21.02.2011 09:56

12

Dlaczego opony są bezdętkowe?

Autor: opony.com.pl

Z opon bezdętkowych korzystamy do dzisiaj. Jej początki nie były łatwe. Niewiele brakowało, a w ogóle nie trafiłaby na rynek. Przeczytaj i dowiedz się więcej.

Genialny w swej prostoście, ale niełatwy do wdrożenia pomysł, żeby zrezygnować z dętki wewnątrz opony, udało się skutecznie zrealizować pod koniec lat 40. XX wieku. Jego ojcem był Frank Herzegh, niemal całkiem dziś zapomniany wizjoner i genialny inżynier-praktyk. Dla swoich dzieci zbudował telewizor, a potem pośrednio ocalił życie setkom tysięcy kierowców i pasażerów. Bez cienia przesady!

Przez pierwsze pół wieku opona samochodowa pozostawała w trudnym "małżeństwie" z dętką. Ten duet był wrażliwy na przebicia, skłonny do przegrzewania się (m.in. wskutek tarcia dętki o wnętrze opony), ale nie mógł bez siebie istnieć. Początkowo wystrzały opony w trakcie jazdy i "kapcie" były na porządku dziennym. Ogumienie z przełomu XIX i XX wieku rzadko kiedy osiągało przebieg 700-800 km do wymiany, przechodząc w międzyczasie kilka-kilkanaście napraw.

Długo wydawało się, że nie można wymyśleć nic lepszego. Przez dziesięciolecia poprawiano więc wytrzymałość i niezawodność opon i dętek, jednocześnie obniżając koszty produkcji. W 1920 roku modele osiągały przebiegi rzędu 15-20 tys. km do wymiany. W 1947 r. normą były już przebiegi około 40 tys. km, przy kosztach eksploatacji na 1000 km wynoszących 1/4 tego, co 27 lat wcześniej. Niestety, wraz ze wzrostem prędkości pojazdów, poważniejsze były skutki wypadków powodowanych wskutek nagłego spadku ciśnienia powietrza w oponach. Opony bezdętkowej w samochodach nie byłoby jeszcze długo, gdyby nie II wojna światowa. W 1941 roku rząd federalny USA ogłosił konkurs na opracowanie opony militarnej, zdolnej do jazdy bez ciśnienia na odcinku co najmniej 120 km. Idea opony samouszczelniającej się na feldze pod wpływem ciśnienia powietrza panującego w jej wnętrzu zaczęła rozwijać się równolegle, przy okazji tego konkursu.

Sylwetka twórcy - Frank Herzegh

Twórcą opony bezdętkowej jest Frank Herzegh, urodzony w 1907 roku w rodzinie węgierskich emigrantów, na co dzień szeregowy inżynier koncernu B.F. Goodrich z Akron. Nie przesiadywał przy swoim biurku, jednym z kilkudziesięciu identycznych w dziale projektów. Był wszechstronnym praktykiem chłonącym wiedzę i "złotą rączką", jaką dziś trudno znaleźć. Chociaż nie zarabiał fortuny (niecałe 10 tys. dolarów rocznie), to w jego przydomowym warsztacie w Shaker Heights na przedmieściu Cleveland, przez lata uzbierało się maszyn i narzędzi o wartości luksusowego Cadillaca. Naprawiał tam dzieciom zabawki, sprzęt gospodarstwa domowego sąsiadom i serwisował swój wóz. Przerobił piec centralnego ogrzewania z zasilania węglowego na gazowe. Budował niepowtarzalne przedmioty codziennego użytku ułatwiające i umilające życie domownikom, włącznie z własnej konstrukcji telewizorem! Eksperymentował z nowymi rozwiązaniami, nad którymi pracował dla Goodricha. Niektóre z nich trafiały potem do biura konstrukcyjnego. Wiele z ich upadało wskutek apatii lub niechęci zwierzchników.

Opona bezdętkowa jest wygodniejsza w eksploatacji niż dętkowa.

Trudne początki opon bezdętkowych

Herzegh wypróbował pierwsze opony bez dętek najpierw w swoim aucie. Efekty były obiecujące, ale liczne wady - m.in. niski komfort toczenia wskutek wysokiego ciśnienia powietrza - wymagały jeszcze wiele pracy. W marcu 1942 r. rozpoczęły się próby fabryczne z myślą o zastosowaniu militarnym nowych opon. Po próbach podczas manewrów wojskowych, w drugiej połowie 1943 r. pomysł wyrzucono do kosza. Przełomowy wynalazek wymagał dużej precyzji wykonania opony i felgi, na co nie było czasu i pieniędzy podczas wojny. W warunkach bojowych, zamiast wydłużać przebieg opon odlanych z naturalnego kauczuku, łatwiej i taniej było często i szybko wymieniać opony z nowoopracowanej syntetycznej gumy.

Herzegh przekonał jednak szefostwo firmy, żeby kontynuować prace badawcze nad oponą bezdętkową do zastosowań cywilnych. Po wypróbowaniu kilkuset mieszanek do odlewania kluczowej wewnętrznej warstwy opony bezdętkowej, najlepszym okazał się kauczuk butylowy firmy "Standard Oil Company" ze stanu New Jersey. (Dziś nazywamy ten element opony kapą butylową). Jego warstewka o grubości 2,5 mm miała taką wytrzymałość i nieprzepuszczalność jak 25 mm zwykłej gumy.

Największym problemem opony bezdętkowej było jej uszczelnienie na obręczy koła, przy zachowaniu umiarkowanego ciśnienia powietrza zapewniającego dobry komfort jazdy. Herzegh probówał najpierw rozmaitych uszczelek, a nawet cementowego kleju. Bez powodzenia. Olśnienie przyszło po oględzinach labiryntowego uszczelnienia w kompresorze domowej lodówki. Zastosowanie jego pryncypiów w budowie obręczy okazało się strzałem w dziesiątkę. Opona utrzymywała się na obręczy w zakrętach i nie traciła powietrza, nawet gdy jego ciśnienie wynosiło tylko 1/3 zalecanego.

Po blisko 6 latach uznano wynalazek za wypróbowany na tyle, aby ogłosić jego istnienie światu i pod kontrolą udostępnić zwykłym użytkownikom. Premiera nastąpiła 11 maja 1947 r. Pierwsze opony bezdętkowe miały dodatkowo grubą kleistą warstwę po wewnętrznej stronie karkasu, dzięki czemu okazywały się niemal całkiem odporne na przebicie bieżnika. W spektakularnych pokazach rewolucyjna opona 50 razy najeżdżała na deskę z sześcioma dużymi gwoździami, a mimo to nie traciła ciśnienia.

Doskonalenie wynalazku

Do lutego 1949 r. Goodrich wytwarzał opony bezdętkowe w niewielkich seriach, w ramach rozruchu technologicznego. Można było je kupić i serwisować tylko w okolicach Indianapolis i Cincinati. Przed uruchomieniem masowej produkcji, trzeba było najpierw nauczyć serwisy wulkanizacyjne tego, jak naprawiać opony bezdętkowe. Te słabiej wyposażone musiały też kupić maszyny do montażu, delikatnie obchodzące się z felgami i mocne kompresory ze zbiornikami ciśnieniowymi, niezbędne aby osadzić krawędzie opony bezdętkowej na feldze.

Oczekując na aprobatę urzędu patentowego - będącą zielonym światłem dla masowej sprzedaży - Goodrich nie ustawał w testach i usuwaniu chorób wieku dziecięcego, m.in. wad technologicznych ujawniających się z upływem czasu i nieszczelności obręczy. Za darmo z opon bezdętkowych korzystały niektóre floty taksówek, radiowozy policji stanu Ohio i wybrane osoby prywatne. Nie zawsze wszystko szło jak trzeba... W lipcu 1948 r. na bezdętkowych oponach Goodrich, po nierównym klinkierowym torze owalnym w Indianapolis, krążyły dzień i noc słynne Tuckery Model 1948 z serii próbnej, wówczas najszybsze limuzyny z USA. Jeden z wozów dachował po pęknięciu tylnej opony, do którego doszło wskutek poślizgu na łuku, przy prędkości 140 km/h. Kierowca wyszedł z opresji ze stłuczonym kolanem.

Również Frank Herzegh miał dużo szczęścia. Któregoś dnia nowiutki Buick - najszybszy wóz we flocie firmy - został uzbrojony w dwie opony dętkowe i dwie bezdętkowe, po czym Herzegh ruszył nim na tor testowy, żeby porównać ich zachowanie. Krążył z prędkością ponad 150 km/h, gdy nagle "wystrzeliła" jedna z opon dętkowych, wóz wymknął się spod kontroli i wielokrotnie dachował. Herzegh ze współpracownikiem wyszli z wraku o własnych siłach.

Wreszcie w 1952 r. Goodrich otrzymał cztery patenty na rozwiązania niezbędne w konstrukcji opony bezdętkowej. Za ten sukces Herzegh otrzymał od firmy po... jednym dolarze od patentu.

Opony bezdętkowe podbijają rynek

Nowy wynalazek zaczął stopniowo wkraczać na rynek. W 1953 r. pierwsze europejskie opony bezdętkowe samochodowe wypuścił brytyjski Dunlop. W 1954 r. modelom tym zaufały Cadillac i Packard, stosując je na pierwszy montaż. Początkowo przełomowe ogumienie było w USA droższe od opon dętkowych o 30 %, ale tańsze o 10 % od największego rywala - opon z podwójnymi samouszczelniającymi się dętkami "Lifeguard" koncernu Goodyear. Osiągały ponad 50 tys. km przebiegu do wymiany. Łączne koszty eksploatacji były wyższe od opon dętkowych o 10-15 %. Kilkudziesięciokrotne zmniejszenie częstotliwości łapania "kapcia", czy zminimalizowanie niemal do zera ryzyka "wystrzału" nie miało ceny.

Według statystyk brytyjskiego koncernu Dunlop, dzięki rozpowszechnieniu opon bezdętkowych, w ciągu jednej dekady pięciokrotnie zmniejszyła się liczba nieplanowanych przerw na wymianę koła w drodze. Pod koniec lat 40. "kapcia" w oponach dętkowych łapało się raz na 16 tys. mil (26 tys. km), dziesięć lat później, z oponami bezdętkowymi, już tylko raz na 80 tys. mil (129 tys. km)!

Gdy podczas następnej wizyty u wulkanizatora, przypadkowo odkryjecie gwóźdź w oponie, tkwiący bezobjawowo kto wie, czy nie od paru tygodni, wspomnijcie ciepło dziś niemal zapomnianego inżyniera Franka Herzegha z Shaker Heights. Bez jego pomysłowości i determinacji być może musielibyście wymieniać to koło w środku nocy, w jakiejś ciemnej dziurze, na błotnistym poboczu. Gdy był na emeryturze, przemysł oponiarski wreszcie obsypał go zasłużonymi medalami i nagrodami. Herzegh zmarł w 1989 roku.

Jak rozpoznać opony bezdętkowe?

Czym różnią się opony dętkowe od bezdętkowych? Można to bardzo łatwo sprawdzić, a pomocne będą oznaczenia opon. Wśród informacji znajdujących się na boku naszego modelu, należy szukać informacji "tubeless". Jeśli w naszym aucie mamy zamontowane opony tubeless, oznacza to, że są one bezdętkowe. Wskazywać to może także skrót "TL". 

Opony dętkowe są już reliktem przeszłości, ale przy wielkim szczęściu, można jeszcze takowe znaleźć. Ich oznaczenie to TT, lub Tubed Type Tyre.