เรื่องการเกาะถนนของยางรถยนต์(เรื่องดอกยางรถ)

เรื่องการเกาะถนนของยางรถยนต์(เรื่องดอกยางรถ)
เรื่องการเกาะถนนของยางรถ
ประสิทธิภาพการยึดเกาะถนนของยาง ขึ้นอยู่กับหลายส่วนประกอบ นอกจากยี่ห้อของยางแล้ว สิ่งที่ต้องให้ความสนใจ คือ เนื้อยาง พื้นที่ของหน้าสัมผัส และพื้นที่ของร่องยาง

· เนื้อยาง – นิ่ม-แข็ง มีผลต่อการเกาะถนน
เนื้อยางนิ่ม น่าจะมีการยึดเกาะถนนที่ดี เพราะจะมีเฟืองยางนิ่ม ๆ ขนาดจิ๋วฝังลงไปบนพื้นมาก และเมื่อยางถูกหมุน เฟืองเหล่านั้นก็จะช่วยผลักให้ตัวรถยนต์เคลื่อนที่ การยึดเกาะจะดี และตัวเฟืองยางก็จะหลุดออกไปบ้าง จึงสึกหรอเร็ว

อย่างไรก็ตาม ถ้าเนื้อยางที่นิ่มเกินไป เมื่อล้อเริ่มหมุน เฟืองนิ่มก็จะล้ม ไม่สามารถช่วยผลักรถยนต์ให้เคลื่อนที่ไปได้ ถ้าเป็นเนื้อยางแข็ง ก็จะมีเฟืองลงไปฝังในพื้นถนนได้น้อย การยึดเกาะไม่ค่อยดี แต่ทนทาน

ถ้ายังงง ให้นึกเปรียบเทียบกับวัสดุที่มีความแข็งต่างกัน ว่าจะมีผลต่อแรงเสียดทานอย่างไร เช่น นำเหล็กแผ่นเรียบ ไม้ ยาง และรองเท้าฟองน้ำ ถูกกับถนน จะชัดเจนว่า เหล็กซึ่งแข็งที่สุดจะลื่นที่สุด ขณะที่รองเท้าฟองน้ำซึ่งมีความนิ่ม กลับฝืดที่สุด

ผู้ผลิตยางรถยนต์จึงต้องหาจุดพอดีของเนื้อยาง ถ้านิ่มมาก เกาะถนนดี และเสียงเงียบ แต่ใช้ได้ไม่นานก็สึกหมด และถ้าในตลาด ผู้ใช้ไม่ต้องการการยึดเกาะที่ดีสุดยอด แต่กลับผลิตยางเนื้อนิ่มมากออกมา แทนที่จะขายดี ก็กลับกลายเป็นจุดด้อยไป หรือหากผลิตให้เนื้อแข็งไว้หน่อย ก็จะลื่น และเสียงดังกว่า แต่ก็แลกมาด้วยความทนทาน

ยางที่เห็นในภาพประกอบ เป็นภาพขยายใกล้ ๆ ของเนื้อยางรถแข่งฟอร์มูลา วัน หลังผ่านการใช้งานมาแล้ว จะเห็นว่าเป็นขุย และนิ่มมาก ดูแล้วคล้ายฟองน้ำมากกว่ายาง เอาเล็บจิกได้ง่าย และลึก ความนิ่มไม่ต่างจากรองเท้าฟองน้ำที่ใช้กันอยู่เท่าไรนัก เพราะต้องการให้ยึดเกาะดีมาก ๆ ลื่นไถลน้อยที่สุด สึกหรอเร็วไม่เป็นไร เพราะแข่งสัก 100 กว่ากิโลเมตรก็เข้าพิตเปลี่ยนยางชุดใหม่แล้ว
ยางที่ใช้กับรถยนต์ทั่วไป จะมีเนื้อแข็งกว่ามาก ทั้งดูใกล้ ๆ ด้วยสายตาหรือใช้เล็บจิก เป็นเนื้อยางที่แน่น ไม่เป็นขุย และไม่คล้ายฟองน้ำเลย
นอกจากโครงสร้าง และพื้นที่ของหน้าสัมผัส ซึ่งมีผลต่อการเกาะถนนแล้ว เนื้อยางก็มีความเกี่ยวข้องอย่างมาก ตามที่เห็นว่าเมื่อใช้เล็บลองจิกดู ยางใหม่เอี่ยมจะมีเนื้อนิ่ม จิกลงไปได้ง่าย เกาะถนนดี และเงียบ เมื่อผ่านการใช้งานไปสักระยะก็จะค่อย ๆ แข็ง และลื่นขึ้น
ไม่มีบทสรุปตายตัวว่า ยางใหม่เนื้อนิ่มแค่ไหนจึงจะดี เพราะต้องขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ซื้อว่า เน้นการเกาะถนนเพราะขับดุเดือด แล้วยอมให้ยางหมดเร็ว หรือขับเรื่อย ๆ เกาะดีแค่พอประมาณก็พอ เน้นให้ใช้งานได้นาน ๆ

เมื่อใช้งานแล้ว ก็ไม่มีบทสรุปตายตัวอีกเช่นกันว่า เมื่อใช้เล็บลองจิกดู เนื้อยางแข็งขึ้นแค่ไหนจึงควรเปลี่ยนใหม่ เพราะต้องแล้วแต่ความพอใจในประสิทธิภาพว่า ขณะนั้นขับแล้วเกิดอาการลื่นเพราะเนื้อยางแข็งบ่อยหรือไม่ มีเสียงดังเกินรับได้หรือไม่ หรือสภาพโครงสร้างยางส่วนอื่นบวม-แตกลายงา-ปริร้าว

แม้ในแวดวงวิศวกรรมยานยนต์จะมีมิเตอร์ (DUROMETER) ที่มีปลายสำหรับกดลงบนเนื้อยาง แสดงผลเป็นเข็มหรือตัวเลขบอกถึงความแข็งของเนื้อยาง แต่สำหรับคนทั่วไป ไม่มีความจำเป็นต้องที่จะต้องซื้อมาใช้งาน เพราะมีราคาแพงกว่า 4,000 บาท และไม่ได้ใช้บ่อย

แค่ใช้วิธีง่าย ๆ โดยใช้เล็บจิกยางก็พอ แต่การตัดสินใจว่า จิกได้ง่ายขนาดไหนถึงเรียกว่านิ่มหรือแข็ง ไม่มีมาตรฐานตายตัว ต้องใช้ความรู้สึกส่วนตัวจากการทดลองจิกยางใหม่-เก่า ของรถตัวเอง รถเพื่อน หรือรถที่จอดอยู่

· ร่องยาง – ไม่ได้มีไว้เกาะถนน
ร่องยาง คือ ร่องที่ลึกลงไปจากหน้ายาง และดอกยาง ในความความหมายของคนทั่วไป เข้าใจกันว่า คือ ตัวแท่งของยางที่มียอดบนเป็นหน้ายางสัมผัสกับพื้น
ร่องยางไม่ได้มีไว้สัมผัสถนน การออกแบบให้ยางมีร่อง เพราะต้องการให้มีการรีดน้ำออกจากหน้ายางเมื่อลุยน้ำ ร้องยางเป็นช่องให้น้ำที่ถูกหน้ายางกดแล้วถูกรีดกระเด็นขึ้นมาอยู่หรือยางส่วนก็ถูกสบัดผ่านร่องยางแนวขนานหรือเฉียง ไล่ออกไปทางด้านข้างของหน้ายาง
หลายคนที่นึกว่าร่องยางมีไว้ให้ยึดเกาะถนน จึงไม่เป็นความจริงแต่อย่างไร เพราะปกติแล้ว ร่องยางจะมีแต่อากาศ ไม่ได้สัมผัสถนนเลย แถมร่องยางยังลดพื้นที่หน้าสัมผัสของยางอีกด้วย ยิ่งมีร่องยางมากเท่าไร ก็ยิ่งลดพื้นที่สัมผัสของหน้ายางลงไป
ตามรูปภาพประกอบ จะเห็นว่าบริเวณร่องยางจะไม่เป็นขุย เพราะไม่ได้สัมผัสถนนเลย และสาเหตุที่ยางฟอร์มูลา วัน ต้องทำเป็นร่องยาว ก็ไม่ได้หวังผลในการรีดน้ำ แต่เป็นเพราะผู้จัดการแข่งขันต้องการลดหน้าสัมผัสของยาง จากแต่ก่อนที่เป็นยางสลิกหน้าเรียบไร้ร่อง เพื่อไม่ให้ลดแข่งทำความเร็วสูงเกินไปจนอันตราย เพราะถ้าจะลดหน้าสัมผัสด้วยการลดความกว้างของหน้ายางโดยรวม ก็ต้องยุ่งยากเปลี่ยนขนาดยางหรือล้อแมกซ์

ประโยคที่ว่ายางดอกหมด ยางหัวโล้น ขับแล้วจะลื่น จึงไม่เป็นความจริงบนถนนแห้ง แต่เป็นความจริงบนถนนเปียก เพราะจะลื่นมากจากการที่น้ำไม่มีร่องให้แทรกตัว และสะบัดออกจากหน้ายาง กลายเป็นหน้ายางหมุนอยู่บนฟิล์มน้ำบาง ๆ

ในการใช้งานทั่วไป เมื่อร่องยางเหลือตื้นมาก ดอกยางสึกจนถึงตัวนูนลึกสุดของร่องยาง ก็ควรจะเปลี่ยนออก เพราะถึงจะเกาะถนนแห้งได้ดี แต่ก็ไม่ทราบว่าเมื่อไรฝนจะตกหรือต้องลุยน้ำ
แค่เล็บจิก คงตัดสินใจความนิ่มความแข็งด้วยความรู้สึกได้ยาก และไม่มีมาตรฐานจะเปรียบเทียบได้ว่าขนาดไหนคือนิ่ม เกือบแข็ง หรือแข็ง อีกทั้งถ้าลงมือจิกต่างเวลากันมาก ๆ ก็อาจจะจำความรู้สึกนั้นไม่ได้

ในทางวิชาการแล้ว ต้องสามารถแสดงผลการวัดได้ว่า เนื้อยางถูกจิกหรือกดได้ง่ายเพียงใด ถึงจะเรียกว่านิ่มหรือแข็ง จึงมีการคิดค้นมาตรวัดขึ้นมา สามารถใช้เครื่องมือแทนแรงคนในการจิก และแสดงค่าแทน ความรู้สึกบนพื้นฐานของหลักการเดียวกัน คือ ใช้เครื่องมือจิกหรือกดบนเนื้อยาง โดยมีขนาดของหัวที่กดลงไปตายตัว ไม่ใช่ใช้เล็บแต่ละนิ้วที่ต่างขนาดต่างรูปทรง อีกทั้งเล็บบางนิ้วยังมีทรงโค้งทื่อ ๆ ซึ่งจะจิกยากกว่าเล็บคมทรงแหลมที่เพิ่งตัดมาใหม่ ๆ อีกทั้งแรงจิกของคนก็ไม่แน่นอน
เครื่องมือชนิดนี้ใช้สปริงอยู่ตรงกลาง ปลายด้านหนึ่งต่อเข้ากับหัวจิก และอีกด้านหนึ่งดันกับมาตรวัดแสดงผล ส่วนความลึกของการจิกที่อิสระก็เปลี่ยนมาเนปลอกหรือบ่าตายตัวอยู่รอบหัวที่กดลงไป

เมื่อกดหัวจิกของมาตรวัดลงไปจนสุดขอบนอกแล้ว สปริงก็จะดันให้หัวจิก (ไว้กลาง) ที่กดลงไปในเนื้อยาง มีผลต่อการแสดงผล ถ้าหัวจิกลงไปแทบไม่ได้เลย สปริงย่อมถูกดันหดขึ้นมาสั้นกว่ากรณ๊ที่หัววัดจิกลงไปในเนื้อยางได้ลึกกว่า

ความยาวและการดีดตัวของสปริง ถูกแปลงออกมาเป็นผลที่แสดงบนมาตรวัด ส่วนใหญ่มักจะแบ่งเป็น 100 หน่วย โดยไม่ได้มีการสรุปว่าจะเป็นหน่วยของอะไร เพราะมาตรวัดชนิดนี้อาจถูกนำไปใช้ในหลายแวดวง เช่น นำไปวัดความแข็งของวัสดุเนื้อแข็ง เช่น ยางหรือวัสดุเนื้อนิ่มหน่อย ขนาดฟองน้ำ รองเท้าแตะ ฯลฯ

ดังนั้น การเปรียบเทียบ ก็ต้องดูกันที่ผลที่วัดได้ในวัสดุกลุ่มเดียวกัน เช่น วัดความนิ่มของหน้ายางรถยนต์แต่ละรุ่นก็ต้องเทียบกันเอง จะนำค่าไปเทียบกับวัสดุอื่นไม่ได้
นอกจากนั้น หากมีการนำไปใช้ต่างวัสดุออกไป ก็อาจมีการเปลี่ยนแปลงขนาด และรูปทรงของหัวที่จะถูกกดลงไป รวมถึงความแข็งของสปริงที่ดันอยู่ด้วย เพื่อความเหมาะสมในการวัด เช่น จะวัดวัสดุเนื้อแข็ง ก็อาจทำให้หัวแหลมมาก และใช้สปริงแข็ง เพราะถ้าเป็นหัวทู่ ๆ และสปริงอ่อน วัดกี่ครั้งก็คงเท่ากัน เพราะหัววัดจิกลงไปไม่ได้เลยหดตัวจนสุดขอบนอกทุกครั้ง เท่ากับเนื้อวัสดุไม่มีความนิ่มเลย การวัดเปรียบเทียบกัน จึงควรใช้เครื่องมือที่เหมาะสมทั้งขนาดของหัวจิก และความแข็งของสปริง โดยนำผลที่วัดได้เปรียบเทียบกันเฉพาะในกลุ่มวัสดุเดียวกัน เช่น วัดยางรถยนต์ก็เทียบกันเองว่ายางเส้นใดเนื้อนิ่ม วัดออกมาได้ค่าเท่าไร ไม่ใช่นำไปวัดเปรียบเทียบกับเนื้อไม้

มาตรวัดชนิดนี้เรียกกันว่า DUROMETER คนส่วนใหญ่ไม่คุ้นเคย เพราะมักใช้กันในกลุ่มผู้ผลิตหรือโรงงานอุตสาหกรรม รวมถึงบางทีมแข่งรถยนต์ และจักรยานยนต์เท่านั้น ส่วนใหญ่เป็นแบบอนาลอก กลไกล้วน ๆ แสดงผลด้วยเข็ม มีราคาจำหน่ายตัวละกว่า 4,000 บาท ในต่างประเทศ หลายรุ่นแพงระดับหมื่นบาท แล้วแต่ความละเอียด ความแม่นยำ และความทนทาน ดูราคาแล้ว บางคนอาจคิดว่าไม่แพง คนทั่วไปมีเงินซื้อก็ไม่ยาก จึงน่าจะแพร่หลาย แต่ในความเป็นจริงแล้ว ซื้อมาก็ไม่ได้ใช้บ่อย ต่อให้แก่ 2,000 บาท ก็ยังไม่มีใครสนใจ
นอกจากนั้น ยังเป็นเพราะคนส่วนใหญ่มองข้ามความนิ่มของเนื้อยางว่า มีผลต่อการสร้างแรงเสียดทานกับพื้นถนน บางคนแค่เอาเล็บจิกยังไม่เคยทำเลย ดูแต่ตาเท่านั้นว่าดอกยางหมดหรือยัง แตกลายงาหรือไม่ ด้วยความที่ไม่ค่อยมีใครสนใจ ร้านยางหลายพันร้านทั่วประเทศไทย ก็แทบไม่มีร้านใดซื้อมิเตอร์นี้มาใช้ บางร้านยังไม่รู้จักเลย

DUROMETER ส่วนใหญ่ทำงานด้วยระบบกลไกล้วน ๆ แต่ในระยะหลังมานี้ ก็เริ่มมีการผลิตแบบแสดงผลด้วยดิจิตอลออกมาด้วย โดยนำแรงดันของสปริงที่เกิดขึ้นไปแปลงค่าเพื่อแสดงผลออกมา มีความละเอียด และซับซ้อนในการทำงานมากกว่า จึงมีราคาแพงกว่า เท่าที่พบตัวละเกิน 8,000 บาททั้งนั้น
ไม่ว่าจะเป็นมาตรวัดความแข็งแบบอนาล็อกหรือดิจิตอล เมื่อผ่านการใช้งานไปแล้ว ก็ควรจะนำไปปรับตั้งค่ามาตรฐานรวมทั้งตรวจสอบสภาพการสึกหรอของหัวจิก และความแข็งของสปริงอยู่เสมอ

เรื่องการเกาะถนนของยางรถยนต์(เรื่องดอกยางรถ)


ที่มา : sawangsangtam.ueuo.com