Bạn có bao giờ thắc mắc làm sao các nhà sản xuất lốp xe đảm bảo lốp xe tải của bạn vừa bền bỉ, vừa chạy êm, lại an toàn trong mọi tình huống? Một nghiên cứu mới đã sử dụng công nghệ hiện đại để tìm hiểu điều này, và kết quả mang đến tin vui cho những người lái xe tải như bạn.
Nghiên cứu đã làm gì?
Các nhà khoa học đã tạo ra một mô hình máy tính chi tiết của một loại lốp xe tải thông dụng, bao gồm cả các họa tiết gai lốp phức tạp.
Hình 1. Mô hình lốp xe 3D 11.00R20 có hoa văn gai xuôi Zigzac
Hình 2. Mô phỏng 3D mô hình lốp 11.00R20 mịn (không họa tiết gai)
Sau đó, họ so sánh mô hình này với những phép đo thực tế từ lốp xe thật, để kiểm tra xem nó có dự đoán đúng cách lốp xe hoạt động không.
Bài kiểm tra chở nặng:
Hình 3. So sánh sự phân bố áp suất đo được với kết quả tính toán dưới các tải trọng thẳng đứng khác nhau: a) thí nghiệm và b) mô phỏng (đơn vị: kPa) (tải trọng 100% biểu thị tải trọng tiêu chuẩn 34,79 kN).
Bài kiểm tra phanh gấp hay tăng tốc:
Hình 4. Phân bố lực cốt thép của đai 2 tại mặt cắt 0° theo hướng ngang dưới các tốc độ lăn khác nhau (tải trọng 34,79 kN).
Hình 5. Phân bố lực cốt thép của đai 2 tại mặt cắt 180° theo hướng ngang dưới các tốc độ lăn khác nhau (tải trọng 34,79 kN).
Tại sao điều này quan trọng với bạn?
Nhờ mô hình máy tính này, các nhà thiết kế có thể hiểu rõ hơn lốp xe hoạt động thế nào trong thực tế mà không cần thử nghiệm quá nhiều lốp thật. Kết quả là họ có thể tạo ra những chiếc lốp bền hơn, ít mòn hơn và an toàn hơn. Chẳng hạn, nghiên cứu phát hiện khi phanh, phần gai lốp ở giữa chịu áp lực lớn hơn, dễ mòn nhanh hơn. Biết được điều này, họ có thể điều chỉnh thiết kế để áp lực phân bố đều hơn, giúp lốp xe của bạn dùng được lâu hơn.
Kết quả chính
| Đo được | Lốp có họa tiết | Lốp mịn | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Dự đoán | Sai số tương đối | Dự đoán | Sai số tương đối | ||
| Đường kính ngoài khi bơm (mm) | 1088.6 | 1086.4 | 0.20% | 1086.4 | 0.20% |
| Chiều rộng tiết diện khi bơm (mm) | 289.0 | 285.3 | 1.28% | 284.8 | 1.45% |
| Độ lún (mm) | 34.3 | 33.7 | 1.75% | 32.8 | 4.37% |
| Diện tích dấu vết lốp (mm²) | 42838.0 | 41151.6 | 3.94% | 46551.0 | 8.67% |
- Mô hình máy tính đoán rất chính xác diện tích tiếp xúc giữa lốp và mặt đường, cũng như cách áp lực phân bố trên đó.
- Khi chở nặng, áp lực tập trung ở giữa gai lốp, nhưng nếu tải tăng thêm, áp lực dồn sang phần vai lốp.
- Khi phanh hoặc tăng tốc, gai lốp biến dạng khác nhau, ảnh hưởng đến độ mòn.
Điều này có ý nghĩa gì với bạn?
Nghiên cứu giúp các nhà sản xuất cải thiện lốp xe tải dựa trên dữ liệu thực tế. Nhờ vậy, lốp xe có thể bền hơn, ít phải thay thế hơn và an toàn hơn khi bạn lái xe trên đường. Lần tới khi mua lốp, bạn có thể yên tâm rằng công nghệ tiên tiến đã được dùng để mang đến sản phẩm tốt nhất cho bạn.
