أسباب تآكل الإطارات الأمامية للشاحنات وكيفية تجنبها

تبرز القوة الحقيقية للشاحنات في إطاراتها الأمامية فهي المسؤولة عن التوجيه وتنظيم عملية السير، وتعتبر العنصر الأكثر حيوية في عملية تثبيت المركبة وتحسين جودة القيادة، وبالتحديد مع الحمولات الثقيلة والتي تعتبر الشيء المعتاد عندما يتعلق الأمر بالشاحنات، ومع الرحلات الطويلة ومواجهة درجات الحرارة العالية تبدأ جميع الإطارات بالاهتراء والتلف، ولكن الجزء الأبرز الذي يصنع فارقاً موحشاً لدى السائقين هو الإطارات الأمامية، فما إن تبدأ بالتلف حتى تصبح القيادة من أسوأ العمليات التي قد يقوم بها السائقون، زيادة ملحوظة في الاهتزازات، وضعفٌ ملاحظ في القدرة على تثبيت الشاحنة على المسار، إضافة إلى زيادة مسافة التوقف وعدم التفاعل مع أنظمة مانع الإنزلاق، كل هذه المعاناة تحدث حينما تتآكل الإطارات الأمامية للشاحنات، فيا تُرى ما هي الأسباب وراء كل هذا العناء؟ وكيف يمكننا تجنب هذا الأمر؟ كل الأجوبة التي تبحث عنها في الأسطر التالية من هذا المقال.

ما الفرق بين الإطارات الأمامية والخلفية؟

قبل الدخول في أسباب تآكل الإطارات الأمامية، لا بد علينا من توضيح الفرق بين الإطارات الأمامية والإطارات الخلفية، وذلك لأن الفارق بينهما جوهريٌّ في بعض الأجزاء، وهذه الفرقات تعتمد بشكلٍ بسيط على نوع الشاحنة وحجمها، ولكن بطبيعة الحال سوف نبين الفرق بين الإطارات الأمامية والخلفية من النواحي التالية:

أولاً: التوزيع الوظيفي

•  الإطارات الأمامية: تكمن المهمة الرئيسية التي تقع على عاتق الإطارات الأمامية هي مهمة التوجيه (الستيرنج)، تمتص ما يصل إلى ٧٠% من قوة الفرامل والحرارة الناتجة عن الاحتكاك بالأسفلت، وذلك وفقاً لما وثقته دراسة أجرتها منظة التقنية والسلامة المرورية (NHTSA)، هذا الأمر جعل الإطارات الأمامية معرضة بشكل أكبر للتآكل الحاد وغير المتساوي نتيجة الحركة المرورية والانعطافات المتكررة.
•  الإطارات الخلفية: تتركز مهام الإطارات الخلفية سواءً الفردية والمزدوجة على تحميل الوزن، خصوصاً في الشاحنات المخصصة لنقل البضائع التجارية، وتعمل الإطارات الخلفية على توزيع القوة الدافعة الناتجة من المحرك، فضلاً عن توزيع الوزن الكلي على كل إطار، ونتيجة التوزيع في الوزن والقوة الدافعة يتركز تلف الإطارات الخلفية على مركز المداس في غالبية الحالات، وهذا التلف عادة ما يكون بمستوى ثابت، ويمكننا تسميته بـ التآكل الطبيعي للإطارات.

نتيجة للتوزيع الوظيفي لكلٍ من الإطارات الخلفية والأمامية تبين لنا بوضوح أن التلف الواقع على الإطارات يختلف باختلاف موقع الإطارات، وباختلاف طبيعة مهام الإطار الرئيسية والتي ترسم  نمطاً مميزاً يثبت استهلاك الإطار وتلفه وأنه قد حان أجله وقضى نحبه في الطرقات بكل شجاعة.

ثانياً: التصميم الهيكلي

•  الإطارات الأمامية: نتيجة لدورها الوظيفي، يتم تصميم الإطارات الأمامية بطبقات جانبية مقواة ومدعمة بالمواد الصلبة والألياف الكربونية، فضلاً عن تعزيزها بتقنيات مثل (Steel Belted) والتي تساعد في زيادة تحمل الإطارات الأمامية للضغط الناتج عن الفرملة والتوجيه، وهذه الطبقات الداعمة تختلف من إطارٍ إلى آخر وفقاً للبيئة والطرقات التي صُمم الإطار لها، ولكل إطار تحديات مختلفة متعلق بالبيئة المحيطة ولكن جميع الإطارات الأمامية تشترك بالتصميم الهيكلي المخصص لها.
•  الإطارات الخلفية: تحمّل الأوزان الثقيلة، توزيع قوة الدفع، التعرض للصدمات، كل هذه مهامٌ منوطة بالإطارات الخلفية التي يُعتمد عليها في إسناد الحمولة، ولها يتم تصميم الهيكل العام للإطارات الخلفية بأفضلية واضحة من ناحية المتانة والصلابة، وذلك عبر طبقات متراكمة ومتداخلة مع بعضها من الألياف الصناعية والكربونية والسيليكا وغيرها، لتوفير دعمٍ حقيقي يمنع الإطار من فقدان متانته وضعف أدائه.

تعتمد الشركات على أمهر مهندسيها في تصميم الهياكل الخاصة بالإطارات، لأنها الجزء الأهم في صناعة إطارات عالية الجودة مخصصة لتحمل التحديات المناطة بكل إطار، ولأن الوظائف تختلف من إطارٍ إلى آخر يوضح لنا التصميم الهيكلي للإطارات التأثير الكبير لطبيعة تركيب الإطارت على أداءها في الطرقات.

ثالثاً: أنماط التآكل

نظراً لعمل الإطارات الأمامية على توجيه الشاحنة والإتجاه يميناً وشمالاً، فهذا الأمر ينتج عنه نمط خاص في تآكل الإطارات الأمامية، يختلف عن نظيراتها الخلفية، ويمكن تعريف نمط التآكل على أنه المنطقة التي تتعرض لأكبر نسبة من الاستهلاك والتآكل في الإطارات نتيجة الاحتكاك بالطريق، وتالياً جدول يوضح أنماط التآكل لكل من الإطارات الأمامية والإطارات الخلفية.

العامل

الإطارات الأمامية

الإطارات الخلفية

التآكل النموذجييتركز التآكل على الحواف الخارجية والداخلية للإطارات بسبب الدوران والانعطاف المتكرر.يتركز التآكل على مركز مداس الإطارات نتيجة للوزن الكبير للحمولة والذي يضغط الإطارات بشكل عموديالأسباب الشائعةمشاكل في ضبط المحاذاة وزوايا الإطارات مثل (camber\Toe)مشاكل في ضغط الهواء الداخلي المنخفض والزائد عن الحاجة قد يؤدي إلى تسارع التآكلالتأثير على السلامةيفقد السائق القدرة على الثبات في المنعطفاتتزداد مسافة التوقف وتنخفض قوة الجر بشكل ملاحظ

رابعاً: متطلبات الصيانة

تختلف متطلبات الصيانة وفقاً لما ذكرناه سابقاً من اختلاف في التوزيع الوظيفي للإطارات وأنماط التآكل والتصميم الهيكلي المختلف، وللإطارات الأمامية احتياجات خاصة كونها المسؤولة عن توجيه الشاحنة، بينما تشترك في بقية الأمور مع الإطارات المختلفة.

الإطارات الأمامية: تتطلب الإطارات الأمامية صيانة دورية لزوايا واتجاه الإطارات، ضبط الزوايا (Alignment) يجب القيام بالفحص الخاص به كل ١٠,٠٠٠ كيلومتر، هذا في التوصيات العامة لشركات الشاحنات والإطارات، ولكن في حال حدوث اصطدام أو تعرض الإطارات لضربة شدية يجب القيام بفحص زوايا الإطارات الأمامية بشكل مباشر تجنباً لزيادة تلف الإطارات وارتفاع مستوى استهلاك الوقود.

الإطارات الخلفية: تقل متطلبات الإطارات الخلفية نتيجة للأداء الثابت وعدم تغير زوايا السير ولكن نظراً للحمولة الثقيلة يجب مراعاة ضغط الهواء الداخلي للإطارات وعدم تجاوزه الحدود المسموح بها من الشركة المصنعة للإطارات، فضلاً عن إجراء عملية تدوير الإطارات وتبديل مواقعها بشكل دوري كل ٨,٠٠٠ كيلومتر وذلك لتوزيع التآكل بشكل متساوٍ وتجنب التلف غير الطبيعي.

أسباب تآكل الإطارات الأمامية:

1: عدم اتزان العجلات

يمكن فهم تأثير اتزان العجلات على الإطارات من خلال فهم العلاقة الطردية بين نظام التعليق والإطارات، وذلك لأن نظام التعليق في الشاحنات يعتبر المسؤول الأكبر عن مستويات التلف في الإطارات، وذلك تبعاً لما ينقله نظام التعليق من اهتزازات وضغط غير متساوٍ وتوجيه بزوايا غير منضبطة، كل هذه المعطيات المعقدة تؤدي إلى  زيادة كبيرة في مستويات التآكل غير المتساوي في المداس وبالخصوص على الحواف الداخلية والخارجية للإطارات، وقد أشارت دراسة أجراها المعهد الهندسي للنقل (ITE) إلى أن الاهتزازات غير المعالجة تُسرع تآكل الإطارات بنسبة ٣٠%، والواقع الذي يعيشه السائقون يومياً يؤكد هذه الدراسات وأن الإطارات تتأثر بشكل مباشر بـ سلامة زوايا التوجيه ونظام التعليق وجودة بقية الأجزاء المرتبطة بالشاحنة.

علامات عدم اتزان العجلات:

1. اهتزاز عجلة القيادة عند السرعات العالية أو التي تتراوح بين الـ ٦٠ - ٨٠ كم\س.
2. ظهور نمط معين لتآكل الإطارات يسمى "التآكل المتموج (Cupping Wear)" على سطح مداس الإطار.

حلول مقترحة: يمكنك استخدام تقنيات ميكانيكية متوفرة في محلات الصيانة لضبط توازن العجلات ومحاذاة الزوايا.

2: ضغط الهواء غير المناسب

يعمل ضغط الهواء داخل الإطارات على ملئ الفجوة بين جانبي الإطارات مما يوفر إسناداً قوياً هو أساس عمل الإطارات، أي اختلال في معايرة الإطارات يمكن أن يسبب تسارعاً في تآكل الإطارات، ويختلف التأثير حسب درجة النقص أو الزيادة.

•  الضغط الزائد: يزيد من صلابة الإطار ويقلل من مساحة التماس مع الطريق الأسفلتي، مما يرفع من درجات الحرارة الناتجة عن احتكاك المداس بالطريق مسبباً تآكلاً مركزياً سريعاً يقتل الإطار من المنتصف، وتشير منظمة الإطارات والجنوط (ETRTO) إلى أن زيادة الضغط بنسبة ١٠% فقط فوق نسبة الضغط الموصى بها يقلل من عمر الإطار بنسبة ٥%، ولهذا فالواجب على السائقين الحذر من تجاوز المعايير الموصى بها والإرشادات التي تقدمها الشركات المصنعة للإطارات والشاحنات.
•  الضغط المنخفض: يزيد من مرونة الجدران الجانبية، وذلك ينتج المشاكل التالية:

1. احتكاك جانبي مكثف يؤدي إلى تآكل الحواف.
2. ارتفاع مستويات خطر انفصال المداس عن هيكل الإطار (Tread Separation) نتيجة للحرارة المرتفعة.
3. زيادة الحمل على المحرك وضعف في القدرة على المناورة.

تعمل الشركات المصنعة للإطارات منذ زمن على توفير الإطارات الذكية التي تحمل أجهزة مراقبة ضغط الهواء أو ما تسمى (TPMS) والتي تعمل على إرسال تنبيهات فورية عند حدوث أي تغير في ضغط الهواء داخل الإطارات.

3: سوء ضبط الزوايا (Alignment)

إن ضبط زوايا العجلات أو المحاذاة بشكل غير صحيح وبدون إشراف الخبراء يؤدي بشكل مباشر إلى توزيع غير متساوٍ للوزن على الإطارات، وبذلك يزداد الضغط على إطارٍ واحد دونما سواه، وهذا يسبب تآكل الإطار الذي عليه الضغط، وتشمل عملية ضبط زوايا الإطارات كلاً من زاوية الميل (Camber) وزاوية الانحراف (Toe)، وفي حالة اختلال زاوية الميل فإن أحد جوانب الإطار سوف يتعرض لضغط زائد وبشكل حاد، مما يزيد من تسارع عملية التآكل والتلف خصوصاً مع السرعات العالية والطرق الوعرة، بينما في حالة حصول خلل في زاوية الانحراف فإن التأثير يقع على درجة تلامس الإطار مع الأسفلت أثناء القيادة، مما يُحدث نمطاً جديداً للتآكل غير المتساوي والذي بدوره يزيد من مخاطر فقدان السيطرة على المركبة وصعوبة في تثبيت عجلة القيادة، لذلك يجب إجراء فحوصات منتظمة لـ محاذاة العجلات وتصحيح الزوايا لتجنب مشاكل التآكل غير المتساوي الذي يؤثر على السائقين من حيث السلامة والاقتصاد.

4: الحمولة الزائدة وسوء التوزيع

تحمل الإطارات الأمامية أوزان المحرك وملحقاته والتي تكون عادة ٢٥% من وزن الشاحنة بينما تتركز أوزان الحمولة على الإطارات الخلفية وهذا يُحدث اختلافاً في التوازن والذي يجب ترتيب الحمولة بالشكل الذي يجعل الوزن متوازن ومقسّم على جميع الإطارات، فعندما يتم تحميل الشاحنة بأوزان أعلى مما هو مقرر في ارشادات السلامة ويفوق قدرة الإطارات الأمامية على التحمل، تتزايد سرعة التآكل وترتفع مخاطر انفجار الإطارات بشكل مفاجئ، وللحفاظ على الإطارات الأمامية والخلفية بالحالة الأفضل وإطالة عمر الاستعمال يجب الالتزام بالحدود التي تضعها الشركات المصنعة ودوائر المرور وتطبيق تقنيات توزيع الحمولة بشكل متساوٍ، هذا كله يساهم بشكل كبير في تحسين تجربة القيادة وتجنب المشاكل التقنية ومشاكل اهتراء الإطارات الأمامية بوقت مبكر.

ومن التقنيات المستخدمة في توزيع الحمولة بشكل متساوٍ ما يلي:

1- استخدام خلايا الحمل وأجهزة الاستشعار: تعمل خلايا الحمل على قياس وزن الحمولة والتأكد من توزيعها بالتساوي على جميع محاور الشاحنة ويمكن اعتماد هذه الأجهزة لأنها توفر قراءات دقيقة وتسهّل ضبط الحمولة وتوزيعها، إضافة إلى إمكانية استعمال تقنية ( LiDAR) لقياس سعة الحمولة وتوزيع الوزن بدقة عالية مما يساهم في تطوير كفاءة العمل اللوجستي وتقليل الأخطاء البشرية.

2-الالتزام بالإرشادات الخاصة بتوزيع الحمولة: لضمان توزيع متساوي على جميع جوانب الشاحنة يجب معرفة وإتباع الإرشادات التي تقدمها الشركات المصنعة للشاحنات والإطارات إضافة إلى التوعية التي تعمل عليها دوائر المرور والهيئات المختصة بهذا الشأن، ومما توصي به هذه الجهات؛ وضع الأوزان الثقيلة في منتصف الشاحنة باتجاه الخلف لتقليل تأثير الحمل على توجيه الشاحنة، وفي حال كانت الحمولة كبيرة يفضّل تقسيمها إلى أجزاء وترتيبها بشكل يضمن المحافظة على البضاعة وعدم الإخلال بالتوازن.

3- استخدام معدات الربط والتثبيت: تعتبر الأربطة والأحزمة والحواجز الخشبية الأدوات الأساسية لتثبيت الحمولة وتوزيع الأوزان ومنع حركتها أثناء السير، مع الأخذ بالحسبان المطبات التي تتعرض لها الشاحنات والمنعطفات الحادة، بهذه الأدوات يمكن ضمان استقرار وثبات الشاحنة والحمولة.

4- برامج المحاكاة الحاسوبية: يمكن الاستفادة من برامج المحاكاة الحاسوبية لتوزيع الحمولة بشكل افتراضي ومعرفة الطريقة الأفضل والأكثر فاعلية لتثبيت الحمولة وتحسين أداء الشاحنة أثناء الرحلة، هذه البرامج يمكنها تقديم رؤى وحلول للأوزان الكبيرة وإمكانية توزيعها وترتيبها وفقاً للحجم والوزن والشكل إضافة إلى فئة الشاحنة ونوعها وحجمها وقدرتها على التحمل.

5: القيادة القاسية و الفرملة المفاجئة

"معلومة: الفرملة المفاجئة ترفع درجة حرارة الإطارات إلى ١٢٠ درجة مئوية في ثوانٍ قليلة.

- الجمعية الأمريكية للشاحنات ATA "

عادات القيادة الجيدة والسيئة لها التأثير الأهم على تآكل الإطارات الأمامية بالتحديد، ولكن عندما يمارس بعض السائقين أسلوب القيادة العدوانية المعتمد على الانعطافات الحادة والسريعة والفرامل المفاجئة، ينتج عن هذه الممارسة كمية كبيرة من الضرر على الإطارات من جهة وعلى نظام التعليق من جهة أخرى، وكون الإطارات الأمامية هي المسؤولة عن التوجيه فهذا يجعلها في أعلى مستويات التعرض للتلف والضرر، وذلك لأن الانعطافات تركز الضغط على جهة واحدة من الإطار وكذلك عمليات الفرملة تتركز على جزء معين من المداس مما يسرع من تآكل هذه الأجزاء ويزيد من سرعة ظهور علامات تلف المداس المبكرة، إن الاعتماد على أُسلوب قيادة سلس وهادئ يجنّبك العديد من الحوادث والزيارات إلى مراكز الصيانة مع المحافظة على الإطارات الأمامية والخلفية وإطالة عمر استعمالها بشكل كبير.

6: نوعية الطرق والتضاريس المختلفة

تلعب طبيعة البيئة المحيطة وتضاريس الطرقات المختلفة دوراً هاماً في التأثير على تآكل الإطارات الأمامية كونها أول من يستقبل التضاريس الوعرة، وبما أن الإطارات الأمامية تعتبر الوسيلة الرئيسية لتوجيه الشاحنة فإنها تواجه تحديات كبيرة مع التضاريس والطرقات الطينية والمبللة وذلك كونها تتعرض لضغطٍ غير مستقر نتيجة الانعطافات والتعامل مع المطبات مما يساهم في تآكلها بشكل أسرع من المعتاد على الطرقات المستوية، كما أن القيادة على طرقات غير ممهدة يجعل من الصعب السيطرة على الحمولة وتوزيعها والمحافظة على توازنها مما يجعل الإطارات جميعها في حالة من الفوضى، بينما توفر الطرق الممهدة والمستوية ظروفاً أكثر توافقاً مع الإطارات كونها تقلل من الإجهاد الميكانيكي على الإطارات، ويسهل عليها توزيع الحمولة والضغط بشكل مستقر أكثر، وأخيراً فلا بد من توخي الحذر عند القيادة على الطرق غير الممهدة والتضاريس الصعبة لتجنب حدوث أضرار على الشاحنة والإطارات.

كيفية تجنب تآكل الإطارات الأمامية:

أولاً: الفحص الدوري

• التفتيش البصري: قم بإجراء فحص نظري للإطارات الأمامية بشكل يومي بحثاً عن أي شقوق أو ثقوب أو علامات تآكل غير منتظمة وغير طبيعية.
• قياس عمق النقشة: استعمل جهاز قياس عمق المداس للتأكد من أن النقش ليس أقل من الحدود الدنيا الآمنة أو يمكنك استعمال عملة نقدية لفحصه فإذا اختفى نصف العملة فالأمور جيدة وإذا ظهر أغلب العملة فهذا يدل على تلف النقشة.

ثانياً: ضبط ضغط الهواء

• استعمال مقاييس دقيقة: بعض المقاييس قد تكون فيها نسبة خطأ عالية مما يجعل ضغط الإطارات مختلفاً وغير متساوٍ لذا يفضّل أن يتم ضبطها من خلال مقاييس دقيقة.
• الأخذ بتوصيات الشركة: يجب عليك الأخذ بما تقوله الشركات المصنعة للإطارات والشاحنات من نسب ضغط الهواء وذلك لتجنب التآكل غير المرغوب فيه.

ثالثاً: الالتزام بصيانة الشاحنة دورياً

• ضبط الزوايا: احرص على إجراء فحوصات دورية لضبط زوايا المحاذاة وتصحيح الانحرافات.
• توازن العجلات: قم بتدوير الإطارات وموازنتها بشكل منتظم لضمان توزيع متساوٍ في الوزن.
• الصيانة الشاملة: تأكد من إجراء فحوصات شاملة لنظام التعليق والمكونات والأجزاء الميكانيكية الأخرى لتفادي تأثيرها السلبي على تآكل الإطارات.

رابعاً: استعمال إطارات ذات جودة عالية

• اختر الإطارات المتوافقة مع احتياجاتك وطبيعة الطرقات التي تعمل عليها الشاحنة.
• الاستثمار في إطارات عالية الجودة يساهم في تقليل التآكل وتحسين أداء الشاحنة.

خامساً: تبني أسلوب قيادة سلس وفعال

• تجنب التسارع والفرملة المفاجئة و الانعطاف الحاد بالسرعات العالية.
• ينصح الخبراء باعتماد أسلوب قيادة سلس وهادئ لتقليل الإجهاد على الإطارات وإطالة عمرها الافتراضي.

الخاتمة

إن العناية بالإطارات تأتي كـ أهم الأمور التي يجب على السائقين مراعاتها والالتزام بها بشكل دوري، وبالتحديد عندما يتعلق الأمر بالإطارات الأمامية للشاحنات فإنها تحتل الأهمية الأبرز في التأثير على أداء الشاحنة من حيث الحمولة والسير على الطرقات السريعة، وهذه الخطوات البسيطة التي تعلمناها في هذا المقال يمكن اعتبارها استثماراً حقيقياً لأنها تقلل من نسبة استهلاك الإطارات وتقليل تكاليف الصيانة الدورية وتجنب الحوادث والمشاكل الميكانيكية.

للمزيد من المعلومات يمكنك قراءة المراجع والمصادر:

1. مصدر أول
2. مصدر ثانٍ
3. مصدر ثالث
4. مصدر رابع
5. مصدر خامس
6. مصدر سادس