كيف تعمل الإطارات الشتوية لعجلات السيارات؟

3 دقيقة
تجمع المواطئ العميقة الثلج، ما يؤدي إلى تجمّع رقاقات الثلج بعضها على بعض ويزيد قوة الجر. كريستين شو/بوبساي
استمع الى المقالة الآن هذه الخدمة تجريبية
Play Audio Pause Audio

يقول خبراء الجمعية الأميركية للسيارات (AAA) إن كلاً من الطقس السيئ والعواصف الشتوية الذي يؤدي إلى تغطية الطرق بالثلوج أو الجليد يتسبب بنحو 500 ألف حادث تصادم بين المركبات وأكثر من ألفي حالة وفاة على الطرق سنوياً. قد تتسبب القيادة بسرعة عالية وكذلك الكبح المفرط والانعطاف السريع بفقدان السيطرة على السيارة. تؤدي الإطارات دوراً كبيراً في ذلك، ويمكن أن يؤدي استخدام الإطارات غير المناسبة للظروف الجوية القاسية أو المتآكلة للغاية إلى مشكلات كبيرة.

تعمل شركات الإطارات باستمرار على تحسين جودة الإطارات الشتوية لتعزيز السلامة في أثناء القيادة، ويؤدي كل من موطئ العجلة وشكلها وتصميمها والمواد المستخدمة لتصنيعها دوراً في تجربة القيادة عموماً. اختبرنا مجموعة متنوعة من الإطارات الشتوية على الطرقات الزلقة والثلجية في مضمار مغلق في مدرسة شركة بريدجستون للقيادة الشتوية في ولاية كولورادو الأميركية، وتعلمنا خلال ذلك عن الإطارات الفعالة وتلك غير الفعالة.

كيف تعمل الإطارات الشتوية؟
تحتوي إطارات بليزاك من شركة بريدجستون على فقاعات مجهرية تزيل المياه من سطح العجلة لتتيح للحواف المتشبّثة إمساك الجليد. حقوق الصورة: كريستين شو/بوبساي

اقرأ أيضاً: صديقة للبيئة وقوية: كيف تعمل السيارات الهجينة؟

نقش موطئ العجلة والأخاديد

اختيار الأحذية المناسبة مهم عند المشي في الجو المثلج. الأحذية المسطحة التي يكون الفرق في ارتفاع كعبها ومقدمتها منخفضاً، أو الأحذية ذات الموطئ المنخفض الشبيهة بأحذية الموكاسان، ليست خياراً مناسباً لأنها لا تعزل الجلد عن البرد والرطوبة جيداً. بالإضافة إلى ذلك، فهي تزيد احتمال الانزلاق على الجليد كثيراً. أما الأحذية الشتوية ذات النعال المطاطية التي تتمتع بنقش كبير في مواطئها فهي الخيار الأنسب. الكلام نفسه ينطبق على الإطارات، ولكنها تتضمن استخدام تكنولوجيا ومواد محددة مصممة لمنع المركبات التي تزن آلاف الكيلوغرامات (والبشر الذين يركبونها) من الانزلاق عن الطرق.

إذا انزلقت سيارتك على سطح من الأسفلت الزلق من قبل، فأنت تعرف الشعور المقلق بفقدان السيطرة على السيارة. تدفع الإطارات المياه إلى الأمام في أثناء هطل الأمطار الغزيرة، ما يتسبب بتكوين شكل مخروطي من المياه يمكن أن يتسبب بعزل الإطارات عن الطريق، وتحمل هذه الظاهرة اسم التزحلق على الماء (أو التحليق المائي). يزداد احتمال حدوث التزحلق على الماء مع ازدياد عمق المياه على الطريق، ويعد استخدام إطارات ذات موطئ مصمم لتحمّل هذه الظروف مهماً للغاية، وكذلك ضمان ألا تكون الإطارات متآكلة، ما يقلل موطئها (السطح الملامس للأرضية).

يختلف نقش الموطئ في الإطارات الشتوية عن نظيره في الإطارات المخصصة للمواسم جميعها والإطارات الصيفية. الإطارات الصيفية ملائمة أكثر للرحلات على الطرق الجافة ذات الانعطافات الكثيرة؛ إذ إن مواطئها تتمتع بنقش عريض. تتمتع الإطارات الشتوية بموطئ أعمق وتحتوي على المزيد من الأخاديد، وهي عبارة عن شقوق صغيرة في الإطار تحفر في الثلج وتؤدي وظيفة حواف متشبّثة بالجليد. تنفتح الأخاديد مع تحرك الإطارات على السطح لدفع الثلج أو الماء بعيداً عن منطقة تلامس الإطارات بالطريق، ما يعزز تمسك الإطارات به. وتوفر الإطارات الشتوية تحكّماً أفضل في الطقس الشتوي بوجود حواف المقاطع في الموطئ.

اقرأ أيضاً: كيف يعمل حساس ضغط الإطارات؟

بالإضافة إلى ذلك، تستخدم شركة بريدجستون تكنولوجيا خاصة بها تعتمد على فقاعات مجهرية توجد في الإطارات تعمل على إزالة الطبقة الرقيقة من المياه السطحية. يتيح ذلك للأخاديد والمواطئ أداء وظيفتها المتمثلة في التشبث بالجليد والثلج للحفاظ على السيطرة على المركبة.

ما قد يفاجئ البعض هو أن تراكم الثلج هو ما يولّد الثبات على الطريق، وهذا ما يجعل عمق الموطئ مهماً للغاية.

يقول المتخصص المخضرم في الإطارات في شركة بريدجستون، ويل روبنز، الذي عمل في مجال الإطارات منذ 20 عاماً: “عندما تشكّل كرة ثلجية، يتجمع الثلج بعضه على بعض لأنه يميل للالتصاق بنفسه. تراكم الثلج هو ما يمنح السيارة القدرة على التمسك بالطريق عند التسارع والكبح”.

تخيّل لصق قطعتين من الفيلكرو معاً ثم فصلهما على نحو متكرر. تلتصق حواف الفيلكرو معاً وتتباعد بفعل قوة الإمساك وليس الانزلاق.

بنية الإطارات

يقول روبنز إن هناك أوجه تشابه أساسية بين الإطارات الشتوية والصيفية، بدءاً من البدن. يدعم البدن (الذي يحمل أيضاً اسم الغلاف) الحمل، وهو متطابق في أنواع الإطارات جميعها، لكن الموطئ هو الذي يحدث الفرق.

يوجد داخل الإطار حلقة فولاذية مصنوعة من أسلاك فولاذية رفيعة تشكّل ما يسمى حافة الإطار. هذه الحافة هي التي تثبّت الإطار بالعجلة. تتصل طية الجسم بالحافة، وهي مصنوعة من أقمشة متينة مثل البوليستر والحرير الصناعي. يتألف حزام الإطار من حبال فولاذية صلبة ويمنح الإطار هيكله. تُستخدم مركّبات مطاطية لصنع الجدار الجانبي والموطئ.

اقرأ أيضاً: كيف تعمل معدّات الرؤية الليلية؟

كما أنهما يحتويان على عدد من المواد الأخرى، ومنها أسود الكربون، وهو مسحوق أسود ناعم يتألف على نحو أساسي من الكربون ويعزز متانة المطاط، والكبريت الذي يعزز مرونته والزيت الذي يليّنه، بالإضافة إلى السيليكا، وهو مسحوق ثنائي أوكسيد السيليكون الأبيض الذي يعزز كفاءة استهلاك الوقود وقدرة الإطارات على التحمل والتمسّك بالأسطح. مع ذلك، يؤدي استخدام السيليكا إلى بعض المشكلات لأنه يمتص الماء الذي ينفّره المطاط، ويستخدم الخبراء في شركة بريدجستون تكنولوجيا تساعد المطاط على الارتباط بالسيليكا لحل هذه المشكلة.

يتآكل الموطئ في النهاية، لكن بريدجستون وشركات الإطارات الأخرى تطور طرقاً جديدة لإعادة تجديد المواطئ بهدف تعزيز استدامة العملية عموماً. هناك طرق جديدة واعدة لزيادة الاعتماد على إعادة تدوير الإطارات والمواد المتجددة. ويقول روبنز إن استبدال المواطئ يجعل استخدام أغلفة العجلات مراراً وتكراراً ممكناً. الأمر أشبه باستبدال نعل الحذاء، ما يتيح إعادة استخدام الهيكل في أثناء عملية الإصلاح ويجعل إعادة استخدام الحذاء ممكنة. لا يقتصر الحفاظ على متانة مواطئ الإطارات على المظهر؛ إذ يمكن أن تحمي الإطارات حياة مَن في السيارة والآخرين في طريقها.