مواد تشكيل دهنده تاير

در ساختمان تاير از مواد شيميايي، طبيعي و معدني مختلفي استفاده مي‌شود كه هر يك در عملكرد تاير و نيز د رجريان توليد آن نقش خاصي را ايفاء مي‌كنند.
اصلي‌ترين مواد تشكيل دهنده تاير به شرح زير است:
كائوچو:
از نظر تهيه و فرآوري، كائوچو را به سه دسته تقسيم مي‌كنند:
• كائوچوي طبيعي (Natural Rubber)
• كائوچوي مصنوعي (Synthetic Rubber)
• كائوچوي بازيافتي (Reclaim Rubber)
كائوچوي طبيعي از شيره درخت مخصوصي كه در مناطق استوايي و كشورهايي نظير مالزي و تايلند مي‌رويد، به دست مي‌آيد.
از معروف‌ترين نام‌هاي تجاري كائوچوي طبيعي مي‌توان به كائوچوي استاندارد مالزي يا (Standard Malaysian Rubber) SMR اشاره كرد.
كائوچوي مصنوعي نيز از مشتقات نفتي و محصول كارخانجات پتروشيمي است. از انواع كائوچوي مصنوعي مي‌توان بوتادين‌ رابر (BR) و استايرن بوتادين رابر (SBR) را نام برد.
هر يك از اجزا مختلف تاير شامل نسبت هاي مختلفي از كائوچوي طبيعي و مصنوعي هستند كه اين نسبت به خصوصيات فيزيكي مورد نياز بستگي دارد. به عنوان مثال كائوچوي طبيعي داراي مقاومت حرارتي بالا و چسبندگي عالي است و به اين دليل در اجزا دروني‌تر تاير مثل لايه‌ها بيشتر كاربرد دارد.
دوده:
اضافه كردن دوده به كائوچو باعث افزايش مقاومت سايشي تاير شده، خواص مكانيكي آن را بهبود مي‌بخشد. ساختار كائوچو به گونه‌اي است كه در بين مولكول‌هاي آن، فضاهاي خالي وجود دارد و دوده در اين فضاها قرار مي‌گيرد. گاهي اوقات علاوه بر دوده از پركننده‌هاي غير دوده‌اي نظير كربنات كلسيم يا كائولن نيز استفاده مي‌شود.
نخ:
بدنه اصلي تاير شامل لايه‌هاي نخي پوشش داده شده با آميزه (خمير) لاستيكي مي‌باشد. جنس نخ‌ها نايلون، ريون يا پلي استر است. به مجموع لايه‌هاي نخي بكار رفته در تاير، منجيد يا كاركاس گفته مي‌شود. وظيفه لايه‌هاي نخي، تحمل فشار باد از داخل تاير و بار وارد شده به تاير از خارج مي‌باشد.
سيم:
به منظور ايجاد استحكام كافي در بخشي از تاير كه روي رينگ قرار مي‌گيرد و طوقه (بيد) نام دارد، از سيم‌هاي فولادي استفاده مي‌شود. اين سيم‌ها ضمن آنكه داراي پوشش مسي يا برنزي هستند توسط آميزه لاستيكي نيز پوشش داده شده، پس از چند دور تابيده شدن، با مقطعي به شكل مربع يا ذوزنقه مجموعه سيم‌هاي طوقه را تشكيل مي‌دهند.
همچنين در كمربند تايرهاي راديال سيمي سواري و در لايه‌هاي تايرهاي باري تمام سيمي از سيم‌هاي فولادي با قطر و ضخامت مشخص استفاده مي‌گردد.

محافظت كننده‌ها:
اكسيژن و ازون موجود در هوا مي‌توانند باعث تخريب و فرسايش اجزا تاير شود. براي مقابله با اثرات مضر اين عوامل از مواد شيميايي خاصي نظير اكسيدانت‌ها، موم‌ها و ضد اوزونانت‌ها در آميزه لاستيكي استفاده مي‌شود.

ساير عوامل شيميايي:
به منظور توليد و فرآوري بهتر و آسانتر آميزه لاستيكي، در چرخه و مراحل مختلف فرايند توليد از مواد ديگري نظير انواع روغن، شتاب‌دهنده‌ها، گوگرد (به عنوان عامل پخت) و . . . استفاده مي‌گردد.
توجه: ميزان استفاده از هر يك از اجزاي فوق به نوع و ساختار تاير، شرايط حركتي جاده، شرايط آب و هوايي و عوامل مختلف ديگري بستگي دارد. به عنوان مثال درصد وزني هر يك از مواد تشكيل دهنده تاير راديال سواري به شرح زير مي‌باشد:
كائوچوي طبيعي و مصنوعي . . . . 46-42%
نخ . . . . . . . . . . . . . . .. 5 – 3%
دوده . . . . . . . . . . . .. . . 26-22%
سيم . . . . . . . . . . . . . . . 15-11%
ساير مواد شيميايي . . . . . . . 15-12%

دسته‌بندي ساختاري تاير

تايرهاي مختلف را از نظر ساختار مي‌توان به دو گروه عمده باياس (اريب) و راديال (شعاعي) تقسيم نمود.
1. تايرهاي باياس
در ساختارتايرهاي باياس نخ لايه‌هاي مختلف منجيد (بدنه) زاويه‌دار (مورب) و به صورت ضربدري از يك طوقه به طوقه ديگر كشيده مي‌شود. نخ مورد استفاده در لايه‌ها معمولاً از جنس نايلون بوده و شكل مقطع تاير مدور و تار داراي ديواره‌هاي بلند است.
2. تايرهاي راديال
در تايرهاي راديال نخي، نخ‌هاي منجيد (بدنه) از يك طوقه به طوقه ديگر به صورت مستقيم كشيده شده‌اند. علاوه بر لايه‌هاي منجيد چند لايه تقويتي اضافي ديگر با عرض كم در ناحيه زير آج نصب مي‌شود. معمولاً رويه‌ي تايرها پهن‌تر، ديواره آنها كوتاه‌تر و مقطع آنها به بيضي شبيه است. در دو صفحه بعد ساختمان منجيد، شكل جاپا و نيز مقطع اين دو نوع تاير به صورت ساده نشان داده شده و مزايا و معايب هر گروه از اين تايرهاي شرح داده شده است. به طور خلاصه مي‌توان گفت تايرهاي راديال از نظر تحمل سرعت‌هاي بالا، ايمني بيشتر و راحتي رانندگي، تايرهاي بهتري محسوب مي‌شوند و البته قيمت تمام شده آنها نيز از تايرهاي باياس بيشتر است.
ذكر اين مساله ضرورت دارد كه در تايرهاي راديال سواري و باري، بدنه و لايه‌هاي تقويتي لزوماً از جنس الياف نخي ساخته نمي‌شوند بلكه الياف تقويت كننده مي‌توانند يكي از سه جنس زير را داشته باشند:
 جنس لايه‌هاي بدنه و لايه‌هاي تقويتي هر دو از نخ باشد. نخ مصرفي معمولاً از انواع ريون و يا پلي‌استر است (مثل تايرهاي راديال نخي سواري)
 جنس لايه بدنه مي‌تواند از نخ پلي‌استر يا ريون و لايه‌هاي تقويتي زير آج از سيم باشد (مثل تايرهاي راديال سيمي سواري/ استيل بلت)
 در تايرهاي باري- اتوبوسي هم لايه بدنه و هم لايه‌هاي تقويتي مي‌توانند از جنس سيم باشند (مثل تايرهاي راديال تمام سيمي باري- اتوبوسي)

3. ساختمان داخلي تايرهاي باياس
بدنه تشكيل شده از چند لايه نخي كه به صورت ضربدري روي هم قرار گرفته‌اند. به غير از تايرهاي باري و اتوبوسي تاج تاير داراي لايه تقويت كننده نيست.

ساحتار تایر بایاس و رادیال
ديواره و تاج تايرهاي باياس ساختمان لايه‌اي مشابهي دارند. بنابراين با هر خمش ديواره، آج نيز تحت تاثير قرار مي‌گيرد كه اين موجب تغيير شكل آج روي زمين و اصطكاك زياد آن با زمين مي‌شود.

معايب تايرهاي باياس:
1. سايش سريع
2. چنگ‌زني كم
3. مصرف سوخت زياد
4. عملكرد پيچش ضعيف (در پيچ)
5. ترمز ضعيف
6. عملكرد ضعيف در جاده‌هاي خيس


4. ساختمان داخلي تايرهاي راديال
سيم‌ها يا نخ‌هاي بدنه به صورت شعاعي يا مستقيم از يك طوقه به طوقه ديگر كشيده شده‌اند. تاج تاير توسط چند لايه نخ يا سيم ضربدري تقويت شده است.


به دليل ساختار ويژه تايرهاي راديال آج تاير و ديواره آن در سرويس به صورت جداگانه عمل مي‌كنند. از اين‌رو آج تاير هنگام خم شدن ديواره‌ها تحت تاثير قرار نمي‌گيرد. پس آج تاير تغيير شكل كمتري روي زمين خواهد داشت و اين يعني سايش كمتر و حرارت‌زائي كمتر نسبت به تايرهاي باياس.
مزاياي تايرهاي راديال (نسبت به تايرهاي باياس):
1. چنگ‌زني بسيار عالي
2. چسبندگي بهتر به زمين
3. مصرف سوخت كمتر
4. نرمي رانندگي به خاطر انعطاف‌پذيري بيشتر ديواره تاير
5. عملكرد بهتر در جاده‌هاي خيس
6. ترمزگيري موثرتر
7. عملكرد بهتر در پيچ جاده