הבסיס: קריאת מידות צמיג

דוגמה - מידות צמיג כפי שרשום על הדופן (וברישיון הרכב): R17 94Y225/45
מקרא:
R → מבנה רדיאלי
17 → קוטר חישוק (אינץ')
94 → מדד עומס
Y → דירוג מהירות
225 → רוחב הצמיג (מ״מ)
45 → יחס גובה הדופן (% מהרוחב)

צמיג ברוחב 255 מ"מ לעומת צמיג ברוחב 225 מ"מ (הבדל של 3 ס"מ ברוחב)

המשמעות של גובה הדופן היא בצורת השימוש:
דופן נמוכה (יחס גובה הדופן נמוך) מאפשר תגובה חדה בהיגוי ומתאים לשימוש בכביש (וגם אופנתי כיום בשילוב חישוק/ג'אנט במידה גדולה).
דופן גבוהה (יחס גובה הדופן גבוה) מאפשר ספיגה טובה יותר, נוחות ועבירות משתנה, באמצעות ניהול לחץ אויר בצמיג, ומתאים יותר לשימוש בשטח.

מבנה הצמיג (מה יש בפנים):
השכבות העיקריות:
• Tread (סוליה) – קובע את האחיזה במשטח
• Sidewall (דופן) – מאפשר גמישות
• Steel Belts – מייצר קשיחות
• Bead – החיבור לחישוק (ושמירה על האוויר בתוך הצמיג)

איור של בינה מלאכותית

מקרא לאיור של מבנה הצמיג:
1. Tread → סוליה
2. 0° Steel Belt → חגורת פלדה (בזווית 0°)
3. Rayon Breaker → שכבת חיזוק רייון (Rayon)
4. Carcass → שלד הצמיג (מבנה פנימי)
5. Apex → מילוי קשיח (אייפקס) באזור הביד
6. Bead → חישוק החיבור (ביד)
7. Interlinear → שכבת איטום פנימית

הערות:

• Carcass + Belts → אחראים על חוזק ויציבות
• Tread → אחיזה
• Bead + Apex → חיבור וקשיחות באזור הג׳אנט
• Innerliner → שומר על לחץ האוויר - במקום "פנימית" או בלועזית TUBELESS

1. הסבר על מבנה הצמיג: TREAD – הסוליה של הצמיג

התפקיד המרכזי של סוליית הצמיג הוא לייצר אחיזה עם הכביש להעביר כוחות תאוצה, בלימה והיגוי (פניות). העברת הכוחות מתממשת באמצעות החיכוך שנוצר בין משטח הנסיעה ובין אותו חלק מהסוליה (שטח המגע בפועל בין הצמיג לקרקע הוא כגדול של כף יד), בעת שמקדם החיכוך בין המשטחים הוא בין הגבוהים שבין סוגי משטח. ובמקרה שלנו - גומי מול אספלט או גומי מול בטון (נכון גם למסלולי תעופה).

התפקיד השני של הסוליה שמתממש עקב המבנה המחורץ שלה הוא ניקוז מים בעת שהכביש רטוב. החריצים גורמים לכך שמינימום מים יקוו בין הגומי שנוגע בכביש למשטח הכביש היות והמים שבשלוליות מותזים באמצעות חריצי הסוליה.
גם במקרה זה יש פשרה משום שעל כביש יבש סוליה ללא חריצים כלל אוחזת טוב יותר מאשר סוליה עם חריצים. אבל הצמיגים נועדו לאפשר לנוהגים ברכה נסיעה בכל מזג אוויר, ובמצב של כביש רטוב חריצים משפרים את האחיזה, נדרשת הפשרה.
יותר שטח מגע → יותר אחיזה יבשה, חריצים → אחיזה רטובה

הפשרה Trade-off במבנה הצמיג וכמות החריצים:
פחות חריצים מתאים לאחיזה על משטח יבש
יותר חריצים מתאים יותר למשטח רטוב ולשיפור הבטיחות והאחיזה בגשם
לעומת זאת בשטח חריצים עמוקים → אחיזה בבוץ, קוביות גדולות → אחיזה בסלעים.

2. הסבר על מבנה הצמיג: STEEL BELT – חגורות פלדה

מתחת לסוליה (הכוונה לכיוון פנים הצמיג), מונחות חגורות פלדה / STEEL BELT. תפקידן של החגורות לתת לצמיג קשיחות לרוחב, קרי שהסוליה לא תתקפל לשום כיוון, אלא תישאר בתצורת סוליה. וכך מתאפשרת שמירה על צורת הצמיג כאשר מופעלים עליו כוחות צד לדוגמה בפניות במהירות גבוהה, או כוחות קימוט בעליה על מכשולים.

החגורות תורמות ליציבות הנסיעה כשהרכב נוסע בקו ישר כאשר לא משנים את זווית ההגה, בזמן היגוי מתקבל דיוק היגוי, בזמן בלימה הסוליה נשארת צמודה למשטח. איכות הצמיג נמדדת בצפיפות החגורות.
גם בשטח החגורות מגבילות את “התעגלות” הצמיג בעיקר בעליה על אבנים או מדרגות אם כי זה פחות קריטי לשליטה ברכב מאשר בכביש.
חשוב לדעת כי חגורות הפלדה הן מה שנותן לצמיג להיות "שומר צורה אך גמיש" ולא "ספוגי".

3. הסבר על מבנה הצמיג: RAYON BREAKER – שכבת חיזוק

בצמיגים איכותיים מוסיפים מתחת לחגורות הפלדה, עוד שכבת חיזוק מחומר סינטטי שיוצר בין הסוליה לשלד הצמיג שתי שכבות מודבקות היטב מה שמחזק מאוד את השכבה ללא הוספת משמעותית של משקל מיותר. זו שכבת ביניים בין השלד לסוליה, והיא משמשת בדיוק לאותם מטרות של חגורות הפלדה רק מחומר פלסטי, על עיקרון של יציבות עקב הדבקת שתי שכבות מחומרים שונים. שכבת החיזוק גם היא במטרה להפחית עיוותים של צורת הצמיג
בפועל בכביש מושגת יציבות במהירות ואחיזה עקבית. בשטח תרומת השכבה הזו פחות משמעותית אך תורמת תרומה נוספת לעמידות.
כאמור זה אחד ההבדלים בין צמיג איכותי לזול הוספת שכבת החיזוק בצמיג איכותי, וויתור לצורך הורדת מחיר בצמיג זול.

4. הסבר על מבנה הצמיג: CARCASS – שלד הצמיג

איור בינה מלאכותית

תפקיד שלד הצמיג שנראה בחתך באיור לעיל, הוא ליצור את הצורה של הצמיג ולשאת בעומסים של משקל הרכב עליו מכות שהצמיג מקבל ממכשולים, וכוחות השואפים לעוות את הצמיג בפניות במהירות גבוהה.

בעיקרון השלד שעשוי מחוטי פלדה המוטבעים בשכבות הגומי והניילון שמרכיבות את מעטפת הצמיג (סוליה ודפנות), נושא בכל העומסים והכוחות שמופעלים על הצמיג, הן הסטטיים בעיקר משקל והן הדינאמיים בעיקר בתנועה סיבובית ונסיעה על מכשולים.

בפועל בכביש השלד נותן לצמיג קשיחות מספקת לביצוע היגוי מדויק, ובשטח נותן מעט גמישות לספוג הלמים ומכות. גם בנושא זה נדרשת פשרה מסוימת בין קשיחות מלאה לגמשות נינוחה.

בכביש נדרש שלד צמיג קשיח כדי שההיגוי יהיה חד ומדויק. שלד צמיג רך מספר נוחות ופחות דיוק וההיפך שלד צמיג קשוח פחות נוח אך מדויק!
בשטח נדרש שלד צמיג גמיש המאפשר הורדת לחץ אויר (מחייב גובה דופן מסוים של לפחות 60% מהסולייה), המאפשר “התלבשות” של סולית הצמיג על המכשולים בקרקע.

5. הסבר על מבנה הצמיג: APEX מילוי קשיח

6. הסבר על מבנה הצמיג: ביד / BEAD - תושבת הצמיג לתוך החישוק

תפקיד המילוי הקשיח הוא לייצר קשיחות באזור החיבור לחישוק על מנת להבטיח "ישיבה" טובה של הצמיג בתושבת (BEAD), למנוע בריחת אויר או חמור יותר "קריסה" של הדופן פנימה לעבר הדופן הנגדית ו"בריחת" כל האויר מהצמיג. בפועל נותנים החיזוקים לאורך התושבת - השפה של היקף המעגל הקטן של הצמיג, שליטה על עיוות הדופן.
בכביש התרומה החשובה היא הפיכת החישוק והצמיג ליחידה אחת שח מרכז מתכת והיקף גומי.
מה שמשפיע מאוד על:

• turn-in
• תחושת היגוי

ובשטח משמעותי מאוד בלחץ אויר מאוד נמוך (פחות מ-10 psi) צמיג יכול להשתחרר מהחישוק. עבור לחצי אוויר נמוכים יש חישוקים מסוג BEADLOCK - נועלי צמיג.

7. הסבר על מבנה הצמיג: INNERLINER – שכבת איטום פנימית

תפקיד האיטום הפנימי להוות מחסום לבריחת אויר ומאפשר להיפטר מ"הפנימית" ששרתה אותנו בתחילת המאה הקודמת. מחליף פנימית מה שמאפשר צמיג tubeless (ללא פנימית) השומר על לחץ האוויר.

סיכום: איך כל הפרמטרים עובדים יחד:

והחלק הכי חשוב הוא לדעת כי אין רכיב שעובד לבד! כל אחד מושפע ומשפיע על ההרכב המלא של הצמיג.
עקרון התכנון המרכזי הם שני הפרמטרים החשובים בתפקוד הצמיג מצד אחד צמיג קשיח אופקית (ובטוח לשליטה) ומנגד גמיש אנכית (ונוח לספיגה).

רכיב	תפקיד עיקרי	השפעה
Tread	אחיזה	בלימה/פנייה
Belts	קשיחות	דיוק
Carcass	גמישות	נוחות/שליטה
Bead	חיבור	בטיחות
Apex	מעבר קשיחות	תחושת היגוי

סוגי צמיגים לפי שימוש

צמיג כביש ספורטיבי עשוי מתרכובת רכה בעל דופן קשיחה ומספק אחיזה גבוהה. חסרונותיו הם שנשחק מהר וצמיגי הסליקס פחות טוב בגשם.

צמיגי כביש רגילים (All Season) מספקים איזון טובים בין אחיזת כביש, אורך חיים, נוחות ורעש.

צמיגי שטח תלוי בהגדרתם. צמיגי All Terrain מספקים פשרה טובה בין כביש לשטח ואילו צמיגי Mud Terrain מספקים אחיזה קיצונית בשטח אך רועשים ופחות אוחזים בכביש.

פרמטרים חשובים להתנהגות צמיגים
רוחב צמיג משפיע כך שצמיג רחב מספק יותר אחיזה בכביש יבש ובשטח חולי ואילו צמיג צר טוב יותר בגשם (בזכות ניקוז המים) ובנסיעה בבוץ חלקלק.

הפרופיל של הצמיג / גובה דופן משפיע כך שפרופיל נמוך מאפשר תגובה מהירה, פחות נוחות, ופחות מתאים לשטח ואילו פרופיל גבוה מתאים לשטח, מאפשר הורדת לחץ אויר, מספק אחיזה טובה ועמיד בפני נזקי שטח.

ניהול לחץ אוויר בצמיגים

לחץ האויר הוא אחד המשתנים החשובים ביותר בהתנהגות הרכב. בכביש לחץ אוויר תקין יגרום לפחות התנגדות ויותר אחיזה ולעומת זאת בשטח לחץ אוויר נמוך יגדיל את שטח המגע עם הקרקע, ישפר את האחיזה, ישכך הלמי נסיעה, הכרחי בנסיעה בשטח חולי וגם בדרדרת אבל יגביר את הסיכון לתקרים/קרעים בדופן!

טמפרטורה של הצמיג והשפעתה על האחיזה

צמיג קר יספק פחות אחיזה, צמיג חם יספק אחיזה טובה ואילו צמיג חם מדי יגרום לירידה באחיזה. בצמיג כביש / ספורטיבי צריך “לחמם צמיגים” כדי להגיע לטמפרטורת עבודה ולזכות באחיזה אידיאלית. ואילו בשטח נושא הטמפרטורה פחות משמעותי.

לסיכום הצמיג הוא רכיב דינמי (ולא פסיבי), הצמיג משנה צורה, טמפרטורה ואחיזה כל הזמן והבנה של מצב הצמיג היא המפתח להשגת שליטה טובה ברכב.

הכלל המקצועי, שלא תקף מבחינה חוקית בישראל, מאפשר סטייה של עד 3% בקוטר הכולל של הגלגל והינו גבול סביר לשינוי מידה ומעבר לזה מדובר בשינוי הנדסי משמעותי שמחייב אישור יצרן! (בישראל כל שינוי מחייב אישור יצרן).