מדריך - חשיבות הצמיגים ברכב חשמלי

ובכנות, כמה מכם הקוראים כעת את הטקסט הזה, מודעים לכך? אבל אנחנו די משוכנעים שבפעם הבאה שבה תיאלצו להחליף צמיג, תיקחו את המידע הזה בחשבון. והנה ההסברים מדוע זה כל כך חשוב.

בגודל של כף יד 
עוד נתון חשוב: שטח המגע של הצמיג, זה שאחראי לכך שהמכונית המשפחתית על נוסעיה לא תחליק מהכביש, שווה לגודלה של כף יד ממוצעת. גם כשמדובר בצמיג ממש רחב וגדל קוטר. שימו את שתי הידיים זו לצד זו, הכפילו בשתיים. ובכל זאת, השטח הצנוע הזה (נעריך אותו ב-40X30 ס"מ במקרה של יד גדולה מהממוצע) נדרש לספק רמת אחיזה הולמת שמאפשרת האצה של מאסה של בין 1.5 טון ל-2 טון עם מאות כ"ס שמוזרמים לגלגלים, לבלום ממהירות שעשויה להגיע ל-200 קמ"ש ואף יותר ולאפשר לרכב לסטות בבטחה מבלי לעוף מהכביש. גם בתמרוני חירום, גם על אספלט חלקלק או סתם מלוכלך. זה ממש לא סתם גומי.

וזה ברכב רגיל, עם מנוע בעירה פנימית. מעבר תעשיית הרכב להנעה חשמלית הולך יד ביד עם השמנה קיצונית של הרכב. שכן הסוללות מוסיפות כ-300 ק"ג במקרה הצנוע, ומעל 600 ק"ג במקרים קיצוניים יותר בכלי רכב גדולים ממילא. ותוספת המשקל הזו מטילה על הצמיגים עומס גבוה עוד יותר, שכן הם עדיין אמורים להתמודד במידה זהה של הצלחה עם כוחות האצה, בלימה והיגוי.

לא רק זאת. העומס המופעל על צמיג רכב חשמלי בעת תאוצה גבוה עוד יותר. הספקי מנועי חשמל גבוהים בעשרות אחוזים מאלה של מנועי בעירה פנימית בדגמים מקבילים, ואופן אספקת הכוח שלהם מיידי. אתגר הורדת הכוח הזה לאספלט גדול בהרבה.

ועוד לא אמרנו כלום על מידת הרעש שצמיגים מפיקים ברכב חשמלי. בצמיגים רגילים אפשר להעמיד את הנושא הזה בסדר עדיפות משני, שכן ממילא רעש המנוע הופך לדומיננטי ומחפה על האוושה הרועמת של הגומי המתגלגל. ברכב חשמלי אין רעש מנוע, וכל קול שחודר מבחוץ הופך למשמעותי הרבה יותר. הרעש שמייצר הצמיג נמצא גם כאן כנראה בסדר עדיפות משני, אבל הוא כן מכתיב טיפול ייעודי.

לא סיימנו. לצמיגים המייצרים חיכוך קבוע עם האספלט - וגם לחישוקים הנושאים אותם, אבל זה כבר שייך לסיפור אחר - יש השפעה לא פחות מדרמטית על צריכת החשמל. צמיג ייעודי לרכב חשמלי אמור להיות גם חסכוני בצריכת אנרגיה, ובהתאם, ביצועיו משפיעים ישירות על טווח הנסיעה הקריטי כל כך במכונית עם שקע במקום פתח תדלוק.

כך עושים זאת נכון
הנדסת צמיגים עוסקת בעיקר בשלושה תחומים קריטיים: האחיזה, ההתנגדות לגלגול ורמת העמידות-שרידות. ולא תופתעו לשמוע ששיפור של כל אחד מהתחומים האלה יהיה בהכרח על חשבון האחר. רוצים להעניק למכונית ספורטיבית מקדם אחיזה גבוה במיוחד, שיאפשר יכולת דינמית גבוהה?

בבקשה, אבל רמת השחיקה תהיה מהירה משמעותית מזו של צמיגים רגילים, צריכת הדלק תהיה גבוהה יותר בגלל התנגדות ניכרת לגלגול ובהתאם גם רמת הרעש שהם ייצרו תהיה ניכרת.

רוצים צמיגים שיחסכו בדלק ויגדילו את טווח הנסיעה? הם חייבים להיות בעלי התנגדות נמוכה לגלגול. זה מעולה, וגם שקט יותר, אך רמת האחיזה תהיה פחות גבוהה, היכולת הדינמית תיפגע והסיכון להחלקה יגדל. רוצים צמיגים שיתבלו בקצב איטי ויספיקו לכמה שיותר ק"מ, או צמיגים לרכב כבד/שטח? רמת האחיזה תהיה נמוכה עוד יותר והחוסן המבני יביא ליכולת שיכוך מופחתת ולפגיעה בנוחות הנסיעה.

בקיצור, אתגר ענק. הצמיג חייב להעניק את אותן יכולות להן הוא נדרש ברכב רגיל, אבל לטפל ביותר משקל. הרבה יותר. וגם בטווח. רגע, וגם בעניין הרעש.

שלא במקרה, נושא הפחתת ההתנגדות לגלגול, המשפיעה כפי שהזכרנו ישירות על טווח הנסיעה, היה זה שהעסיק מאוד את מתכנני הצמיגים הייעודיים לחשמליות. לא רק, אבל בעיקר מכיוון שחרדת הטווח נתפסה - ועדיין נתפסת - כאחד מגורמי הרתעת מעבר לחשמלי של הציבור הרחב. מה שצריך היה לפתח הוא תרכובת גומי ייחודית שתאפשר התנגדות נמוכה שאינה פוגעת בתחומים אחרים.

גם לרוחב הסוליה יש השפעה, שכן ככל שהצמיג רחב יותר כך יש יותר התנגדות, ולכן צריכת החשמל תהיה גבוהה יותר. קחו למשל את יונדאי איוניק 5 כדוגמה. כל גרסאותיה מצוידות בצמיגים של מישלן הצרפתית. אבל לגרסת הבסיס צמיגים צרים יותר (235 מ"מ) מסדרת פרמסי 4e המבטיחה התנגדות נמוכה לגלגול. בגרסה הבכירה הם רחבים יותר (255 מ"מ), ומסדרת פיילוט ספורט EV ששמה דגש על רמת אחיזה גבוהה יותר.

על פי נתוני היצרן, ההבדל הזה מתבטא בכ-30 ק"מ של טווח, או 6% (בדגמים זהים מבחינת גודל סוללה ומערכת הנעה). וגם לגודל החישוק השפעה על צריכת חשמל וטווח הנסיעה. חישוק גדול יותר על צמיג בחתך נמוך יותר מביא למשקל גבוה יותר מחישוק קטן, והוא גם פחות יעיל אווירודינמית. כך למשל, לטסלה מודל 3 SR עם חישוקי "18 (235/45) טווח נסיעה גדול ב-20 ק"מ מזו עם חישוקי "19 (235/40) אופציונאליים, פער של כ-4%.

ומה עם הרעש? הפתרון להחרשת הצמיג המתגלגל על ידי מרבית החברות מתמקד בשילוב של חומר מבודד ("ספוג" העשוי מתרכובת המבוססת על פוליאוריטן מוקצף) ותכנון שונה לחריצים בסוליית הצמיג. אלה אמורים לסייע בהפחתת הרעשים בכ-20% בהשוואה לצמיג שאינו ייעודי לרכב חשמלי.

והכי חשוב, עומס
צמיג מרעיש יותר או פחות, עם טווח גדול ב-30 ק"מ או קצר ב-10 ק"מ זה חשוב ויפה, אבל פחות משמעותי מבחינת בטיחות והתנהגות למשל, מהתחומים החשובים ביותר בצמיגים. ושם יש בעיה, כי משקל נחשב לסיוט של כל מהנדס, שכן הוא מעלה את העומס הצפוי על הרכיב אותו הוא מתכנן. ובמקרה של צמיגי רכב חשמלי, המשקל העצמי הגבוה בהשוואה למקביל בעל מנוע בעירה פנימית מחייב תכנון מתקדם.

תכנון שתפקידו לדאוג לשמירה על מבנה רגיל עם ממדים דומים לצמיגי רכב בנזין, ובאותה עת הקפדה על רמת עמידות ושרידות גבוהה על מנת למנוע שחיקה מוגברת ומהירה משמעותית. וזה מורכב עוד יותר, שכן אם מדובר בצמיג לרכב רגיל שהותקן על רכב חשמלי, עומס המשקל העצמי הגדול יותר, לרבות חיכוך מוגבר המביא לחימום מהיר, עלול לגרום לו לקרוס, אפילו בנסיעה בקו ישר, וההשלכות עשויות להיות קטסטרופליות: הן בכל הנוגע למרחקי הבלימה הארוכים יותר בעומס מלא, הן ליכולתו הדינמית והן להתמודדות עם מצבי חירום הדורשים תמרונים חדים.

אל תקר: כללים לטיפול בצמיגים לרכב חשמלי

1. המשקל הגבוה יותר של רכב חשמלי הופך את בדיקת לחץ האוויר לקריטית יותר לתפקודו ובטיחותו של הרכב, ויש לבצע אותה בתדירות גבוהה יותר. 
2. לחץ אוויר לא נכון פוגע דרמטית ביכולת הצמיג (והרכב) להתמודד בעומסים במצבי חירום. בנוסף, הוא מגדיל את צריכת החשמל וגורם לבלאי מואץ.
   
   
3. כשרכב חשמלי עומד ללא תנועה למשך שבוע ויותר, משקלו הגבוה עשוי לפגום במבנה הצמיג וליצור איזור שטוח שעלול לגרום לרעידות בזמן נסיעה. משאירים את הרכב חונה לפרק זמן ארוך? נפחו את הצמיג בלחץ גבוה בכ-15% מהמלצת היצרן (ורוקנו את התוספת לפני נהיגה). וגם בקשו שמישהו יזיז את הרכב שלכם מדי פעם.
   
   
4. מחליפים צמיגים? אל תתפשרו על צמיג שאינו ייעודי לרכב חשמלי, עם הסימון הייעודי שקבעו היצרניות. ברידג'סטון מכנה את הסדרה "החשמלית" Turanza Eco, במישלן זו e.PRIMACY ובפירלי - ELECT. הם קצת יותר יקרים (עד כ-10%), אך פער היכולת מצדיק זאת.
   
   
5. מתכננים לרכוש רכב חשמלי? זכרו כי צמיגים רחבים על חישוקים גדולים תורמים רק לפוזה. הם פחות נוחים בנסיעה עירונית ועל כבישים משובשים, והם גם רועשים יותר ופוגעים בטווח הנסיעה.
   
   
6. הקפידו על החלפת הצמיגים לפנים-אחור (אם ניתן) בכל טיפול שנתי. הפרשי השחיקה בין הציר שמחובר למנוע לבין זה שלא, גבוהים בהרבה מאלה של רכב בנזין. כך תשמרו על שחיקה אחידה ותאריכו את חיי הצמיגים.
   
   
7. תיקון תקר בצמיג ייעודי לרכב חשמלי מורכב יותר. החל במגבהים מיוחדים (לטסלה למשל נדרשת כרית ייעודית), וגם עקב שכבות הספוג בתוך הצמיג המחייבות הליך תיקון מורכב יותר. ודאו כי התיקון מתבצע בבית עסק מוסמך ומקצועי ועל פי הוראות היצרן.

למאמר זה התפרסמו 1 תגובות