چرخهای بدلوك دارای یک حلقه فلزی خاص هستند که به قسمت خارجی چرخ متصل میشود و در واقع لبه لاستیک را گرفته و آن را محکم روی سطح لبه نگه میدارد. چرخهای معمولی فقط به فشار هوا درون لاستیک متکی هستند تا همه چیز در جای خود باقی بماند، اما در شرایط دشوار خارج از جاده، این چرخها به راحتی میتوانند شل شوند. با نصب بدلوك، رانندگان میتوانند فشار لاستیکهای خود را تا حدود ۵ و گاهی حتی ۱۰ پوند بر اینچ مربع پایین بیاورند. این فشار کمتر، چسبندگی بهتری را هنگام عبور از سنگها یا شن فراهم میکند و در عین حال از جدا شدن ناگهانی لاستیک از چرخ جلوگیری میکند، چیزی که در شرایط سخت با سیستمهای معمولی بسیار رایج است.
در فشارهای پایین، نیروهای جانبی در حین رک کرال کردن میتواند بیش از ۴۵۰ psi شود و باعث از دست دادن تماس استاندارد چرخها با بیلور شود. سیستمهای بیدلوک این موضوع را با اعمال نیروی ۱۱۰۰ تا ۱۴۰۰ psi که بهطور یکنواخت در اطراف صندلی بیلور توزیع میشود، خنثی میکنند و میزان نگهداشتن چرخ را بهطور قابل توجهی افزایش میدهند. آزمایشها نشان میدهند که در مقایسه با ریمهای معمولی، استفاده از بیدلوک در فشار ۸ psi باعث کاهش ۸۰ درصدی شکست بیلور میشود.
عامل نگهداشتن | چرخ استاندارد (۱۵ psi) | چرخ بیدلوک (۸ psi) |
---|---|---|
ظرفیت نیروی جانبی | ۳۵۰ psi | ۱۲۰۰ psi |
انعطافپذیری ایمن دیواره جانبی | ±30° | ۵۵°-۶۰° |
هماهنگی با زمین | متوسط | قهرمانی |
هنگامی که فشار هوا در تایرهایی که در مناطق ناهموار است کمتر از ۱۵ PSI میشود، چرخهای بدلوك واقعاً موفق عمل میکنند، زیرا سیستم مکانیکی آنها از لغزش تایر جلوگیری میکند. این چرخها به این ترتیب کار میکنند که لبه تایر را بین قسمت اصلی چرخ و یک حلقه دیگر که با پیچهایی محکم شده است، قفل میکنند. این طراحی به آنها این امکان را میدهد که بتوانند نیروهای تغییر شکل را به مراتب بیشتر از آنچه اکثر مردم تصور میکنند تحمل کنند و حتی در برابر فشارهایی بالاتر از ۲۵۰۰ PSI مقاومت کنند، در حالی که روی سنگها حرکت میکنند. آزمایشهای اخیر انجام شده در سال ۲۰۲۳ به خوبی عملکرد بهتر بدلوكها را نسبت به چرخهای معمولی نشان دادهاند. چرخهای استاندارد در این شرایط سخت حدود ۹۳٪ اوقات دچار شکست میشوند، که همین امر باعث میشود بسیاری از علاقهمندان به حرکت در خارج از جاده به آنها اعتماد کنند.
محققان ۴۰ خودرو را روی مسیر معروف Hell's Revenge در موآب آزمایش کردند و هنگام استفاده از چرخهای بدللاک (beadlock) که به فشار حدود ۸-۱۰ psi باد کرده بودند، هیچ مشکلی در بدلها مشاهده نکردند. این موضوع در مقایسه با چرخهای معمولی بسیار قابل توجه است، چرا که در آنها دو سوم (حدود ۶۸ درصد) از بدلها در بخشهای سنگین OCR 8+ شل شده بودند. استفاده از فشار کمتر به واقع مساحت تماس لاستیک را حدود ۲۲ درصد افزایش داد، که منطقی است چون تماس گستردهتر به معنای چسبندگی بهتر است. همچنین بدلهای قفل شده باعث حفظ فرمانگیری محکم و واکنشگرا شدند، چیزی که هر رککرالر (rock crawler) میداند در مواجهه با سنگهای پهلو دار و دشوار که میخواهند خودرو را به طرف کنار بیندازند، ضروری است.
سناریو | نرخ خرابی بدللاک | نرخ خرابی چرخ استاندارد |
---|---|---|
شیب جانبی >25° در فشار 10 PSI | ۳% | ۵۷% |
برخورد با سنگهای تیز | 1%* | 82% |
بازگشت از شن عمیق | 0٪ | ۴۱٪ |
*خرابی تنها در صورت آسیب دیدن قطعات یا نصب نادرست رخ میدهد
این حاشیه ایمنی قابل اندازهگیری باعث میشود که قفلهای بیضی (Beadlock) در زمینهای پیچیده ضروری باشند، زیرا از دست دادن فشار لبه لاستیک به معنای از دست دادن کنترل است. طراحیهای جدید پیچیدگی نصب را نسبت به مدلهای اولیه ۴۰٪ کاهش دادهاند، بهطوریکه برخی از آنها با حلقههای قابلبرداشت سازگار با استاندارد DOT همچنان مطابق قوانین راهنمایی و رانندگی باقی ماندهاند.
هنگام رانندگی روی تپههای شنی نرم بیابان، چرخهای بدل락 (Beadlock) واقعاً درخشان هستند، چون از جدا شدن کامل لاستیکها جلوگیری میکنند، حتی زمانی که فشار هوا کمتر از 10 psi شود. چه چیزی باعث کارایی بالای آنها میشود؟ سیستم مکانیکی فشاری این امکان را به راننده میدهد که به راحتی فشار هوا را تا حدود 4-8 psi کاهش دهند، که این امر در سطوح شنی شل بسیار مهم است تا حداکثر چسبندگی به دست آید. بر اساس برخی نظرسنجیهای اخیر از تیمهای مسابقهای بیابانی در سال 2023، رانندگانی که از چرخهای بدلراک استفاده میکردند، حدود 40 درصد مشکل کمتری نسبت به دیگران در مورد لاستیکهای خود تجربه کردند. یک مزیت بزرگ دیگر در گردشهای تنگ در شنهای عمیق مشهود است که معمولاً لاستیکهای معمولی را از هم پاره میکند. با نصب چرخهای بدلراک، فشار کمتری در دیواره لاستیک ایجاد میشود، چون لبه لاستیک در جای خود قفل شده است و این امر در تمام مانورهای دشوار حفظ میشود.
وقتی لاستیکها فشار هوا را از دست میدهند، در واقع در سطوح نرمتر با زمین تماس بیشتری پیدا میکنند و گاهی اوقات مساحت تماس آنها سه برابر میشود. با وجود تنها ۶ پوند بر اینچ مربع فشار در لاستیک (چیزی که لاستیکهای معمولی بدون استفاده از قفل لبه نمیتوانند تحمل کنند)، این لاستیکهای بزرگ ۳۵ اینچی در قسمت پایینی حدود ۱۲ اینچ عرض بیشتری پیدا میکنند، کمی شبیه به ایجاد یک اثر قایقی روی زمین شنی. نتیجه چیست؟ فشار روی زمین به طور چشمگیری از حدود ۱۵ psi به تقریباً ۴ psi کاهش مییابد، به طوری که چرخها بیشتر مانند پدالهای بزرگ که از میان شن حرکت میکنند تا مکانیزمهای معمول غلتشی عمل میکنند. آزمایشهای میدانی که در محیطهای مختلف بیابانی انجام شده است نشان دادهاند که خودروهای مجهز به قفل لبه برای حرکت در دامنههای شنی حدود پنجم کمتر از دسته گاز نیاز دارند، که این موضوع تنها به معنای کاهش فشار روی قطعات موتور نیست، بلکه بهبود قابل توجهی در مصرف سوخت در سفرهای طولانی خارج از جاده نیز دارد.
در مسابقه بایا ۱۰۰۰، تیمهای برتر به طور معمول استفاده میکنند 3–5 PSI در گذر 150 مایلی از شیارها و بستر گل. دادههای خرابی مکانیکی اعتمادپذیری آنها را برجسته میکند:
کامپوننت | نرخ خرابی بدللاک | نرخ خرابی چرخ استاندارد |
---|---|---|
جداشدگی تسمه لاستیک | 0.8% | 31% |
لبه تورفتگی دیسک | 2.1% | 17% |
با 38:1 برتری در نگهداشتن تسمه، سیستمهای قفل تسمه استاندارد در مسابقات صحرا اتومبیلرانی حرفهای هستند، جایی که یک شکست واحد در لاستیک میتواند بیش از 7500 دلار هزینه بازیابی و از دست دادن زمان را به همراه داشته باشد.
سیستم داخلی قفل لبه به گونهای کار میکند که حلقههای نگهدارنده را مستقیماً درون نمونههای معمولی چرخ قرار میدهد. این امر به رانندگان این امکان را میدهد تا لاستیکهای خود را به درستی روی لبه نگه دارند، بدون اینکه نیاز باشد کل چرخها را هنگام رانندگی در تردد خارج جادهای تعویض کنند. برخی مدلها یک قدم فراتر میروند و از طراحیهای بدون پیچ استفاده میکنند که به جای پیچهای خارجی از صفحههای فشاری بهره میبرند. این روش باعث میشود خود چرخ سالم باقی بماند، در عین حال افراد میتوانند از فشار بسیار پایین لاستیکها استفاده کنند، گاهی اوقات تا حدود 8 psi بدون نگرانی از دست دادن لاستیک. جنبه صرفهجویی مالی هم قابل توجه است. بیشتر افرادی که این تغییر را انجام دادهاند گزارش کردهاند که هزینههای خود را در مقایسه با خرید چرخهای کاملاً جدید قفل لبه تا 40 تا 60 درصد کاهش دادهاند. این موضوع منطقی میکند که چرا امروزه بسیاری از علاقهمندان به تردد خارج جادهای این بهروزرسانی را انجام میدهند.
فاکتور | سیستمهای بدون پیچ | قفل لبههای سنتی |
---|---|---|
زمان نصب | 45–60 دقیقه | 90–120 دقیقه |
حداکثر فشار ایمنی | 15 PSI مداوم | 5 PSI مداوم |
دوام سطح زمین | 500–700 ساعت (سنگی) | 1000+ ساعت (سنگی) |
مطابق بودن با مقررات جادهای DOT | مناطق محدود | عدم مطابقت |
سیستمهای بدون پیچ ارتقای سریعتر و در دسترستری را فراهم میکنند، اما برای خاکهای خشن متوسط مناسبترند، در حالی که قفلهای قدیمی نوع بستبندی همچنان انتخاب مناسبی برای محیطهای خشن اعم از بالا رفتن حرفهای از سنگها هستند.
قفلهای لبهای بدون پیچ نصب خودکار را با اینترفیسهای ماشینکاری شده از قبل و ابزارهای گشتاوری ساده تسهیل میکنند. با این حال، 22 ایالت به دلیل عدم مطابقت با مقررات وزارت حمل و نقل (DOT) در مورد برجستگی چرخها، استفاده از آنها را در جادهها ممنوع اعلام کردهاند. گواهیهای نصب حرفهای، پذیرش مطابقت را در 78 درصد از موارد مناقشهبرانگیز بهبود میبخشند، مطابق با راهنمای قانونی سال 2023 برای فعالیتهای خارج از جاده.
نسل جدیدتر سیستمهای قفل گویای (Beadlock) از روزهای اولیه خود به خوبی پیشرفت کردهاند، این پیشرفت عمدتاً به دلیل طراحی بهتر مجموعههای فشاری است. روزهایی که افراد مجبور بودند به آرایشهای گشتاوری تکپیچی متکی باشند، سپری شدهاند. مدلهای فعلی فشار را در چندین نقطه پخش میکنند که حتی در صورت کاهش فشار هوا در لاستیک تا حدود ۳ پوند بر اینچ مربع (psi)، گویها را در جای خود نگه میدارد. برخی آزمایشهای میدانی که توسط علاقهمندان انجام شده، در واقع دریافتند که این سیستمهای مدرن مشکلات لغزش گوی را در شرایط دشوار تردد خارج از جاده مانند بالا رفتن از سنگها، تقریباً ۹۰ درصد نسبت به نسخههای قدیمیتر کاهش میدهند. این موضوع توضیح میدهد چرا امروزه بسیاری از علاقهمندان به تردد جدی خارج از جاده به این سیستمها روی آوردهاند.
توسعه در حفظ گویها در طول سه دهه:
نوآوریهای اخیر بر سازگاری با سنسورهای TPMS و مواد سبکوزن مانند آلومینیوم درجه هواپیمایی متمرکز شده است.
سیستمهای بیلدلاک هنوز هم به دلیل مسائل ایمنی جادهای تحت بررسی دقیق مراجع نظارتی قرار میگیرند، هرچند کاربران خارج جادهای تمایل زیادی دارند تا لاستیکهایشان در فشارهای پایینتری روی مسیرهای سختگذر کار کند. تقابل بین این دو گروه در واقع منجر به برخی نوآوریهای جالب در حوزه گزینههای مجاز برای استفاده در جادههای عمومی شده است. این تنظیمات جدید میتوانند استانداردهای FMVSS را برآورده کنند و در عین حال عملکرد مناسبی داشته باشند. به عنوان مثال، طرحهای دو تکه حلقهای در حال حاضر توانایی دستیابی به چسبندگی ۱۵ پوند بر اینچ مربع روی سطوح شنی را دارند و همچنین میتوانند آزمونهای استقامتی ۱۰۰ ساعته سختگیرانه مورد نیاز برای تاییدیه DOT را پشت سر بگذارند. همین موضوع باعث میشود تولیدکنندگان به کار روی این موضوع ادامه دهند.
بسیاری از چرخهای بدل لاک با توجه به مقررات برجستگیها، مطابق با استاندارد DOT برای استفاده در جادههای اصلی نیستند. با این حال، برخی از طراحیهای مدرن با حلقههای قابلانفصال که مطابق با قوانین جادهای هستند، پذیرش را بهتر کردهاند.
بله، راهحلهای داخلی و بدون پیچ برای بدل لاک وجود دارد که میتوان آنها را در سیستم چرخهای موجود نصب کرد.
استفاده از فشار هوا کم باعث افزایش سطح تماس تایر با زمین میشود و در شرایط خارج از جاده، چسبندگی را بدون از دست دادن تماس لبه تایر با چرخ افزایش میدهد.
چرخهای بدل لاک به بازرسیهای دورهای نیاز دارند تا اطمینان حاصل شود پیچها محکم هستند و قطعات آسیب ندیدهاند، اما فرآیند نصب نیز سادهتر و کمتر پیچیده شده است.