מעין דור ביניים. דגם זה נוצר כדי להתגבר במעט על השפעות העיוותים החלות על כל מבנה הצמיג, ולכן הודבקה חגורה לאורך הפרופיל.
• צמיג רדיאלי: צמיג זה בנוי על ידי חגורות רוחביות, רדיאליות, וזהו המבנה הנפוץ ביותר כיום.
• צמיג הכולל אבוב: יתרונם של צמיגים אלה (שכבר אינם בשימוש) היה בגמישות הרבה שהציעו. החיסרון – במקרה של תקר, כמות אוויר גדולה עוברת מהאבוב אל הצמיג ויוצרת מעין פיצוץ שעלול להוביל לאובדן אחיזה.
• צמיג ללא אבוב: כיום מקובל להשתמש בצמיגים נטולי אבוב. היתרון העיקרי: סכנה נמוכה יותר לאובדן אחיזה במקרה של תקר. עם זאת, במקרה של תקר חמור ניתן אמנם להתאים פנימית לצמיג ללא פנימית – אך הדבר אינו מומלץ.

הרכב הצמיג

צמיגים עשויים מחומרים שונים ולכל חומר תכונות ייחודיות ושימושים ייעודיים. חומרים מסוימים יופיעו רק בשכבות מסוימות של הצמיג. חלק מהיצרנים מפרטים לפחות את עיקרי השכבות על גבי הצמיג – אך ההרכב המדויק נותר סוד מסחרי כמוס של כל יצרן.

בתעשיית הצמיגים עושים שימוש במגוון רחב של חומרים:

• ניילון: החומר החזק והעמיד ביותר. זו הסיבה שרובדי ניילון הם המרכיב העיקרי בצמיגים המיועדים לעבודות קשות במיוחד (לדוגמה מרוצי שטח). לצמיג ניילון ישנה תכונה המרחיקה אותו משימוש בכלי רכב פרטיים: בנקודת המגע של הצמיג עם הקרקע, הגומי מקבל צורה שטוחה ולא מעוגלת. סימפטומים אלה מתגלים אחרי חניית לילה ממושכת ובעיקר בטמפרטורות נמוכות. רק לאחר שהניילון מתחמם, הוא חוזר ומקבל את הצורה העגולה והרכב חוזר להרגיש נוח לנהיגה.
• פוליאסטר: החומר הפופולרי ביותר בתעשיית הצמיגים. הפוליאסטר משלב גמישות וחוזק ואינו לוקה ב"מחלות בוקר". עם זאת, הפוליאסטר עדיין לא מתחרה בחוזקו של הניילון.
• ריון: פופולרי בעיקר בצמיגי מכוניות פרטיות. הריון מספק אחיזה ונוחות נסיעה ברמה הגבוהה ביותר מבין כל החומרים. חסרונו טמון ברגישות למים – ברגע שרובד הריון מכוסה לחות, הוא נפגם ומאבד בהדרגה את תכונותיו הטובות.
• פלדה: רובדי פלדה הנמצאים מתחת לסוליה מעניקים את ההתנגדות הטובה ביותר למפגעי הדרך – מסמרים ויתר מרעין בישין. ריבודי פלדה נדירים ביותר בשימוש בדפנות הצמיגים בשל חוסר גמישותם.
• ארמיד: שם נרדף לסיבי קוולר המשמשים "מגע פלאים" בתחומים טכנולוגיים רבים, ביניהם צמיגים. קוולר חזק פי חמש מגיד פלדה השווה לו במשקלו, אבל עמידותו בפני תקרים פחות טובה מזו של גידי הפלדה, ועלותו גבוהה ביותר.

צמיגים ואחיזה

בניגוד גמור למה שמקובל לחשוב, גודל הצמיג הוא אינו מדד לאיכות האחיזה שלו בסיבוב. בכל נוסחאות האחיזה אין ולו התייחסות אחת לרוחב הצמיג. הדבר המכריע היחיד בכל הקשור לאחיזת הצמיג הוא החומר ממנו עשויה הסוליה. לשם המחשה, נדגים שני צמיגים בעלי אותו מקדם חיכוך (נובע מסוג החומר של הסוליה) – אחד בעל שטח מגע של 100 סמ"ר והשני בעל שטח מגע של 200 סמ"ר. היות והצמיגים מורכבים על אותו הרכב, על שניהם מופעל אותו כוח אנכי.

למה הדבר דומה? בקשו מחבר להשעין את רוב משקלו על רגל אחת, ובעטו לו קלות ברגל ללא המשקל. הרגל זזה בקלות? עכשיו נסו לבעוט ברגל השנייה. מדוע היא לא זזה? משום שמופעל עליה משקל גדול יותר.
כאשר הגדלנו את הצמיג, למעשה הקטנו את המשקל הלוחץ על כל סמ"ר, ולכן הקטנו את כוח האחיזה של הצמיג.

מידות צמיגים

קיימות שתי שיטות סימון לגודל פיזי של צמיגים: שיטה אמריקאית הנמדדת באינצ'ים, ושיטה אחרת הנמדדת במילימטרים, ונפוצה ביתר מדינות העולם לפי מכון התקנים הגרמני DIN.

בשיטה האמריקאית גודל הצמיג יופיע בתבנית הבאה:

AxB R C

A – קוטר; B – רוחב; R – מסמל שהצמיג רדיאלי; C – מסמל את קוטר הגלגל (באינצ'ים).

לדוגמה 33X12.5R15.

לפי תקן DIN יסומן הצמיג בצורה הבאה:

A/B R C DE

A – רוחב הצמיג; B – גודל הדופן (באחוזים), R – מסמל שהצמיג רדיאלי; C – קוטר הגלגל (באינצ'ים);
D – קוד לעומס המותר על הצמיג; E – קוד למהירות המרבית המותרת לצמיג.
לדוגמה: 195/65 R 91H.

חישובים שימושיים במידות צמיגים

 כאשר מחליפים צמיגים וגלגלים, חשוב לבדוק את השפעת המידות החדשות על הרכב. לדוגמה, צמיג קטן יותר יזנק מהר יותר מהמקום, על חשבון מהירות שיוט ומהירות סופית נמוכות יותר. גלגל בקוטר גדול יותר יקטין את הנפח של קפיץ האוויר. צמיג רחב יותר עלול לגעת בבטנת בית הגלגל בעת סיבוב הרכב, וצמיג בעל קוטר כללי גדול יותר עלול לגעת בכנף הרכב בעת סיבוב, או בעת העמסה על הרכב.

 לשם ביצוע החישובים נשתמש במידה אחת: 195/65R15

 קוטר הצמיג במ"מ = רוחב הצמיג X0; המידה באחוזים  X2+ קוטר הגלגל/25.4

מ"מ D = 195X0.65X2 + 15X25.4 = 634.5מ"מ

נוסחת חישוב נפח האוויר בצמיג

נוסחה זו היא אומדן בלבד מכיוון שהיא תלויה במבנה חתך הגלגל. יחד עם זאת, היא נותנת לנו מושג כללי.

תחילה נחשב את הנפח הכללי: V=pr2h

כאשר r= 634.5/2=317.25 מ"מ

h=195

ולכן הנפח = 61,657,760 ממ"ק

כעת נחשב את נפח הגלגל: V=pr2h

 כאשר r = 15*25.4/2=190.5 מ"מ

H=195 מ"מ

ולכן הנפח הוא: 22,231,790 מ"מ.

בחישוב נפח הצמיג, קפיץ האוויר שלנו הוא הנפח הכללי למעט נפח הגלגל ולכן הוא שווה ל-39,425,970 ממ"ק.

קודי מהירות לצמיגים

המהירות המירבית המותרת לצמיג מוטבעת על הדופן בסמוך למידה ומהווה חלק ממנה. לדוגמה: 195/65 R 15 91 H. לצמיג זה מהירות מותרת של עד H, כלומר עד 210 קמ"ש.

נוסחאות לחישוב קוד המהירות

לרכבים שמהירותם המירבית היא עד 150 קמ"ש משתמשים בנוסחה: Vmax=1.03xV+3.5. מכאן, שאם נתאים צמיג לרכב שמהירותו הסופית היא 145 קמ"ש, נצטרך צמיג עם קוד מהירות של 152.85 קמ"ש ומעלה.

Vmax=1.03×145+3.5=152.85

לרכבים שמהירותם המרבית עולה על 150 קמ"ש משתמשים בנוסחה: Vmax=1.01xV+6.5. מכאן, שאם נתאים צמיג לרכב שמהירות 180 קמ"ש, נצטרך צמיג עם קוד מהירות של 188.3 קמ"ש ומעלה.

Vmax=1.01×180+6.5=188.3

עומס מותר על צמיג

העומס המירבי שמותר להעמיס על צמיג בודד מוטבע על הדופן כחלק ממידתו. לדוגמה: 195/65 R 15 91

 H91 הוא קוד העומס המותר לצמיג זה, ומכאן שניתן להעמיס עליו משקל עד לערך 91 ששווה ערך ל-61 ק"ג.
לפניכם טבלת עומסים על צמיגים המכילה את מרבית המידות הנפוצות לרכבים קלים ומסחריים קלים:

לחץ האוויר בצמיגים

• יש לבדוק את לחץ האוויר צריך במרווחי זמן קבועים – לפחות אחת לשבועיים.
• לחץ תקין ישמור על אורך חייהם וביצועיהם של הצמיגים וישיג צריכת דלק תקינה.
• בדיקת לחץ חשובה במיוחד לפני נסיעה ארוכה.
• לחץ האוויר גורם באופן ישיר לשינוי שטח המגע של הצמיג עם הכביש.
• לחץ גבוה מדי או נמוך מדי יקטין את שטח המגע, או ייצור שטח מגע לא אחיד.
• לפני יציאה לנסיעה ספורטיבית או תחת עומס משקל, מומלץ להוסיף עד 10% ללחץ הניפוח הרגיל.
• איבוד לחץ הדרגתי ואיטי מהווה סכנה, מכיוון שאפילו נהגים מיומנים מאוד כמעט ולא יבחינו בו.
• לחץ ניפוח נמוך גורם לחיכוך פנימי גבוה. כתוצאה מכך, טמפרטורת החומר בתוך הצמיג עלולה להגיע לחום גבוה שתביא להיפרדות חלקים מבניים וחלקי גומי. השלב הסופי של התפתחות כזו הוא התפרקות מוחלטת של הצמיג.

עומק החריצים

עומק החריצים בצמיג חדש משתנה מיצרן ליצרן ומותאם לסוג הצמיג, אך יחד עם זאת כל היצרנים מחויבים לשים אינדיקטורים (מחוונים) לבלאי הסוליה. האינדיקטורים יופיעו לרוחב הצמיג בכל 60 מעלות. ברוב המקרים, האינדיקטור יהיה בעומק של כ-2 מ"מ משפת הסוליה. ישנם מקרים בהם יצרן צמיגים סופר ספורטיביים מתיר להציג אינדיקטור בו עומק נמוך מ-1.6 מ"מ הוא העומק המינימלי המותר.

הזדקנות צמיגים

בכל הצמיגים קיים תהליך בלאי פיזי וכימי שעלול להשפיע על ביצועיהם. לצמיג תוחלת חיים מסוימת והוא מזדקן גם בעת אחסנתו – אפילו אם בוצעה בתנאים אופטימליים. כהמלצה, אין לנסוע על צמיג שגילו מעל שש שנים. תאריך הייצור חייב להיות מוטבע על הצמיג.

איך נדע מה מצב הצמיגים, ומתי הם יוצרו? קיימים שני סוגי סימונים:

צמיג שיוצר עד ל- 31.12.1999 יסומן כך:

 DOT …509<

כאשר שתי הספרות הראשונות מסמלות את שבוע הייצור, הספרה השלישית את השנה והסימן>  מסמן 199_.

צמיג שיוצר אחרי ה-1.1.2000 יסומן כך:

DOT….0100

כאשר שתי הספרות הראשונות מסמלות את שבוע הייצור, ושתי הספרות האחרונות את שנת הייצור. 00 מסמן את שנת 2000.

אחסון צמיגים

חדר האחסון לצמיגים חייב להיות חשוך, יבש, קריר ומאוורר. בזמן האחסון אסור שהצמיגים יבואו במגע עם דלקים, שמנים או כימיקלים אחרים מאחר שחומר הצמיג עלול להיהרס באופן שלא תמיד יראה לעין. צמיגים המורכבים על גלגלים יכולים להיות מאוחסנים בשכיבה, אחד על גבי השני, בלחץ אוויר של 3 באר.
צמיגים ללא גלגלים ניתן לאחסן בעמידה אך לא אחד על גבי השני. באחסנה כזו, מומלץ לבצע סיבוב של הצמיגים כל 14 יום.

החלפת צמיגים

מומלץ להחליף צמיגים עם הופעת אחד הסימנים:

• הצמיג הגיע לעומק החריץ המזערי המותר.
• קיים נזק מכני נראה לעין.
• גיל הצמיגים הוא מעל 6 שנים.

נזק בצמיגים

את רוב נזקי הצמיגים ניתן למנוע על ידי שימוש נכון ונהיגה זהירה ללא היתקלויות בעצמים זרים. הנה כמה מהנזקים המוכרים:

• מכה בפינה כהה בדופן הצמיג – ניתן לראות כי הצמיג חטף מכה, אך זו לא פצעה את הצמיג כלפי חוץ. לעומת זאת, שלד הצמיג נפגע והבליטה המופיעה היא עדות לכך. צמיג כזה פסול לשימוש.
• מכה בפינה חדה בדופן הצמיג – ניתן לראות כי הצמיג חטף מכה מעצם חד שפצע את הצמיג כלפי חוץ. צמיג זה פסול לשימוש.
• סדקים בדופן הצמיג – סדקים אלה מעידים על צמיג ישן מאוד. ייתכן מאוד שפג תוקפו או שאוחסן בתנאים שאינם אופטימליים. 
• כיוון פרונט – ניתן להבחין בבלאי של הצמיג רק בצד אחד, דבר המעיד על כיוון פרונט לקוי. 
• ניפוח יתר – ניפוח יתר גורם להקטנת שטח המגע של הצמיג העלול לגרום לבלאי מוגבר. עם זאת, לחץ נמוך מדי גורם לפיצול שטח המגע של שולי הצמיג וגורם לבלאי מוגבר בדפנות הסוליה. 
• "נקודה מתה" – תופעה זו נגרמת מנעילת בלמים חזקה, או מהחלקה בעת שהגלגל אינו מסתובב במהירות מספיקה. "נקודה מתה" תיצור ויברציות במהלך הנסיעה ואינה ניתנת לתיקון, אך במקרים קלים ניתן לאזן את הצמיג.

  עכשיו כשאתם יודעים את כל הפרטים החשובים על הצמיגים שלכם, כל מה שנשאר זה לאחל נסיעה בטוחה!