Tổng hợp các kiến thức về lốp ô tô (phần 1)

Lốp ô tô (Car tires) là một trong những bộ phận thiết yếu nhất của ô tô vì chúng ảnh hưởng đến khả năng vận hành, độ an toàn và tính kinh tế về nhiên liệu. Tuy nhiên, hiện tại vẫn còn rất nhiều người dùng chưa quan tâm đúng mức đến lốp xe của mình hoặc không biết cách lựa chọn, bảo dưỡng và thay thế lốp xe đúng cách.

Bài viết sau đây sẽ cung cấp cho bạn một số thông tin cơ bản về cấu trúc, thành phần, chủng loại lốp. K-Pro Car Care mời bạn đọc cùng tham khảo:

Cấu trúc lốp xe ô tô. Ảnh: ustires

Cấu trúc của lốp xe

Lốp ô tô là một sản phẩm phức tạp, cấu thành từ nhiều lớp vật liệu khác nhau, mỗi lớp có một chức năng và mục đích cụ thể. Các bộ phận chính của lốp xe gồm:

Mặt vỏ/Lớp gai (Tread)

Là lớp ngoài cùng tiếp xúc với mặt đường có vai trò cung cấp lực kéo, độ bám và độ ổn định cho lốp. Mặt vỏ có cấu trúc dạng rãnh và khối ảnh hưởng đến hiệu năng của lốp trong các điều kiện khác nhau, chẳng hạn như đường ướt, khô hoặc có tuyết. Mặt vỏ sẽ bị mài mòn theo thời gian và cần được thay thế khi đạt đến độ sâu nhất định.

Thành lốp (Side wall)

Là bề mặt cao su thẳng đứng, nối mặt vỏ với vành. Thành lốp bảo vệ lốp khỏi những hư hỏng bên ngoài và hỗ trợ trọng lượng của xe. Thành lốp cũng là nơi hiển thị các thông tin quan trọng về lốp, chẳng hạn như kích thước, chỉ số tải trọng, tốc độ và ngày sản xuất.

Lớp đai (Belt)

Thông thường có cấu tạo gồm hai lớp sợi thép được đặt ở góc đối diện nhau. Chức năng chính của nó là mang lại sự ổn định cho khu vực mặt vỏ, góp phần chống mài mòn, tăng khả năng xử lý và bám đường.

Lớp bố (Body ply/Casing)

Là lớp định hình, được ví như “bộ xương” của lốp, tạo nên hình dạng và độ bền cho lốp. Thông thường lớp bố cấu tạo từ 2 lớp sợi vải nhân tạo (polyester, rayon hoặc nylon) đặt bên trong một lớp cao su, gọi là ply, được xếp chồng lên nhau theo các hướng khác nhau nhằm tăng khả năng chịu nén và biến dạng. Số lượng và loại bố sẽ quyết định độ cứng và độ bền của lốp.

Vòng tanh (Bead)

Là bộ phận kết nối lốp với vành xe và giữ cho lốp đúng vị trí. Nó có cấu tạo gồm các bó sợi bằng thép, còn được gọi là bó sợi vòng tanh (bead bundles), giúp đảm bảo độ vừa khít và tính an toàn. Vòng tanh còn có chức năng ngăn không khí thoát ra khỏi lốp và duy trì áp suất lốp.

Miếng đệm vòng tanh (Bead filler)

Bộ phận bằng cao su tổng hợp được đặt trên bó sợi vòng tanh (bead bundles) và được đặt giữa lớp bố có chức năng điều chỉnh các đặc tính lái của lốp.

Lớp lót trong (Innerliner)

Là lớp trong cùng bằng cao su tổng hợp được đặt dưới lớp bố (Body ply/Casing) với chức năng duy trì áp suất bên trong lốp.

Tỷ trọng thành phần vật liệu của lốp xe. Ảnh: ustires

Thành phần vật liệu của lốp xe:

Cao su tự nhiên (Natural rubber)

Cao su tự nhiên cung cấp các đặc tính hiệu suất cụ thể cho lốp. Nó đặc biệt tốt để chống rách và nứt.

Polymer tổng hợp (Synthetic polymers)

Hai loại polymer cao su tổng hợp chính được sử dụng trong sản xuất lốp xe là cao su butadien và cao su styren butadien. Những polymer cao su này được sử dụng kết hợp với cao su tự nhiên. Tính chất vật lý và hóa học của các polymer cao su này quyết định hiệu suất của từng thành phần trong lốp cũng như hiệu suất tổng thể của lốp (độ cản lăn, độ mài mòn và độ bám đường).

Một loại cao su tổng hợp quan trọng khác là cao su polyisobutylene halogen hóa (XIIR) thường được gọi là cao su halobutyl. Chất liệu này giúp lớp lót bên trong (Innerliner) không thấm nước, chống rò hơi.

Thép (Steel)

Sợi thép được sử dụng trong lớp đai (belt), vòng tanh (bead) và lớp bố (body ply) của lốp xe tải, giúp làm cứng vỏ lốp, cải thiện hiệu suất mài mòn, đảm bảo độ vừa khít của lốp với vành cũng như đảm bảo khả năng xử lý của lốp.

Vải (Textile)

Bao gồm các loại sợi vải polyester, rayon, nylon và aramid, được sử dụng làm vật liệu gia cố chính trong lớp bố xe du lịch, giúp lốp giữ được hình dạng trong các điều kiện đường khác nhau, gia tăng thêm độ bền và đặc tính hiệu suất cho lốp.

Chất độn (Fillers) (Carbon đen, Silica kết tủa vô định hình)

Carbon đen và silica kết tủa vô định hình đều là chất độn giúp gia cố cao su, cải thiện các đặc tính như độ rách, sức căng và độ mài mòn. Qua đó giúp gia tăng hiệu suất mài mòn và khả năng bám đường. Ngoài ra, thành phần silica còn giúp cải thiện độ cản lăn của lốp.

Chất chống oxy hóa (Antioxidants)

Chất chống oxy hóa giúp ngăn chặn quá trình lão hóa của cao su do tác động của nhiệt và oxy.

Chất chống ozone hóa (Antiozonants)

Chất chống ozone hóa được sử dụng để ngăn cản tác động của khí ozone lên bề mặt lốp xe.

Hệ lưu hóa (Curing systems) (lưu huỳnh, oxit kẽm)

Lưu huỳnh và oxit kẽm là những thành phần quan trọng tác động đến chiều dài và số lượng liên kết chéo trong ma trận cao su giúp biến đổi cao su thành vật phẩm rắn trong quá trình lưu hóa.

Sự khác biệt giữa các loại lốp xe. Ảnh: Kelley Blue Book

Các loại lốp xe

Có rất nhiều loại lốp có sẵn trên thị trường, mỗi loại được thiết kế cho các mục đích và mức độ hiệu suất khác nhau. Một số loại lốp phổ biến có thể kể đến:

Lốp bốn mùa (All-season tires)

Phù hợp với hầu hết các loại xe và điều kiện thời tiết. Chúng cung cấp hiệu suất cân bằng về lực kéo, khả năng xử lý, sự thoải mái và độ bền. Chúng cũng tương đối rẻ hơn và tiện lợi hơn so với việc thay lốp theo mùa. Tuy nhiên, chúng không tối ưu cho các điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như tuyết dày, băng hoặc bùn.

Lốp mùa đông (Winter tires)

Được thiết kế đặc biệt cho khí hậu lạnh và có tuyết. Chúng có hợp chất cao su mềm hơn và rãnh gai sâu hơn mang lại độ bám và lực kéo tốt hơn trên các bề mặt trơn trượt. Chúng cũng có những khe nhỏ, gọi là khe hở, giúp cải thiện khả năng phanh và điều hướng. Chỉ nên sử dụng lốp mùa đông khi nhiệt độ dưới 7°C, vì chúng mòn nhanh hơn và hoạt động kém trong điều kiện ấm hơn.

Lốp mùa hè (Summer tires)

Lý tưởng cho khí hậu nóng và khô. Chúng có hợp chất cao su cứng hơn và kiểu gai lốp nông hơn giúp giảm lực cản lăn và cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu. Chúng cũng có nhiều rãnh và các rãnh này thường rộng hơn giúp tăng cường khả năng thoát nước và ngăn chặn hiện tượng trượt nước. Chỉ nên sử dụng lốp mùa hè khi nhiệt độ trên 7°C, vì chúng trở nên giòn và mất độ bám đường trong điều kiện lạnh hơn.

Lốp phù hợp mọi địa hình (All-terrain tires)

Được thiết kế dành cho các lái xe thích đi địa hình hoặc đi phượt. Chúng có kiểu gai lốp chắc chắn và thành bên được gia cố giúp cung cấp lực kéo và độ bền tốt hơn trên các bề mặt gồ ghề, không bằng phẳng, chẳng hạn như sỏi, cát hoặc đá. Chúng cũng có khả năng chịu tải cao hơn và mức áp suất thấp hơn lốp thông thường. Tuy nhiên, chúng ồn hơn, nặng hơn và kém thoải mái hơn so với lốp thông thường.

Lốp hiệu suất cao (Performance tires)

Được thiết kế để lái xe ở tốc độ cao và thể thao. Chúng có hợp chất cao su mềm hơn và mặt lốp rộng hơn giúp cải thiện khả năng xử lý, vào cua và phanh. Chúng cũng có hình dáng thấp hơn và đường kính lớn hơn lốp thông thường, giúp nâng cao độ ổn định và tạo dáng vẻ “sporty” cho xe. Tuy nhiên, chúng đắt hơn, mòn nhanh hơn và ít bám đường hơn trong điều kiện ẩm ướt hoặc lạnh.

Chúc các bạn có một chiếc xe đẹp!

Peter Pham