×
Vành khóa bi được thiết kế với một vòng kim loại đặc biệt gắn ở phần ngoài của vành, thực sự giữ chặt mép lốp và ghì nó sát vào bề mặt vành. Các vành thông thường chỉ dựa vào không khí bên trong lốp để giữ mọi thứ cố định, nhưng khi chạy off-road trên địa hình hiểm trở, điều này có thể dễ khiến lốp bị tuột. Với vành khóa bi được lắp đặt, người lái có thể tự do giảm áp suất lốp xuống còn khoảng 5 đến thậm chí 10 pound trên inch vuông (psi). Áp suất thấp hơn này mang lại độ bám đường tốt hơn đáng kể khi di chuyển trên đá hoặc cát, đồng thời ngăn chặn tình trạng lốp bị bung ra khỏi vành - điều rất thường xảy ra với các thiết lập tiêu chuẩn trong điều kiện khắc nghiệt.
Ở áp suất thấp, các lực bên hông trong quá trình leo đá có thể vượt quá 450 psi, khiến các vành tiêu chuẩn bị mất tiếp xúc bead. Hệ thống beadlock chống lại điều này bằng lực kẹp từ 1.100–1.400 psi được phân bố đều quanh ghế bead. Kiểm tra cho thấy mức độ thất bại của bead giảm 80% ở 8 PSI so với vành thông thường.
| Hệ Số Giữ Bead | Vành Tiêu Chuẩn (15 PSI) | Vành Beadlock (8 PSI) |
|---|---|---|
| Khả Năng Chịu Lực Bên Hông | 350 psi | 1.200 psi |
| Độ Uốn Thân Lốp An Toàn | ±30° | 55°-60° |
| Khả năng Tuân thủ Địa hình | Trung bình | Cực độ |
Khi áp suất lốp giảm xuống dưới 15 PSI trên địa hình gồ ghề, mâm khóa mép (beadlock wheels) thực sự phát huy tác dụng vì chúng ngăn lốp bị trượt nhờ hệ thống kẹp cơ học. Những chiếc mâm này hoạt động bằng cách giữ mép lốp giữa phần chính của mâm và một vòng đệm khác được cố định bằng bulông. Thiết kế này cho phép chúng chịu được các lực biến dạng lớn hơn nhiều so với hầu hết mọi người nghĩ là có thể, thậm chí tồn tại được ở áp suất trên 2.500 PSI khi di chuyển chậm qua các tảng đá. Các thử nghiệm gần đây được thực hiện vào năm 2023 đã chứng minh rõ hiệu suất vượt trội của mâm beadlock so với mâm thường. Mâm tiêu chuẩn có xu hướng bị hỏng thường xuyên hơn khoảng 93% trong những tình huống khó khăn này, điều này lý giải tại sao rất nhiều người đam mê off-road lại tin dùng chúng.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm 40 chiếc xe trên cung đường nổi tiếng Hell's Revenge ở Moab và không phát hiện bất kỳ vấn đề nào với vành beadlock được bơm căng ở mức khoảng 8-10 psi. Kết quả này thật ấn tượng nếu so sánh với các loại vành tiêu chuẩn, khi gần hai phần ba (khoảng 68%) các vành tiêu chuẩn bị bong gai lốp trên những đoạn đường OCR 8+. Việc vận hành ở áp suất thấp hơn thực tế đã mở rộng diện tích tiếp xúc của lốp lên khoảng 22%, điều này hoàn toàn hợp lý vì diện tích tiếp xúc rộng hơn đồng nghĩa với độ bám tốt hơn. Và những gai lốp được cố định đó? Chúng giúp giữ cho hệ thống lái chắc chắn và phản ứng nhanh nhạy – điều mà bất kỳ tài xế off-road nào cũng biết là rất quan trọng khi vượt qua những tảng đá nghiêng ngả khó khăn có thể khiến xe trượt ngang.
| Tình huống | Tỷ lệ hư hỏng của Beadlock | Tỷ lệ hư hỏng của Vành tiêu chuẩn |
|---|---|---|
| Đường nghiêng >25° ở mức 10 PSI | 3% | 57% |
| Va đập đá sắc nhọn | 1%* | 82% |
| Phục hồi từ cát sâu | 0% | 41% |
*Hư hỏng chỉ xảy ra do phụ kiện bị hỏng hoặc lắp đặt không đúng cách
Khoảng an toàn có thể đo lường này khiến các loại vành khóa lốp trở nên thiết yếu trên địa hình phức tạp, nơi việc mất áp suất vành đồng nghĩa với việc mất kiểm soát. Các thiết kế hiện đại đã giảm 40% độ phức tạp trong việc lắp đặt so với các mẫu đời đầu, một số mẫu vẫn tuân thủ quy định của DOT thông qua các vòng định tuyến có thể tháo rời.
Khi lái xe qua những đụn cát mềm ở sa mạc, vành xe beadlock thực sự phát huy tác dụng vì chúng ngăn lốp xe bong ra hoàn toàn khi áp suất không khí giảm xuống dưới 10 psi. Điều gì khiến chúng hoạt động hiệu quả đến vậy? Hệ thống kẹp cơ học cho phép người lái an toàn xả bớt không khí xuống mức khoảng 4-8 psi, điều này cực kỳ quan trọng nếu ai đó muốn tối đa hóa lực bám trên bề mặt cát lỏng. Theo một số khảo sát gần đây của các đội đua sa mạc vào năm 2023, các tay đua sử dụng beadlock gặp phải khoảng 40% vấn đề liên quan đến lốp xe ít hơn so với những người không dùng. Một lợi ích lớn khác xảy ra khi vào cua ở những đoạn đường cát sâu thường có xu hướng làm rách các lốp xe thông thường. Khi lắp beadlock, áp lực tích tụ lên thành lốp sẽ giảm đáng kể vì mép lốp luôn được cố định trong suốt các tình huống vận hành khó khăn này.
Khi lốp xe bị xì hơi một chút, diện tích tiếp xúc với mặt đất trên các bề mặt mềm thực tế lại tăng lên đáng kể, đôi khi gấp ba lần. Với áp suất bên trong lốp chỉ khoảng 6 pound trên inch vuông (một mức áp suất mà lốp thông thường không thể duy trì ổn định nếu không có vành khóa mép lốp - beadlock), những chiếc lốp lớn cỡ 35 inch sẽ phình rộng ra khoảng thêm 12 inch ở phần đáy, tạo ra hiệu ứng tương tự như bè khi di chuyển trên địa hình cát. Kết quả là áp lực tiếp xúc xuống mặt đất giảm mạnh từ khoảng 15 psi xuống còn khoảng 4 psi, khiến các bánh xe hoạt động giống như những chiếc mái chèo khổng lồ đẩy xe qua cát, thay vì cơ chế lăn truyền thống. Các bài kiểm tra thực địa được thực hiện ở nhiều môi trường sa mạc khác nhau cho thấy, những xe được trang bị vành beadlock chỉ cần khoảng 1/5 lực ga ít hơn để tiếp tục di chuyển qua các đụn cát, không chỉ giúp giảm tải cho các bộ phận động cơ mà còn cải thiện rõ rệt mức tiêu hao nhiên liệu trong các chuyến đi địa hình dài ngày.
Tại giải Baja 1000, các đội đua hàng đầu thường xuyên sử dụng 3–5 PSI trên 150 dặm địa hình gồ ghề và lòng sông bồi. Dữ liệu về hư hỏng cơ học nhấn mạnh độ tin cậy của chúng:
| Thành phần | Tỷ lệ hư hỏng của Beadlock | Tỷ lệ hư hỏng của Vành tiêu chuẩn |
|---|---|---|
| Lốp Bong Mép | 0,8% | 31% |
| Vành Bị Cong | 2,1% | 17% |
Với ưu thế 38:1 về giữ mép lốp, các hệ thống khóa mép lốp (beadlock) là tiêu chuẩn trong đua sa mạc chuyên nghiệp, nơi một lần lốp bị hỏng có thể tốn hơn 7.500 USD chi phí cứu hộ và thời gian bỏ lỡ.
Hệ thống beadlock nội bộ hoạt động bằng cách đặt các vòng giữ này ngay bên trong các vành xe tiêu chuẩn. Điều này có nghĩa là người lái xe có thể giữ lốp của họ được định vị đúng cách trên vành mà không cần phải thay toàn bộ bánh xe khi đi đường địa hình. Một số mẫu còn tiến thêm một bước nữa với thiết kế không dùng bulông, thay vào đó dựa vào các tấm nén để thay thế các bulông bên ngoài. Điều này giúp giữ nguyên cấu trúc của bánh xe trong khi vẫn cho phép người dùng vận hành ở áp suất rất thấp, đôi khi chỉ khoảng 8 psi mà không phải lo lắng về việc mất lốp. Khía cạnh tiết kiệm chi phí cũng khá ấn tượng. Hầu hết những người đã chuyển đổi đều cho biết họ cắt giảm được chi phí từ 40 đến 60 phần trăm so với việc mua hoàn toàn các bánh xe beadlock mới. Điều này lý giải vì sao nhiều người yêu thích off-road đang nâng cấp như vậy trong những năm gần đây.
| Nguyên nhân | Hệ thống không dùng bulông | Beadlock truyền thống |
|---|---|---|
| Thời gian lắp đặt | 45–60 phút | 90–120 phút |
| An toàn áp suất tối đa | 15 PSI liên tục | 5 PSI liên tục |
| Độ bền địa hình | 500–700 giờ (đá) | trên 1.000 giờ (đá) |
| Tuân thủ đường bộ DOT | Khu vực giới hạn | Không phù hợp |
Hệ thống không dùng bu lông cho phép nâng cấp nhanh hơn, dễ tiếp cận hơn nhưng phù hợp hơn cho việc chạy địa hình ở mức độ vừa phải, trong khi các loại mâm khóa lốp kiểu kẹp truyền thống vẫn là lựa chọn cho các môi trường khắc nghiệt như leo đá chuyên nghiệp.
Các loại mâm khóa lốp không dùng bu lông đơn giản hóa việc tự lắp đặt nhờ các giao diện đã được gia công sẵn trên vành và các công cụ siết lực cơ bản. Tuy nhiên, 22 tiểu bang cấm sử dụng chúng trên đường phố do không tuân thủ quy định của Bộ Giao thông Vận tải Hoa Kỳ (DOT) về các bộ phận nhô ra khỏi bánh xe. Việc chứng nhận lắp đặt chuyên nghiệp cải thiện khả năng chấp nhận tuân thủ trong 78% các trường hợp tranh cãi, theo hướng dẫn pháp lý địa hình năm 2023.
Thế hệ mới hơn của hệ thống beadlock đã tiến bộ rất nhiều so với các phiên bản đầu tiên nhờ vào các thiết kế hệ thống kẹp cải tiến. Những ngày mà người dùng phải dựa vào các cấu trúc bu lông đơn giản đã qua rồi. Các mẫu hiện đại hiện nay phân bố áp lực đều qua nhiều điểm giúp giữ cho mép lốp ổn định ngay cả khi áp suất lốp giảm xuống khoảng 3 psi. Một số bài kiểm tra thực tế do các tín đồ đam mê off-road thực hiện thậm chí còn phát hiện ra rằng các hệ thống hiện đại này giảm tới 90% các vấn đề trượt mép lốp so với các phiên bản cũ trong điều kiện off-road khắc nghiệt như leo đá. Điều này lý giải vì sao ngày càng nhiều tay lái off-road chuyên nghiệp chuyển sang dùng hệ thống này.
Sự phát triển của công nghệ giữ mép lốp trải dài ba thập kỷ:
Những cải tiến gần đây tập trung vào khả năng tương thích với cảm biến TPMS và vật liệu nhẹ như nhôm cấp hàng không vũ trụ.
Các hệ thống khóa viền lốp (beadlock) vẫn đang bị các cơ quan quản lý xem xét kỹ lưỡng do những vấn đề an toàn trên đường cao tốc, mặc dù những người thích đi địa hình vẫn rất mong muốn lốp xe của họ hoạt động hiệu quả ở áp suất thấp hơn khi vượt qua các cung đường khó khăn. Sự giằng co giữa hai nhóm này thực tế đã thúc đẩy một số cải tiến khá ấn tượng trong những gì chúng ta gọi là các tùy chọn hợp lệ trên đường phố. Các thiết kế mới này có thể đạt tiêu chuẩn FMVSS nhưng vẫn mang lại hiệu suất khá tốt. Chẳng hạn như các thiết kế vành tách đôi hiện nay có thể đạt lực bám khoảng 15 psi trên bề mặt cát và vẫn vượt qua được các bài kiểm tra độ bền khắc nghiệt kéo dài 100 giờ để được cấp phép DOT. Điều này lý giải tại sao các nhà sản xuất vẫn tiếp tục phát triển các sản phẩm này.
Nhiều mâm khóa lốp không tuân thủ quy định của DOT cho việc sử dụng trên đường cao tốc do quy định về các bộ phận nhô ra. Tuy nhiên, một số thiết kế hiện đại với vòng định tuyến có thể tháo rời đã cải thiện khả năng tuân thủ.
Có, có các giải pháp khóa lốp dạng lắp bên trong và không cần bu lông có thể được lắp đặt bên trong hệ thống mâm xe hiện có.
Chạy với áp suất lốp thấp làm tăng diện tích tiếp xúc của lốp, cải thiện độ bám đường trong điều kiện off-road mà không làm mất tiếp xúc giữa lốp và vành.
Mâm khóa lốp cần được kiểm tra định kỳ để đảm bảo bu lông vẫn chặt và các linh kiện không bị hư hại, nhưng việc lắp đặt cũng đã trở nên dễ dàng và ít phức tạp hơn.
EN
