فهم مقاومة تدحرج الإطارات وكفاءتها في الوقود

مقالات ذات صلة

كيف يمكن للإطارات الموفرة للوقود أن توفر لك المال

إطارات السيارات الكهربائية الثقيلة ضارة أكثر من إطارات مركبات الوقود

الدليل الكامل لفهم واختيار الإطارات الموفرة للوقود

تلعب إطارات السيارة دوراً محورياً في تحديد تجربة القيادة الكاملة، بدءاً من الثبات والتحكم، مروراً بالراحة ومستوى الضجيج، وصولاً إلى كفاءة استهلاك الوقود ومدى القيادة في السيارات الكهربائية. ورغم هذا الدور الكبير، لا تزال بعض المفاهيم التقنية المرتبطة بالإطارات غير مفهومة لدى شريحة واسعة من السائقين، ويأتي في مقدمتها مفهوم مقاومة تدحرج الإطارات.

قد يبدو المصطلح تقنياً أو موجهاً للمتخصصين فقط، لكنه في الواقع يؤثر بشكل مباشر على ميزانية السائق اليومية، وعلى عمر الإطارات، بل وحتى على الانبعاثات الكربونية واستهلاك الطاقة. في هذا الدليل الشامل، نستعرض مفهوم مقاومة تدحرج الإطارات بأسلوب مبسط ودقيق في الوقت نفسه، مع شرح علمي مدعوم بمصادر هندسية معتمدة في صناعة السيارات.

ما المقصود بمقاومة تدحرج الإطارات؟

مقاومة تدحرج الإطارات (Tyre Rolling Resistance) هي مقدار الطاقة التي تحتاجها السيارة للحفاظ على حركة الإطار أثناء دورانه على سطح الطريق بسرعة ثابتة.

عند دوران الإطار، يحدث ما يلي:

• يتشوه الإطار عند نقطة ملامسته للطريق بسبب وزن السيارة.

• يعود الإطار إلى شكله الطبيعي بعد تجاوز نقطة التلامس.

• تتكرر هذه العملية آلاف المرات في كل كيلومتر.

هذا التشوه المستمر يؤدي إلى فقدان جزء من الطاقة على شكل حرارة داخل الإطار، وهي طاقة لا تُستعاد، ما يُجبر المحرك (أو البطارية في السيارات الكهربائية) على بذل جهد إضافي لتعويض هذا الفقد.

بعبارة أبسط:
كلما زادت مقاومة التدحرج، زاد الجهد المطلوب من السيارة للحركة، وبالتالي زاد استهلاك الوقود أو الطاقة.

لماذا لا يمكن التخلص من مقاومة التدحرج تماماً؟

من الناحية الفيزيائية، لا يمكن إلغاء مقاومة التدحرج بشكل كامل، لأن:

• الإطارات يجب أن تكون مرنة لتوفير الثبات والراحة.

• أي مادة مرنة تتشوه وتفقد جزءاً من الطاقة.

• التماسك مع الطريق يتطلب احتكاكاً.

لكن ما يمكن تحقيقه هو تقليل مقاومة التدحرج إلى الحد الأدنى الممكن دون التأثير على السلامة أو التماسك، وهو ما تعمل عليه شركات الإطارات الحديثة.

أهمية مقاومة تدحرج الإطارات في القيادة اليومية:

1. التأثير المباشر على استهلاك الوقود:

تشير دراسات هندسية صادرة عن:

• SAE International.

• Michelin Technical Papers.

• Bridgestone Research.

إلى أن مقاومة تدحرج الإطارات تمثل:

• حوالي 20% من استهلاك الوقود الكلي في السيارات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي.

• نسبة أعلى في السيارات الكهربائية بسبب غياب فاقد المحرك الحراري.

زيادة بسيطة في مقاومة التدحرج قد تؤدي إلى:

• ارتفاع استهلاك الوقود بنسبة تتراوح بين 3% إلى 5%.

• انخفاض مدى القيادة في السيارات الكهربائية بعدة كيلومترات في كل شحنة.

2. التأثير على عمر الإطارات:

الإطارات ذات مقاومة التدحرج المرتفعة:

• تولد حرارة أكبر.

• تتعرض لتآكل أسرع.

• تفقد خواص المطاط بمرور الوقت.

بينما الإطارات المصممة بمقاومة تدحرج منخفضة:

• تحافظ على درجة حرارة تشغيل أقل.

• تدوم لفترة أطول.

• تتآكل بشكل متوازن.

3. الانبعاثات الكربونية والاستدامة:

خفض مقاومة التدحرج لا ينعكس فقط على جيب السائق، بل:

• يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

• يدعم أهداف الاستدامة البيئية.

• يتماشى مع المعايير الأوروبية والعالمية لخفض الانبعاثات.

ولهذا السبب، تُلزم العديد من الأسواق العالمية بوضع ملصق كفاءة الإطارات الذي يوضح مستوى مقاومة التدحرج.

العوامل الأساسية التي تؤثر على مقاومة تدحرج الإطارات:

تصميم الإطار وتركيبته المطاطية:

تُعد خلطة المطاط العامل الأهم في تحديد مقاومة التدحرج. الإطارات الحديثة تستخدم:

• مطاطاً غنياً بالسيليكا بدلاً من الكربون الأسود التقليدي.

• تركيبات تقلل فقدان الطاقة أثناء التشوه.

• طبقات داخلية أخف وزناً.

الإطارات المصممة لكفاءة الوقود تتشوه بدرجة أقل، ما يقلل الطاقة المهدرة.

ضغط الهواء داخل الإطار:

يُجمع خبراء السلامة المرورية وشركات الإطارات مثل:

• Continental.

• Goodyear.

• Pirelli.

على أن انخفاض ضغط الهواء هو السبب الأكثر شيوعاً لارتفاع مقاومة التدحرج.

الإطار غير المنفوخ بالشكل الصحيح:

• يتشوه بدرجة أكبر.

• يولد حرارة أعلى.

• يستهلك وقوداً أكثر.

حتى انخفاض بسيط بمقدار 5–10 PSI يمكن أن يؤثر بوضوح على كفاءة السيارة.

نوع الطريق وسطحه:

• الطرق الملساء تقلل مقاومة التدحرج.

• الطرق الخشنة أو غير المستوية ترفعها.

• القيادة داخل المدن ذات التوقف المتكرر تزيد من تأثيرها مقارنة بالطرق السريعة.

درجة الحرارة المحيطة:

في الأجواء الباردة:

• يصبح المطاط أكثر صلابة.

• تزداد مقاومة التدحرج مؤقتاً.

• تتحسن بعد تسخين الإطار أثناء القيادة.

حجم ووزن الإطار:

• الإطارات العريضة والثقيلة تولد مقاومة أعلى.

• الإطارات الأخف والأضيق أكثر كفاءة.

• لهذا السبب تختلف إطارات السيارات الرياضية عن الاقتصادية.

العلاقة بين مقاومة التدحرج وكفاءة استهلاك الوقود:

العلاقة هنا طردية وواضحة:

• مقاومة أقل = استهلاك وقود أقل.

• مقاومة أعلى = استهلاك وقود أكبر.

وفق دراسات منشورة من:

• وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA).

• الاتحاد الأوروبي للنقل المستدام.

فإن اختيار إطارات منخفضة المقاومة يمكن أن:

• يوفر مئات الدراهم سنوياً من الوقود.

• يزيد مدى السيارات الكهربائية بنسبة ملحوظة.

• يقلل عدد مرات التوقف للشحن.

أهمية مقاومة التدحرج في السيارات الكهربائية:

في السيارات الكهربائية، تلعب مقاومة التدحرج دوراً أكبر من السيارات التقليدية لأن:

• كل واط من الطاقة مهم.

• المدى عامل حاسم في قرار الشراء.

• تحسين الكفاءة لا يعتمد على المحرك فقط.

لهذا السبب، تعتمد شركات مثل:

• Tesla.

• Hyundai.

• BMW.
  على إطارات خاصة منخفضة المقاومة في طرازاتها الكهربائية.

هل يمكن تقليل مقاومة تدحرج الإطارات عملياً؟

نعم، يمكن تقليلها باتباع الخطوات التالية:

• اختيار إطارات مصممة خصيصاً لكفاءة الوقود.

• الحفاظ على ضغط الهواء الموصى به من الشركة المصنعة.

• إجراء ميزان وضبط زوايا العجلات بانتظام.

• تدوير الإطارات كل فترة لضمان تآكل متساوٍ.

• تجنب الأحمال الزائدة على السيارة.

خلاصة المقال:

قد تبدو مقاومة تدحرج الإطارات مفهوماً تقنياً خفياً، لكنها في الواقع عنصر أساسي يؤثر على:

• استهلاك الوقود.

• مدى القيادة.

• عمر الإطارات.

• الراحة والانبعاثات البيئية.

فهم هذا المفهوم يساعد السائق على اتخاذ قرارات أذكى عند شراء الإطارات أو صيانة السيارة، ويمنحه تحكماً أفضل في تكاليف التشغيل على المدى الطويل.

وفي حال كنت تفكر في تغيير سيارتك أو الترقية إلى خيار أكثر كفاءة، فإن اختيار سيارة بإطارات مناسبة وكفاءة مدروسة يمكن أن يصنع فارقاً حقيقياً في تجربة القيادة داخل الإمارات.