บทความ

ยางรถยนต์ อนาคตที่หมุนไปข้างหน้าไม่หยุดนิ่ง


ในสายตาของคนทั่วไป ยางรถยนต์ดูจะเหมือนๆ กันไปหมด แต่ก้อนสีดำรูปทรงโดนัทมีอะไรมากกว่าที่คิด และในไม่ช้านี้เราน่าจะได้เห็นการเปลี่ยนแปลงที่อาจพลิกโฉมหน้าของยางรถยนต์ไปตลอดกาล

แต่เดิมนั้น ล้อรถม้ามีโครงสร้างเป็นไม้ รัดหน้าที่สัมผัสกับพื้นถนนด้วยแถบโลหะ โดยไม่ได้คาดหวังให้รับแรงสั่นสะเทือนใดๆ เพียงแต่ทำหน้าที่ “รัด” ให้ล้อมีความแข็งแรง และลดความสึกหรอจากการเสียดสีไปกับพื้นเท่านั้น

ต่อมายางรถยนต์ได้พัฒนาให้เป็นยางตันที่มีคุณสมบัติซับแรงสั่นสะเทือนได้บ้าง (ปัจจุบันยางตันก็ยังคงใช้ในยานพาหนะบางประเภท อาทิ รถขับเคลื่อนด้วยสายพาน และ รถฟอร์คลิฟท์) จนกระทั่ง นักประดิษฐ์ชาวสกอท นามว่า จอห์น บอยด์ ดันลอพ (JOHN BOYD DUNLOP) ผู้ซึ่งเป็นสัตวแพทย์ในเวลานั้น ได้คิดค้นยางอัดลม (PNEUMATIC TIRE) สำหรับใช้กับล้อจักรยานของลูกชายเขาได้สำเร็จในปี 1887 โดยมีจุดหมายเพื่อให้ลดแรงสั่นสะเทือนในการปั่นจักรยาน ที่มักจะทำให้ลูกชายของเขาปวดหัวอยู่เสมอ (นับว่าเป็นคุณพ่อตัวอย่างจริงๆ)

ต่อมา ชาร์ลส์ กูดเยียร์ (CHARLES GOODYEAR) ได้คิดค้นกระบวนการวัลคาไนเซชัน (VULCANIZATION) เพื่อให้ยางธรรมชาติมีความคงทน และห้องปฏิบัติการของ บาเยร์ (BAYER) ในเยอรมนี ได้คิดค้นยางสังเคราะห์ที่ทนทานกว่ายางธรรมชาติได้ในปี 1920 ธุรกิจยางอัดลมจึงได้เติบโตและเข้ามาเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ สำหรับรถยนต์ และยานพาหนะที่ใช้ล้อแทบทุกชนิด

ส่วนประกอบของยางรถยนต์ในปัจจุบัน ประกอบกันขึ้นมาจากวัสดุหลากชนิด ทั้ง ผ้าใบ ลวดโลหะ ยางสังเคราะห์ และยางธรรมชาติ (ยางสังเคราะห์มีข้อดีเรื่องความทนทาน ส่วนยางธรรมชาตินั้นมีข้อดีที่การระบายความร้อนสะสม) โดยจะทำงานได้ต้องประกอบเข้ากับล้อ และต้องอัดลมให้ได้แรงดันตามที่กำหนดไว้ ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุกของรถคันนั้นๆ โดยโครงสร้างภายในจะแทรกไปด้วยแถบเส้นใยเหล็กคาดตั้งฉากกับทิศทางการหมุนของยาง แล้วมีแถบลวดเหล็กพันทับตลอดหน้ายางอีกทีที่เราเรียกกันว่า ยางเรเดียล (RADIAL TIRE) ซึ่งทุกวันนี้หันมาใช้ใยเคฟลาร์ที่เป็น โพลีเมอร์สมรรถนะสูงแทนเพื่อน้ำหนักที่เบาขึ้นกว่าใยเหล็ก แต่ก่อนหน้านั้นใช้แถบผ้าใบพาดทแยงมุมกับหน้ายาง เรียกกันว่า ยางครอสส์-พไล หรือยางไบอัส (CROSS-PLY, BIAS) เพื่อเป็นโครงสร้างรักษารูปทรงไม่ให้ยางแยกตัวออกจากกัน

ยางเรเดียลกับยางครอสส์-พไล มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ยางครอสส์-พไล จะให้ความยืดหยุ่นที่ดี นุ่มนวลกว่า แต่ไม่สามารถรักษาหน้าสัมผัสที่มีต่อพื้นถนนได้ดีที่ความเร็วสูง รวมทั้งมีอาการเสียรูปของแก้มยาง เมื่อเทียบกับยางเรเดียล ดังนั้นปัจจุบันจึงหมดความนิยมลงไปและถูกแทนที่ด้วยยางเรเดียลในที่สุด แต่คนที่เล่นรถโบราณจะทราบดีว่า หากพูดถึงความนุ่มสบายในความเร็วต่ำแล้ว ยางเรเดียลกระด้างกว่ามาก

ส่วนลวดลายที่เรียกกันว่า “ดอกยาง” นั้นก็ให้ร่องต่างๆ ทำหน้าที่เป็นเหมือนทางลำเลียงน้ำ และสามารถรีดน้ำออกจากหน้าสัมผัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดอาการเหินน้ำ เมื่อวิ่งผ่านแอ่งน้ำตื้นๆ ขณะเดียวกันหากมีร่องเป็นจำนวนมาก ก็จะทำให้หน้าสัมผัสที่สร้างแรงเสียดทานกับถนนมีน้อย รถก็จะเกาะถนนแห้งไม่ดีนัก เราจึงเห็นได้ว่า รถแข่งความเร็วสูงมักจะใช้ยางที่มีร่องรีดน้ำน้อย หรือไม่มีเลยเพื่อสร้างหน้าสัมผัสให้มากที่สุด ดังที่รู้จักกันในชื่อของ ยางสลิค (SLICK TIRE)

นักเล่นรถควรจะเลือกรูปแบบของลายดอกยางให้เหมาะสมกับการใช้งาน หากนำเอายางสำหรับสนามแข่งมาใช้บนถนนปกติก็อาจจะก่อให้เกิดอุบัติเหตุได้ง่าย นอกจากนั้น ในต่างประเทศ เรายังสามารถเห็นยางในรูปแบบอื่นๆ สำหรับสภาพอากาศที่หนาวเย็นมีน้ำแข็งหรือหิมะจับผิวถนน เช่น ยางชนิดที่มีหมุดโลหะฝังในดอกยางสำหรับใช้ในการตะกุยพื้นลื่น ซึ่งแน่นอนว่าไม่เหมาะกับการวิ่งบนถนนแห้ง

ปัญหาหนึ่งที่อยู่คู่กับยางแบบอัดลมตลอดมาก็คือ ลมรั่วจากการโดนของแข็งแทงทะลุหน้ายาง หรือ แก้มยาง จนมีการพัฒนายางชนิดที่วิ่งได้แม้ไม่มีลม หรือ ที่เรียกว่า “ยางรันฟแลท” (RUNFLAT TIRE) ซึ่งสามารถนำมาใช้กับกระทะล้อปกติได้ โดยได้รับการออกแบบให้แก้มยางแข็งกว่าปกติ เพื่อให้ประคองน้ำหนักของรถได้ แม้ลมจะรั่วออกก็ยังสามารถวิ่งได้ (ด้วยความเร็วไม่มากนัก) แต่ปัญหาก็คือ แก้มยางที่แข็งนั้นก็ส่งผลกับความนุ่มนวลในการใช้งานด้วยเช่นกัน ยังดีที่การพัฒนาด้านช่วงล่าง ทำให้ปัญหาเรื่องความกระด้างอยู่ในระดับที่ “รับได้”

การใช้ยางรันฟแลท นอกจากส่งผลดีในเรื่องความสะดวกและปลอดภัยแล้ว ยังช่วยให้รถยนต์มีสมรรถนะที่ดีขึ้น จากการลดภาระเรื่องยางอะไหล่ ซึ่งช่วยทำให้มีพื้นที่เก็บสัมภาระมากขึ้นอีกด้วย

หากมองไปข้างหน้าล่ะ มีแนวคิด หรือเทคโนโลยีใดรอเราอยู่บ้าง อันดับแรกที่เห็นได้ชัดเจน คือ รูปแบบของสัดส่วนยางจะเปลี่ยนไป โดยผู้บุกเบิกแนวคิดนี้ ได้แก่ บริดจ์สโตน จากประเทศญี่ปุ่น พวกเขาพิจารณารูปแบบของการใช้ยานพาหนะในอนาคต ซึ่งก็คือ รถยนต์ไฮบริด และรถยนต์ไฟฟ้า รถทั้ง 2ชนิดนี้ ความต้องการสูงสุด คือ การลดแรงต้านในการหมุน (ROLLING RESISTANCE) ให้น้อยกว่ายางขนาดปกติถึง 30 % เพื่อใช้พลังงานในการขับขี่ต่ำที่สุด ดังนั้นพวกเขาจึงได้ริเริ่มที่จะนำยาง “หน้าแคบ” แต่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง “ใหญ่” กว่าปกติมาใช้ โดยแนวคิดนี้มีชื่อเรียบง่ายว่า “ใหญ่และแคบ” (LARGE & NARROW CONCEPT) โดยพวกเขาได้เพิ่มแรงดันอากาศให้สูงกว่าปกติ เพื่อรักษารูปทรงของหน้ายางให้คงที่ที่สุด ต่างจากยางในปัจจุบันที่แปรเปลี่ยนรูปทรงได้ง่ายกว่า แรงดันที่สูง และหน้าสัมผัสที่แคบจะทำให้ลดแรงต้านในการหมุน และลดแรงต้านอากาศลงได้ ช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิง

ขณะเดียวกันยังได้ออกแบบให้ใช้ลายดอกยางและส่วนผสมของยางใหม่ เพื่อให้สามารถเกาะถนนได้ทัดเทียมกับยางที่มีหน้ากว้างปกติ โดยออกแบบให้หน้าสัมผัสนั้น “ยาว” และมีแรงกดต่อพื้นที่มากกว่าปกติ ส่งผลให้การรีดน้ำออกทางด้านข้างทำได้ดีกว่ายางขนาดปกติถึง 8 % แนวคิดนี้ได้รับการตอบรับจากรถไฟฟ้าและรถไฮบริดสมรรถนะสูงอย่าง บีเอมดับเบิลยู ไอ 3 และ ไอ 8 ในการเลือกใช้เป็นยางติดรถจากโรงงาน

นอกจากนั้นยังมีแนวคิดที่จะนำระบบสื่อสารมาติดเข้ากับยาง ซึ่งผู้บุกเบิกเทคโนโลยีนี้ก็หาใช่ใครอื่น เขาคือ 2 ผู้คิดค้นเทคโนโลยียางอัดลม มาตั้งแต่แรกนั่นก็คือ ดันลอพ และ กูดเยียร์ บริษัททั้ง 2 ได้นำเสนอนวัตกรรม “ไมโครชิพ” ที่ไม่ต้องใช้แบทเตอรีฝังลงไปด้านในของยางที่จะ “สื่อสาร” ข้อมูลของยางแบบไร้สาย ไปยังระบบประมวลผลกลางของรถ ไม่ว่าจะเป็น แรงดันอากาศ อุณหภูมิ และชนิดของยาง เพื่อที่ระบบส่งกำลังของรถจะได้ประพฤติตัวให้สอดคล้องกับคุณลักษณ์ของยางที่กำลังบดขยี้พื้นถนนอยู่ โดยการพัฒนานี้ตั้งเป้าว่าจะนำมาใช้กับรถสมรรถนะสูงในอนาคต

อันดับต่อไป เป็นเทคโนโลยี ยางที่ไม่ต้องใช้ลม หรือแนวคิด “แอร์ฟรี” (AIR FREE CONCEPT) ของค่ายบริดจ์สโตน ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นเจเนอเรชันที่ 2 แล้ว โดยแนวคิดก็คือ การแทนที่อากาศด้วยครีบยางจำนวนมากที่ทำการพยุงน้ำหนักของยานพาหนะเอาไว้ ซึ่งขณะนี้ยังไม่สามารถนำมาใช้กับรถยนต์ขนาดปกติได้ แต่ประสบความสำเร็จกับยานพาหนะน้ำหนักเบาความเร็วต่ำ ที่ใช้ความเร็วไม่เกิน 60 กม./ชม. ซึ่งหากพิจารณาดูจะเห็นว่าเหมาะกับยานพาหนะส่วนบุคคลขนาดเล็ก สำหรับใช้ในเขตชุมชน รวมไปถึงยานยนต์ไร้คนขับ ที่วิ่งสัญจรด้วยความเร็วต่ำ เนื่องจากมีต้นทุนในการดูแลรักษาต่ำกว่าในระยะยาวนั่นเอง

แนวความคิดคล้ายคลึงกันนี้ได้รับการออกแบบให้แตกต่างออกไป โดยค่าย ฮันคุค (HANKOOK) จากประเทศเกาหลีใต้ ได้นำเสนอยางต้นแบบ ไอ-ฟเลกซ์ (I-FLEX) ที่ใช้โครงสร้างยางเป็นวัสดุสังเคราะห์ซึ่งสร้างขึ้นจากวัตถุดิบรีไซเคิลโพลียูรีเธนถึง 95 % โดยมีโครงสร้างเป็นแบบรวงผึ้ง และมีความพิเศษตรงที่ล้อและยาง ประกอบขึ้นเป็นระบบเดียวกัน นอกจากจะเบากว่าล้อโลหะและยางแบบปกติ ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิงมากกว่าแล้ว ยังนุ่มนวลมากกว่าด้วย

แนวความคิดนี้ยังพัฒนาใช้กับยางเพื่อการทหาร อีกด้วย โดยพัฒนาให้มีความสามารถในปรับแรงดันให้เหมาะสมกับพื้นที่ ซึ่งยางไร้ลมยังทำไม่ได้ อาทิ ในพื้นที่อ่อนนุ่มเช่นทราย หรือ โคลน รถทหารจะสามารถลดแรงดันลมให้อ่อนนุ่มเพื่อให้หน้ายางกว้างกว่าปกติ ลดการจมโคลน หรือทรายได้ และเมื่อวิ่งบนทางเรียบจะปรับให้แข็งขึ้นเพื่อให้วิ่งได้เร็วขึ้น ซึ่งเหมาะมากกับยานยนต์ทางยุทธวิธีขนาดเล็ก

นอกจาก ยางไร้ลม ฮันคุค ยังได้นำเสนอแนวคิด ยางอัจฉริยะที่พัฒนาร่วมกับหน่วยวิจัยใน มหาวิทยาลัยซินซิเนติ (CINCINNATI UNIVERSITY) เป็นยางที่สามารถเปลี่ยนคุณสมบัติให้สอดคล้องกับการขับขี่ได้ในชื่อ อี-เมมบเรน (E-MEMBRANE) โดยแนวคิดนี้ ยางในอนาคตจะสามารถปรับหน้าสัมผัสให้เหมาะสมกับรูปแบบการขับขี่ได้ อาทิ ที่ความเร็วต่ำในเมือง หน้ายางส่วนกลางจะยุบตัวลง เพื่อลดหน้าสัมผัส ลดแรงเสียดทาน ส่วนขณะที่ใช้ความเร็วสูง หน้าสัมผัสส่วนกลางจะขยายตัวออกให้แนบกับพื้นถนนอย่างเต็มที่

หากมองเรื่องของความสวยงาม อีกไม่นานเราอาจจะได้ลองใช้เทคโนโลยีการพิมพ์สีลงบนแก้มยางที่ บริดจ์สโตน ได้นำเสนอไม่นานมานี้ โดยเทคโนโลยีการพิมพ์นี้จะทำให้เราสามารถพิมพ์สีสันลวดลาย หรือกระทั่งรูปถ่ายลงบนแก้มยางได้อย่างอิสระ ขึ้นอยู่กับรสนิยมของเจ้าของรถ ส่วนจะสวยหรือไม่ ก็แล้วแต่รสนิยม

แม้จะเป็นของพื้นๆ แต่พอได้รู้จักกันมากขึ้น เรื่องของยางกลับไม่ได้เป็นเรื่องพื้นๆ เลยแม้แต่น้อย คุณเห็นด้วยไหม ?



------------------------------
เรื่องโดย : ภัทรกิติ์ โกมลกิติ
นิตยสาร FORMULA ฉบับเดือน พฤศจิกายน ปี 2557
คอลัมน์ : รู้ลึกเรื่องรถ
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/aY1hK
อัพเดทล่าสุด
8 Oct 2018

Buyer's Guide | คู่มือซื้อรถ

Model Start Price (THB)
2.
2,090,000
3.
2,229,000
4.
779,000
5.
3,590,000
7.
1,316,000
8.
1,749,000
9.
1,699,000
11.
3,299,000
12.
5,399,000
13.
6,799,000
14.
3,249,000
15.
4,980,000
16.
53,500,000
18.
3,600,000
19.
13,500,000
20.
6,799,000
  • MAIN SEARCH
  • EASY SEARCH
Make
Model
Price
Engine
More Option >
วัตถุประสงค์ในการใช้รถ (ประเภทรถ)
งบประมาณ
พฤติกรรมการขับรถ

Follow autoinfo.co.th