Wpływ temperatury na osiągi opon
Temperatura to ważny parametr w kontekście użytkowania opon. Możemy mówić o temperaturze wewnątrz opony, jak i temperaturze na powierzchni bieżnika. Przeczytaj artykuł i dowiedz się więcej o wpływie temperatury opon na osiągi.
Wzrost temperatury oznacza zmianę takich osiągów opony, jak choćby przyczepność czy opory toczenia. W najbardziej ekstremalnych przypadkach – wysoka temperatura może prowadzić do uszkodzenia opony, a nawet jej wystrzału.
Temperatura otoczenia
Mieszanka gumowa musi być opracowana w taki sposób, aby miała odpowiednią elastyczność i pokrywający się ze strefą maksymalnej histerezy zakres działania bieżnika. Odbywa się to w temperaturach wyższych niż temperatura zeszklenia gumy.
Skrajny przypadek miał miejsce w 2007 roku, kiedy firma Toyo Tires poinformowała swoich klientów, że w oponach Toyo Proxes R1A, R1R czy R888 może dojść do utraty właściwości lepko-sprężystych gumy w temperaturach poniżej zera. Mogło to powodować pojawienie się pęknięć, które wykluczałyby oponę z dalszego użytkowania. Producent zalecił, aby wszelkie operacje takie jak montaż i demontaż wykonywać po 24-godzinnym kondycjonowaniu w temperaturze 20 stopni Celsjusza.
Jest to przykład oczywiście skrajny, lecz doskonale ilustruje jak istotnym elementem jest użytkowanie opon w przedziale temperatur, do którego zostały przewidziane. Tak więc opony letnie najlepiej będą sprawowały się w temperaturach dodatnich, a opony zimowe są zaś przeznaczone do niższych zakresów temperatur.
Odpowiednia temperatura to optymalna przyczepność
Zalecana temperatura bieżnika dla opon sportowych – pozwalająca zachować optymalny poziom przyczepności – zawiera się w przedziale od 70 do 110 stopni. Oglądając wyścigi samochodowe mamy okazję często zobaczyć ogrzewanie opon specjalnymi kocami grzewczymi lub wężykowanie kierowców w czasie neutralizacji. Ma to zapewnić utrzymanie optymalnej temperatury.
W przypadku codziennej jazdy znaczenie temperatury nie jest tak bardzo kluczowe, lecz nie można go całkowicie pominąć. Strefa barku to miejsce, gdzie opona nagrzewa się najbardziej. W przypadku jazdy w normalnych warunkach drogowych, różnice w temperaturach barków wewnętrznych i zewnętrznych nie będą zauważalne. Jednak w czasie szybkiej jazdy w zakrętach, na przykład górską drogą lub na torze temperatura wewnętrznych barków zwłaszcza na przedniej osi może być wyższa.
Znaczenie temperatury pracy opony
Temperatura opony w normalnym zakresie prędkości oscyluje w granicach 60 stopni C. Temperatura wzrasta stopniowo po rozpoczęciu jazdy w wyniku interakcji opony z podłożem oraz odkształceń, które mają miejsce podczas ruchu.
Temperatura wewnątrz opony wpływa na zużycie paliwa. Dzieje się tak dlatego, że skłonność do rozpraszania energii spada wraz ze wzrostem temperatury. Rozpraszanie energii to mechanizm, który odpowiada za opory toczenia. Opony osiąga optymalną temperaturę pracy po około półgodzinnym ruchu. W tym czasie, wraz ze wzrostem temperatury, maleje stopniowo poziom współczynnika oporów toczenia. Ostatecznie opory toczenia się stabilizują na przewidzianym poziomie.
Hamowanie i temperatura bieżnika
W czasie hamowania temperatura powierzchni bieżnika wzrasta. W samochodzie wyposażonym w ABS, temperatura będzie wynosić około 70-80 oC. W autach niewyposażonych w ABS temperatura – jeśli koła się zablokują – może przekroczyć nawet 150 oC i na jezdni pozostać mogą ślady gumy.
Przegrzanie opon
Długotrwała jazda z wysoką prędkością prowadzi do wzrostu temperatury wewnętrznej opony. Odpowiednia konstrukcja wewnętrzna gwarantuje, że opona będzie na to odporna. W ramach systemu oceny osiągów UTQG opracowanego przez amerykański Departament Transportu (DOT), jednym z trzech kryteriów jest właśnie temperatura.
Oznaczenia UTQG muszą znajdować się na każdej oponie, która trafia na amerykański rynek. W Europie również sporo opon posiada te oznaczenia. Temperaturę rozumiemy w tym przypadku jako odporność opony przegrzanie w czasie jazdy z wysokimi prędkościami. Podwyższona temperatura może powodować przegrzanie elementów opony (np. w strefie barku). Co prowadzi do postępującej degradacji, a w konsekwencji do skrócenia żywotności opony. W ramach testu UTQG opony są badane w warunkach laboratoryjnych na specjalnych maszynach.
Wyniki testu są oznaczane jedną z trzech liter: A, B lub C. A jest najlepszą oceną. Opona oznaczona A zaliczyła 30 minutową próbę z prędkością 115 mph (185 km/h), opona oznaczona B zaliczyła 30 minutową próbę z prędkością 100 mph (160 km/h), lecz nie zaliczyła 30 minut z prędkością 115 mph, zaś opony oznaczone C nie zaliczyły próby przy prędkości 100 mph.
Opony biorące udział w teście mają optymalny poziom ciśnienia i obciążenia. W codziennej jeździe, posiadanie jednego z tych czynników poza normą może w drastyczny sposób pogorszyć wynik. Choć szczegóły metodyki pomiarowej są różne, test ten, co do zasady, podobny jest do badań potwierdzających indeks prędkości opony.
Negatywne wpływ temperatury otoczenia
Długotrwała ekspozycja na wysokie temperatury i promieniowanie ultrafioletowe jest dla opon czymś szkodliwym. Również zbyt niskie temperatury mogą mieć negatywne skutki. Jak pokazuje choćby przytoczony powyżej przykład Toyo.
Opony powinny być przechowywane w zakresie temperatur od -5 oC do maksymalnie +35 oC. Zimno doprowadza do postępującego twardnienia gumy. Ciepło przyśpiesza zaś proces utleniania i prowadzi do przyspieszonego starzenia i powstawania pęknięć powierzchniowych. Zjawisko to wzmacniane jest zwłaszcza w przypadku towarzyszącemu promieniowaniu UV.
Ekspozycja na słońce, które nagrzewa boki w letnie dni, przyśpiesza proces starzenia się opony. NA szczęście producenci opon są tego świadomi i wzbogacają mieszanki stosowane do produkcji boków opon w składniki antystarzeniowe takie jak IPPD lub 6PPD, które mają za zadanie opóźniać ten proces.
Kontrola temperatury
Temperatura ma – jak widać - wpływ na prawie wszystkie osiągi opon. Począwszy od oporów toczenia, przez przyczepność, na ogólnym poziomie bezpieczeństwa kończąc. Przeciętny kierowca nie jest w stanie precyzyjnie określić, jaka jest temperatura opony w danym momencie. I jaki ma wpływ na właściwości. Z pewnością będzie stawało się to łatwiejsze wraz z upowszechnieniem się systemów monitorujących ciśnienie i/lub temperaturę opon.
Jeśli takimi systemami nie dysponujemy, wystarczy zapamiętać kilka prostych zasad. Należy regularnie kontrolować i utrzymywać właściwy poziom ciśnienie ogumienia. Bezwzględnie przestrzegać indeksu nośności oraz dostosowywać prędkość do indeksu prędkości. Regularnie sprawdzać stan opon. Raz na jakiś czas poddawać je konserwacji przeznaczonymi do tego środkami. Przechowywać opony w odpowiednich warunkach; w miarę możliwości parkować w cieniu. Oraz – co nie bez znaczenia - nie doprowadzać do przegrzania opon przez długotrwałą jazdę z prędkością zbliżona do prędkości granicznej indeksy prędkości.
Dobry artykuł, zawiera podstawowe informacje, które chciałem wiedzieć jako zwykły kierowca. pozdrawiam
Zobacz także