O oponach informacji kilka

 



 

Nie od razu oponę wynaleziono

Samochód wyposażony w ogumienie pełne - tzw. masywyPierwsze samochody wyposażone były w koła drewniane z metalowym okuciem niewiele różniące się od kół pojazdów z czasów starożytnych. Pierwszą "oponę pneumatyczną" (elastyczną rurę z tkaniny gumowanej - "dętkę" i osłaniający ją płaszcz skórzany - "oponę") zakładaną na obręcz koła skonstruował i opatentował Robert William Thomson w 1845 roku, jednakże jego konstrukcja została niemal całkowicie zapomniana. W ówczesnych samochodach stosowano koła z ogumieniem pełnym, tzw. "masywy" (rys.1). Dopiero w roku 1888 szkocki weterynarz John Boyd Dunlop uzyskał patent na ogumienie pneumatyczne i pomimo, że jego rozwiązanie pokrywało się w znacznym stopniu z patentem Thomsona, to on jest uważany za twórcę opony pneumatycznej, gdyż wprowadził ją do produkcji seryjnej. Droga opony do przemysłu samochodowego nie była łatwa ze względu na jej niewielką w porównaniu do masywu trwałość, łatwość uszkodzeń i trudność wymiany. W ciągu następnych lat opona Dunlopa była ciągle modernizowana. Między innymi w 1894 roku powstała opona drutowa, jednakże jej produkcja rozpoczęła się dopiero około 1925 roku. Od roku 1905 opona pneumatyczna była powszechnie stosowana we wszystkich typach samochodów osobowych, a ze względu na początkową niemożliwość przenoszenia dużych obciążeń, powszechne zastosowanie w samochodach ciężarowych datuje się od roku 1930. Od tego czasu opona nie podlegała już tak radykalnym zmianom konstrukcyjnym.

Ciągły postęp techniczny przyczynił się do znacznego zmniejszenia podatności na uszkodzenia i zwiększenia trwałości wyrobu, jednakże opony należą do elementów podlegających procesowi stosunkowo szybkiego zużycia i konieczną się staje ich kilkukrotna wymiana w ciągu "życia" samochodu. Trwałość opon, a więc i częstotliwość ich wymiany, zależy w równej mierze od ich jakości, jak i sposobu eksploatacji samochodu (styl jazdy, jakość obsługiwania, warunki użytkowania). Oprócz zapewnienia bezawaryjnego i komfortowego użytkowania pojazdu opony wpływają bezpośrednio na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Na podstawie charakteru zużycia opon określić można stan techniczny takich zespołów, układów i elementów pojazdu jak zawieszenie, amortyzatory, układ kierowniczy czy hamulcowy.
 

Co wypada wiedzieć o budowie opon

W procesie konstrukcyjnym nowoczesnych opon samochodowych uwzględnia się wiele parametrów eksploatacyjnych. Należą do nich między innymi przyczepność na suchej i mokrej nawierzchni, kierowalność, odporność na ścieranie, hałas, opór toczenia, koszt produkcji. Nie jest możliwe skonstruowanie opony idealnej, doskonałej pod każdym względem. Często dążenie do uzyskania poprawy jednego parametru wiąże się z pogorszeniem drugiego. Tak jest np. w przypadku przyczepności, którą można zwiększyć stosując bardziej miękkie mieszanki bieżnika. Powoduje to jednak zwiększenie ścieralności opony, czyli zmniejszenie jej trwałości. Podobne zależności występują również pomiędzy innymi parametrami. Budowa wewnętrzna opony do samochodu osobowego Dlatego też, konstruując nową oponę należy dążyć do optymalizacji jej parametrów. Trudno dzisiaj mówić o oponach uniwersalnych, na każdą porę roku, na każdą pogodę, na każdą drogę, do każdego samochodu. W zależności od typu opony podczas optymalizacji nadaje się różne wagi poszczególnym parametrom. Na przykład dla opon zimowych podstawowym kryterium jest przyczepność na śliskiej nawierzchni. Przy konstrukcji opon klasy "V", do bardzo szybkich samochodów, szczególny nacisk kładzie się na przyczepność na mokrej nawierzchni, kierowalność i stateczność ruchu pojazdu. Opony do samochodów luksusowych powinny zapewniać przede wszystkim wysoki komfort jazdy, a więc być wyjątkowo ciche i odpowiednio tłumić drgania zawieszenia. W przypadku opon do samochodów ciężarowych przy projektowaniu największy nacisk kładzie się na uzyskanie jak największej trwałości. W każdym z wymienionych przypadków nie wolno jednak zapominać o pozostałych parametrach.

Nowoczesna opona samochodowa cechuje się skomplikowaną konstrukcją. Stanowi ją szereg połączonych ze sobą w procesie wulkanizacji elementów gumowych, tekstylnych oraz stalowych. Typową konstrukcję opony do samochodu osobowego na przykładzie opony radialnej pokazano na rys.2. Przekrój przez oponę całostalową do samochodu ciężarowego zaprezentowano na rys.3.

Przekrój przez oponę całostalową do samochodów ciężarowych Głównymi elementami składowymi opony są: bieżnik, opasanie, osnowa, drutówka i wypełniacz. Bieżnik opony jest elementem stykającym się z nawierzchnią drogową i musi spełniać kilka, często sprzecznych ze sobą funkcji. Należy do nich: zapewnienie dobrej przyczepności w każdych warunkach, wysoka trwałość (mała ścieralność), niski poziom hałasu, dobre właściwości trakcyjne, estetyczny wygląd czy też technologiczność wykonania. Zastosowanie nowych substancji (krzemionka, silikon) w mieszance gumowej bieżnika znacznie zmniejszyło opór toczenia opon z zachowaniem dobrej przyczepności do nawierzchni. Opasanie opony stanowi warstwa lub warstwy materiału (zwykle stalowego kordu) umieszczone obwodowo pod bieżnikiem (nitki ułożone zasadniczo wzdłuż linii środkowej bieżnika) usztywniające czoło opony i zapobiegające deformacji czoła opony niezależnie od sił działających na oponę. W oponach o wyższych klasach prędkości na warstwie opasania pod bieżnikiem występuje ekran - dodatkowa warstwa kordu, zwykle poliamidowego. Najważniejszą częścią opony, decydującą o jej wytrzymałości jest osnowa - konstrukcyjny szkielet opony złożony z jednej (w oponach radialnych do samochodów osobowych) lub wielu warstw kordu tekstylnego lub jednej warstwy kordu stalowego (w oponach do samochodów ciężarowych). Kord stalowy charakteryzuje się znacznie większą odpornością na zerwanie i odkształcenia przez to opona taka cechuje się znacznie większymi przebiegami i mniejszym oporem toczenia. Zadaniem osnowy jest przeniesienie momentu napędowego i hamującego oraz amortyzacja drgań pochodzących od nierówności nawierzchni. Drutówka i wypełniacz wchodzą w skład stopki opony, umożliwiającej montaż i osadzenie opony na obręczy oraz zapewniającej szczelność i trwałość tego połączenia.

Podstawowe wymiary opony samochodowej Podstawowe wymiary opony samochodowej pokazano na rys.4. Tendencją w konstrukcji nowoczesnych opon do samochodów osobowych (szczególnie sportowych) jest ciągłe zmniejszanie wysokości opony. Opony o stosunku wysokości do szerokości mniejszym niż 82% określane są jako niskoprofilowe i dla takich opon wskaźnik profilu podawany jest w oznaczeniu rozmiaru opony (np. 185/65R14 - wskaźnik profilu wynosi 65%). Zaletą opon niskoprofilowych jest lepsza kierowalność pojazdu i odporność na znoszenie (większa sztywność boczna opony) oraz wyższe prędkości maksymalne. Wadą zaś jest pogorszenie właściwości tłumiących opony z uwagi na konieczność stosowania wyższych ciśnień aby przenieść podobne obciążenia (mniejsza objętość opony).

Ze względu na rodzaj zastosowanej osnowy i sposób jej ułożenia wyróżnić można dwa główne typy opon (rys.5): radialne oraz diagonalne. Opony radialne ze względów wytrzymałościowych zawsze posiadają opasanie, opony diagonalne mogą je posiadać lub też nie.

W oponie radialnej nitki warstw kordu ułożone są pod kątem zbliżonym do kąta prostego w stosunku do linii środkowej bieżnika. Jej osnowę ogranicza praktycznie nierozciągliwe obwodowe opasanie. Opona radialna jest podatniejsza w stosunku do diagonalnej na uszkodzenia mechaniczne, zapewnia jednak dzięki dużej sztywności bieżnika oraz znacznej elastyczności boków, lepsze prowadzenie samochodu - bieżnik w każdych warunkach jazdy przylega całą swą szerokością do nawierzchni.

Typy budowy opon samochodowychNitki warstw kordu w oponie diagonalnej ułożone są pod zmiennym kątem, mniejszym od 90 stopni w stosunku do linii środkowej bieżnika. Zaletą opony diagonalnej jest duża (większa od opony radialnej) odporność na uszkodzenia mechaniczne oraz prosta konstrukcja. Dlatego też ten typ opon jest wciąż powszechnie stosowany w samochodach ciężarowych. Wadą opon diagonalnych jest odkształcanie się czoła bieżnika podczas poruszania się z dużą prędkością na zakrętach, co w efekcie zmniejsza powierzchnię przylegania czoła bieżnika do nawierzchni. Opony diagonalne cechują się również większymi oporami toczenia, co stanowi o zwiększonym zużyciu paliwa przez samochód wyposażony w takie opony.
 

Rodzajów opon jest wiele

Klasyfikacji rodzajów opon samochodowych można przeprowadzić wiele w zależności od przyjętego kryterium. Uwzględniając na przykład przeznaczenie opon, rozróżniamy opony do samochodów osobowych, dostawczych, ciężarowych i autobusów. Ponieważ opony do samochodów dostawczych tylko nieznacznie różnią się od opon do samochodów osobowych rozpatrywać będziemy je łącznie. Podobnie połączymy opony do samochodów ciężarowych i autobusów.

Wśród opon do samochodów osobowych możemy wyróżnić opony drogowe, zimowe, błotno-śniegowe, terenowe i uniwersalne (rys.6). Opony te różnią się zarówno typem rzeźby bieżnika, jak również zastosowaną mieszanką gumową czy też budową wewnętrzną.

Typy opon do samochodów osobowych

Opony drogowe (zwane czasem również letnimi) charakteryzują się rzeźbą bieżnika zapewniającą dobrą przyczepność na suchej i mokrej nawierzchni (bardzo dobre odprowadzanie wody podczas jazdy z dużymi prędkościami) oraz wysoki komfort jazdy. Bieżnik takiej opony jest szeroki i wykonany zwykle z twardszej mieszanki gumowej (w porównaniu z innymi typami opon). Rzeźba bieżnika składa się ze stosunkowo dużych klocków, występują też szerokie rowki obwodowe.

Zimowa opona posiada bieżnik ponacinany wieloma lamelkami wykonany z bardzo miękkiej mieszanki gumowej. Stosowana mieszanka zachowuje swą miękkość również w niskich temperaturach. Nacięte lamelki tworzą ostre krawędzie styku opony z nawierzchnią. Konstrukcja taka zapewnia dobrą przyczepność na śliskiej i mokrej nawierzchni. Szerokość bieżnika opon zimowych jest zwykle mniejsza niż opon drogowych.

Rzeźba bieżnika opon terenowych wyróżnia się dużymi wystającymi klockami i głębokimi oraz szerokimi rowkami. Zapewnia to przenoszenie dużych momentów napędowych w trudnych warunkach. Opona taka, z uwagi na zwiększoną grubość bieżnika, barków i boków, jest bardziej odporna na przebicia i przecięcia.

Opony błotno-śniegowe przeznaczone są do samochodów poruszających się w trudnych warunkach (błoto, kopny śnieg). Charakter rzeźby bieżnika tych opon jest zbliżony do opon terenowych (duże klocki, głębokie rowki) a ponadto klocki bieżnika są ponacinane lamelkami zapewniającymi lepszą przyczepność na śliskiej nawierzchni. Mieszanka bieżnika jest też bardziej miękka. Często opony tego typu mogą być dodatkowo kolcowane (w krajach, w których kolce są dozwolone).

Profil rzeźby bieżnika opony uniwersalnej (zwanej też wielosezonową) ma za zadanie zapewnienie przyzwoitych warunków trakcyjnych w każdych warunkach pogodowych i drogowych. Jest on więc kompromisem pomiędzy opisanymi powyżej przypadkami.

Coraz bardziej popularne stają się zaś opony o kierunkowej rzeźbie bieżnika. Dotyczy to w zasadzie wszystkich rodzajów opon do samochodów osobowych. Zwykle cechują się one lepszymi, w porównaniu do podobnych opon bezkierunkowych, właściwościami odprowadzania wody spod bieżnika czy też, w przypadku opon zimowych, lepszą przyczepnością na oblodzonej nawierzchni. Przeważnie symetryczna rzeźba bieżnika opon kierunkowych zapewnia także dobrą kierunkową stateczność w czasie ruchu z zablokowanymi kołami podczas hamowania. Chęć poprawy właściwości trakcyjnych opony spowodowała pojawienie się jeszcze nowszej konstrukcji bieżnika - opony asymetrycznej (niekoniecznie kierunkowej). Wynika to z faktu, że wewnętrzna część bieżnika opony odpowiedzialna jest głównie za przyczepność podłużną oraz odprowadzanie wody, natomiast część zewnętrzna - za przyczepność boczną i stabilność ruchu pojazdu. Opona asymetryczna posiada w związku z tym różną rzeźbę bieżnika na stronie wewnętrznej (szersze kanały, więcej nacięć klocków) i zewnętrznej (zdecydowanie większe, sztywniejsze klocki). Stosowany może być również bieżnik asymetryczny kierunkowy, co powoduje, że występują opony "prawe" i "lewe". Przykłady opon o różnych typach bieżników pokazano na rys.7.

Opony o różnych typach bieżników

Wśród opon do samochodów ciężarowych wyróżniamy opony przeznaczone na oś napędową, kierowaną, do przyczep i naczep, do autobusów miejskich oraz opony uniwersalne (rys.8). Większość nowoczesnych opon jest konstrukcji całostalowej, istnieje możliwość pogłębiania ich bieżnika i kilkukrotnego bieżnikowania. Należy zaznaczyć, że przytaczane poniżej oznaczenia literowe mogą się różnić w zależności od producenta ogumienia.

Typy opon do samochodów ciężarowych

Opony przeznaczone na oś napędową, zwykle oznaczane literą "D" (ang. Drive), charakteryzują się zasadniczo klockowym układem rzeźby bieżnika o głębokich i szerokich rowkach. Konstrukcja taka umożliwia przeniesienie dużego momentu napędowego pojazdu, dobre odprowadzenie wody spod opony i tym samym zapewnia dobrą przyczepność na suchej i mokrej nawierzchni.

Na oś kierowaną (prowadzącą) zalecane są opony oznaczane zwykle literami "S" (ang. Steer) lub "F" (ang. Front). Wyróżniają się one konstrukcją bieżnika składającą się z kilku żeber rozdzielonych wzdłużnymi rowkami oraz wzmocnionymi, szerokimi barkami. Głównym zadaniem stawianym tej oponie jest zapewnienie dobrej kierowalności pojazdu.

Przyczepy i naczepy wyposażane są w opony optymalizowane dla zmiennych obciążeń działających na koło (oznaczane zwykle literą "T" - ang. Trailer). Opony takie są zwykle szersze (duża powierzchnia kontaktu z nawierzchnią), bieżnik posiada kilka żeber i płytkie rowki obwodowe, brak jest natomiast rowków poprzecznych (niski opór toczenia).

Opony do autobusów komunikacji miejskiej, eksploatowane w trudnych warunkach miejskich (otarcia o krawężniki, duża zmienność obciążeń, częste ruszania z miejsca i hamowania), wyróżniają się wzmocnionymi bokami oraz okrągłymi barkami. Oznaczane są zwykle literami "C" (ang. City) lub "B" (ang. Bus)

Występują również opony uniwersalne (oznaczane zwykle literą "U"), które można montować na dowolną oś pojazdu. Cechy takich opon są kompromisem poszczególnych wymagań stawianych poszczególnym typom ogumienia.
 

Jak odszyfrować informacje zamieszczone na oponie

Na boku każdej opony znajduje się szereg oznaczeń określających między innymi jej budowę, wymiary, rodzaj rzeźby bieżnika oraz parametry użytkowania. Przykładowe oznaczenia opony do samochodu osobowego (na podstawie katalogu producenta opon) pokazano na rys.9.Oznaczenia opony do samochodu osobowego

  1. 175 - szerokość opony w mm,
  2. 70 - wskaźnik profilu H/B.100%
    (H - wysokość, B - szerokość),
  3. R - opona radialna,
  4. 13 - średnica osadzenia w calach,
  5. 82 - indeks nośności,
  6. T - symbol prędkości,
  7. RADIAL - oznaczenie opony radialnej,
  8. TUBELESS - opona bezdętkowa,
  9. D-168 - symbol rzeźby bieżnika,
  10. TWI - oznaczenie miejsca, gdzie na czole opony znajduje się wskaźnik minimalnej dopuszczalnej głębokości bieżnika,
  11. E8 020490 - znak i nr homologacji europejskiej wg regulaminu ECE,
  12. KORMORAN - znak handlowy,
  13. STOMIL-OLSZTYN - nazwa producenta,
  14. 275 - zakodowana data produkcji (27 tydzień 1995 roku),
  15. PN - parametry zgodne z Polską Normą,
  16. LOAD - opis maksymalnej nośności oraz INFLATION PRESSURE - opis ciśnienia wewnętrznego,
  17. opis budowy wewnętrznej opony,
  18. oznaczenie warunków eksploatacji,
  19. GAT I - I gatunek,
  20. F00 - numer formy,
  21. DOT B5FH UEC - kod zgodny z wymaganiami norm USA,
  22. wartości maksymalnego obciążenia i ciśnienia podane w nawiasach dotyczą USA i Kanady,

Szczególną uwagę należy zwrócić na następujące oznaczenia i ich interpretację:

  1. na każdej oponie występuje trzycyfrowe oznaczenie daty produkcji (na owalnym polu), gdzie pierwsze dwie cyfry oznaczają kolejny tydzień roku, a trzecia końcówkę roku produkcji (np. 104 - 10 tydzień 1994 roku); znak występujący po numerze oznacza dziesięciolecie 1990-1999,
  2. symbol TWI występujący na barku opony w kilku miejscach na jej obwodzie oznacza miejsca, gdzie na czole opony znajduje się wskaźnik minimalnej dopuszczalnej głębokości rzeźby bieżnika,
  3. symbol TL oznacza oponę bezdętkową (Tubeless), TT - oponę dętkową (Tube Type),
  4. w przypadku opon z kierunkową rzeźbą bieżnika kierunek toczenia opony podczas jazdy do przodu oznaczony jest strzałką z opisem Rotation lub tylko strzałką,
  5. opony asymetryczne posiadają oznaczenie Outside (lub Exterior, lub Side Facing Outwards) na boku, którym opona winna być zamontowana na zewnątrz pojazdu oraz/lub Inside (lub Interior, lub Side Facing Inwards) na boku którym opona winna być zamontowana do wewnątrz pojazdu (zwykle strona zewnętrzna takiej opony posiada "bogatszą dekorację", a strona wewnętrzna jest gładka),
  6. szerokość opon do samochodów osobowych i dostawczych podawana jest w milimetrach (np. 175/70R14), natomiast opon od samochodów ciężarowych w calach (np. 8.25R16) lub w milimetrach (np. 315/80R22.5),
  7. litera R występująca w rozmiarze opony (np. 165/70R13) oznacza oponę radialną, natomiast "-" (np. 11.00-20) - oponę diagonalną,
  8. opony do samochodów dostawczych posiadają na końcu oznaczenia rozmiaru literę C (np. 185/75R14C),
  9. litery P lub LT umieszczone przed rozmiarem opony (występuje to w przypadku opon produkcji amerykańskiej) oznaczają odpowiednio oponę do samochodów osobowych (np. P175/70R14 - Passenger) i oponę do półciężarówek (np. LT235/75R15 - Light Truck),
  10. symbol maksymalnej prędkości zwykle umieszczony za indeksem nośności (np. 195/60R14 88H) może występować również przed oznaczeniem kodu konstrukcji wewnętrznej (np. 205/55ZR16); w takim przypadku indeks nośności może nie występować (spotykane są zarówno oznaczenia opony 195/55ZR15 85W, jak też 195/55ZR15),
  11. symbol maksymalnej prędkości VR oznacza prędkość powyżej 210 km/h, ZR - powyżej 240 km/h; pozostałe symbole podano w Tabeli 1,
  12. indeks nośności opon do samochodów dostawczych i ciężarowych składa się z dwóch indeksów oddzielonych znakiem "/" (np. 102/100), przy czym pierwszy indeks odnosi się do nośności opony w układzie pojedynczym, a drugi - w układzie podwójnym (bliźniaczym); wartości indeksów nośności opon podano w Tabeli 2,
  13. opis budowy wewnętrznej opony zawiera liczbę warstw i materiał ścianek bocznych (Sidewalls) oraz bieżnika opony (Tread); materiał Rayon - oznacza kord wiskozowy, Nylon - poliamidowy, Polyester - poliestrowy, Fiberglass - z włókna szklanego, Steel - stalowy,
  14. oprócz indeksu nośności opony zawsze na jej boku podawane są wartości dopuszczalnego obciążenia (w kilogramach [kg] oraz funtach [LBS]) i ciśnienia maksymalnego (w kilopaskalach [kPa] oraz funtach na cal kwadratowy [PSI]),
  15. w przypadku opon do samochodów ciężarowych i dostawczych stosowany jest jeszcze wskaźnik nośności PR (np. 16PR), który jest obecnie zastępowany międzynarodowym indeksem nośności LI,
  16. oznaczenie Regroovable, występujące w przypadku opon do samochodów ciężarowych, oznacza, że w danej oponie można jednokrotnie pogłębić rzeźbę bieżnika przez nacinanie,
  17. oznaczenie Bieżnikowana lub Retreaded oznacza oponę bieżnikowaną,
  18. oznaczenie All-Steel oznacza oponę całostalową,
  19. oznaczenie Reinforced oznacza oponę wzmocnioną.

 

Dobrać poprawnie opony do samochodu nie jest sztuką

Obowiązujące w Polsce przepisy prawne nie dopuszczają stosowania opon o różnej konstrukcji lub różnej rzeźbie bieżnika na kołach tej samej osi (wpływa to na możliwość występowania ściągania bocznego pojazdu podczas hamowania - spowodowanego różną przyczepnością oraz podczas jazdy - wywołanego różnym oporem toczenia poszczególnych opon). Niedopuszczalne jest również stosowanie opon o budowie diagonalnej lub diagonalnej z opasaniem na osi tylnej jeżeli na osi przedniej znajdują się opony radialne ani opon diagonalnych na kołach tylnej osi, jeżeli na kołach przedniej osi znajdują się opony diagonalne z opasaniem (wynika to z różnic tych typów opon odnośnie odporności na znoszenie boczne - w powyższym przypadku pojazd staje się niebezpiecznie nadsterowny niezależnie od tego, która oś jest napędzana) oraz stosowanie opon o różnej konstrukcji na osiach wchodzących w skład osi wielokrotnej.

Rozmiar opon, nośność i prędkość maksymalna muszą być zgodne z parametrami opon podstawowych lub ich zamienników wyspecyfikowanych dla danego pojazdu przez producenta. Dozwolone jest użycie opon o wyższym symbolu prędkości (np. o symbolu T - 190 km/h zamiast S - 180 km/h) i o większym indeksie nośności (np. 82 - 475 kg zamiast 80 - 450 kg), niż to wynika z zaleceń producenta samochodu. Również obręcze, na których zamontowano opony muszą być odpowiednie do danego rozmiaru ogumienia i dopuszczone przez producenta pojazdu (między innymi z uwagi na prawidłowe odsadzenie obręczy - zachowanie odległości pomiędzy środkiem bieżnika opony a płaszczyzną zamocowania obręczy do piasty).

Stosowanie opon kolcowanych jest w Polsce zabronione. Zaleca się używanie zimą opon zimowych o rzeźbie bieżnika z dużą ilością lamelek zwiększających przyczepność takiej opony na śliskiej nawierzchni. Również mieszanka gumowa jej bieżnika jest bardziej miękka niż w przypadku opony drogowej czy też uniwersalnej. Dlatego też, z uwagi na przyspieszone zużycie podczas toczenia po suchych nawierzchniach i w wyższych temperaturach, nie należy takich opon stosować w porze letniej.

Lamele kierunkowej opony zimowejJeżeli opona posiada kierunkową rzeźbę bieżnika musi być zamontowana w taki sposób, aby kierunek zaznaczony na oponie odpowiadał kierunkowi toczenia podczas jazdy do przodu. Dopuszcza się montaż niektórych zimowych opon kierunkowych na osi nienapędowej w odwrotnym kierunku, ale tylko wtedy, gdy zaleca to producent ogumienia (wynika to z kierunku pochylenia lamelek i związanego z tym polepszenia przyczepności podczas hamowania). Kierunkowość takich opon wywołana nie jest bezpośrednio układem klocków bieżnika, lecz kątem nacięcia lameli - są one nacięte nie równolegle do promienia opony, jak ma to miejsce w typowych oponach, a pod pewnym kątem do tego promienia - rys.10.

Opony asymetryczne (o asymetrycznej rzeźbie bieżnika) muszą być zamontowane w taki sposób, aby strona opony oznaczona jako zewnętrzna była usytuowana na zewnątrz pojazdu, a wewnętrzna do wewnątrz. Jeżeli opona taka posiada również zaznaczony kierunek toczenia, to musi on być zachowany (występują wtedy opony "lewe" i "prawe").

Reasumując, jeżeli wszystkie powyższe warunki zostały spełnione, można stwierdzić, że opony zostały poprawnie dobrane do danego pojazdu.
 

Doglądaj i dbaj należycie o swoje opony

Prawidłowość użytkowania opon można określić na podstawie ich oględzin oraz przeprowadzając pomiary głębokości rzeźby bieżnika na obwodzie opony i ciśnienia pompowania każdej z opon zamontowanych w pojeździe. Należy zwrócić uwagę, czy dana opona nie posiada widocznych uszkodzeń oraz czy w bieżniku opony nie utkwiły ciała obce (gwoździe, wkręty itp.). Dodatkowo należy sprawdzić wyważenie koła i określić bicie opony oraz obręczy. Kryteria, uwagi i zalecenia odnośnie użytkowania opon można ująć następująco:

  • Głębokość rzeźby bieżnika opony nowej i zużytejZabrania się użytkowania opon o głębokości rzeźby bieżnika poniżej wskaźników granicznego zużycia TWI (rys.11) lub poniżej 1.5 mm (w przypadku, gdy wskaźniki nie występują). Zaleca się wymianę opon, gdy głębokość rzeźby bieżnika opon "letnich" jest poniżej 2 mm, a opon "zimowych" poniżej 4 mm.
  • Ciśnienie pompowania opon musi odpowiadać ciśnieniu zalecanemu przez producenta pojazdu. Aby określić poprawność ciśnienia pompowania podczas eksploatacji pojazdu należy skontrolować równomierność zużycia bieżnika w strefie środkowej i bocznych. Zwiększone zużycie w strefie środkowej świadczy o nadmiernym ciśnieniu pompowania, zwiększone zużycie w strefach zewnętrznych - o niedostatecznym ciśnieniu (rys.12 i 13).
Skutki nieprawidłowego ciśnienia w oponie

Wpływ ciśnienia w oponie na jej zużycie

Rozwarstwienie osnowy i wyrwania poszczególnych nitek spowodowane przeciążeniem i zbyt niskim ciśnieniem w oponie
  • Użytkowanie opony w warunkach przeciążenia i zbyt niskiego ciśnienia pompowania, w wyniku wielokrotnych ugięć i podwyższonej temperatury opony, z upływem czasu może prowadzić do zmęczenia materiału osnowy, rozdzielenia się warstw osnowy na bokach opony i osłabienia ich wytrzymałości (rys.14). W wyniku tego opona jest dużo bardziej podatna na pęknięcia.
Pęknięcia w rowkach bieżnika opony
  • Wady fabryczne lub przegrzanie opony są najczęściej przyczyną pęknięć w rowkach bieżnika (rys.15) oraz obwodowych pęknięć w okolicach barku opony będących symptomem świadczącym o odklejaniu się warstwy bieżnika od karkasu opony. W przypadku opon bieżnikowanych uszkodzenia tego typu mogą być spowodowane nieprawidłowościami w procesie bieżnikowania.
Przebicie bieżnika opony śrubą
  • Tkwiące w bieżniku różnego rodzaju gwoździe, śruby itp. elementy (rys.16) należy usunąć. Należy również powyjmować kamienie zakleszczone pomiędzy oponami bliźniaczymi (rys.17). W przypadku, gdy doszło do przebicia opony należy ją poddać naprawie. Dlatego też, przed wyjęciem ciała obcego z bieżnika opony należy zaznaczyć miejsce uszkodzenia w celu ułatwienia późniejszego zlokalizowania tego miejsca. Pamiętać trzeba, że w miejscu uszkodzenia do warstw osnowy i opasania może dostać się woda wywołując korozję i rozwarstwienia. Dlatego naprawę należy wykonać poprawnie i starannie, tak aby do tego nie dopuścić.
Kamienie zakleszczone pomiędzy oponami bliźniaczymi
  • Wybrzuszenia występujące na boku opony (rys.18) mogą być spowodowane np. najechaniem z dużą prędkością na krawężnik lub wjechaniem w wyrwę w nawierzchni i uszkodzeniem przez to osnowy opony. W skrajnych przypadkach może dojść do uszkodzenia opasania i zwichrowania całej opony.

Wybrzuszenia na boku opony

  • Rozcięcie na boku oponyPodobne przyczyny mogą wywołać pęknięcia gumy lub rozcięcia na boku opony (rys.19). Należy odróżnić je od przecięć powstałych w wyniku najechania oponą na ostre przedmioty. Płytkie popękanie powierzchni bocznych opony jest zwykle spowodowane procesami starzenia gumy. Do przyspieszenia tego procesu może przyczynić się przegrzewanie opony wynikające z przeciążenia lub zbyt niskiego ciśnienia pompowania.
  • Wydostający się z piast kół smar lub też wyciekający z układu hamulcowego płyn w przypadku długotrwałego kontaktu z powierzchnią opony powoduje jej pęcznienie, które prowadzi do trwałego uszkodzenia opony.
     
  • Kontrola równomierności zużywania się bieżnika pozwala także wnioskować o stanie technicznym pojazdu oraz ujawnia występowanie ewentualnych niesprawności w zawieszeniu pojazdu, układzie kierowniczym i hamulcowym.
     
  • Przy nadmiernej zbieżności kół zwiększone zużycie powstaje głównie na zewnętrznej stronie bieżnika, natomiast przy nadmiernej rozbieżności kół powiększone zużycie występuje przede wszystkim na stronie wewnętrznej (rys.20).
     
  • Podobne skutki (nadmierne zużycie bieżnika na jednym barku opony, na jej całym obwodzie - rys.20) może powodować nieprawidłowe pochylenie kół przednich. Tego typu zużycie bieżnika może być także spowodowane przez przeciążanie osi przedniej, nadmierne luzy w układzie kierowniczym i w łożyskach kół, zużyte resory, czy też przez niewyważenie koła.
Nieprawidłowe zużycie opony wskutek niepoprawnej geometrii zawieszenia
Miejscowe nadmierne zużycie bieżnika spowodowane gwałtownym hamowaniem
  • Na sposób zużywania się bieżnika wywiera również wpływ stan techniczny układu hamulcowego pojazdu. Miejscowe nadmierne zużycie bieżnika (rys.21) może być spowodowane przez gwałtowne i nagłe hamowanie, blokujące się hamulce, czy też poprzez nierównomierne działanie układu hamulcowego.
Faliste zużycie czoła bieżnika najczęściej jest objawem uszkodzenia amortyzatora
  • Faliste zużycie powierzchni czoła bieżnika opony (rys.22) może świadczyć o uszkodzeniu amortyzatora danego koła, niewyważeniu koła, ewentualnie o nadmiernych luzach w łożyskach kół lub przegubach układu kierowniczego.

Aby zapewnić poprawność użytkowania opon niezbędna jest częsta kontrola ich stanu technicznego, równomierności zużywania się bieżnika oraz ciśnienia pompowania. Należy również kontrolować stan obręczy i zawieszenia pojazdu. Wymiany opon dokonuje się parami - na kołach jednej osi. Opony nowsze (o większej głębokości rzeźby bieżnika), niezależnie od tego, która oś jest napędzana, zawsze montujemy na oś tylną z uwagi na zwiększenie bezpieczeństwa poprzez zapewnienie lepszej przyczepności kół tej osi.
 

Parę słów na zakończenie

Chcielibyśmy, aby opony służyły nam długo i niezawodnie. Należy więc dbać nie tylko o same opony, ale trzeba również pamiętać o takich zespołach, układach i elementach pojazdu jak zawieszenie, amortyzatory, układ kierowniczy czy hamulcowy. Pamiętajmy, aby utrzymywać je w dobrym stanie technicznym.

Charakter zużycia bieżnika opon jest symptomem pojawiania się ewentualnych uszkodzeń w układzie jezdnym pojazdu. Dlatego też zaleca się częstą kontrolę postępującego zużycia rzeźby bieżnika i ciśnienia w ogumieniu aby jak najwcześniej wykryć i usunąć ewentualne niesprawności. Uszkodzone opony należy wymienić na nowe lub poddać naprawie. Zużyte - bieżnikować lub zastąpić nowymi. Przyczyni się to do poprawy bezpieczeństwa ruchu drogowego, pozwoli być może uniknąć wypadku.

Aby zapobiec przyspieszonemu zużyciu opon nie należy gwałtownie przyspieszać i, jeśli to możliwe, ostro hamować, a także pokonywać zakrętów z prędkościami powodującymi występowanie dużych poślizgów. Również jazda z dużymi prędkościami powoduje przyspieszone zużycie gumy czoła bieżnika i obniżenie odporności opony na uszkodzenia. Nie należy dopuszczać do przeciążania opon. Może ono wynikać nie tylko z nadmiernego obciążenia pojazdu, ale także z nierównomiernego rozłożenia ładunku, jazdy po drogach o złej nawierzchni, czy też niedostosowania ciśnienia pompowania opon do ich obciążenia.

Gdy nadchodzi zima zaleca się wymianę opon na zimowe. Ich odmienna konstrukcja, optymalizowana na trudne warunki zimowe (niskie temperatury, śliska, oblodzona nawierzchnia), zauważalnie zwiększa bezpieczeństwo poruszania się po drogach w tym okresie. Dużo lepsza przyczepność opon zimowych na śliskiej nawierzchni może zapobiec wypadkowi lub stłuczce, pomoże również przy ruszaniu z miejsca.

Należy rozważyć także wpływ eksploatacji opon na środowisko naturalne. Ważnym problemem ekologicznym jest zanieczyszczenie środowiska przez pył gumowy powstający w wyniku zużywania się opon oraz utylizacja całkowicie zużytych opon.

Założyć można, że w okresie eksploatacji opona do samochodu osobowego traci około 1.5 - 2 kg swojej masy. Oznacza to, że przy założonym przebiegu wynoszącym 50 tysięcy kilometrów z czterech kół powstaje 6 - 8 kg pyłu gumowego. Na jeden kilometr drogi o natężeniu ruchu 5000 samochodów osobowych na dobę opada więc w okresie 24 godzin 0.6 - 0.9 kg gumy. W okresie rocznym daje to opad 200 - 300 kg pyłu gumowego. W powyższej kalkulacji nie uwzględniono udziału samochodów ciężarowych i autobusów.

Całkowicie zużyte opony w niewielkim tylko procencie są wykorzystywane jako surowiec energetyczny w cementowniach, czy też instalacjach grzewczych. W jeszcze mniejszym stopniu następuje odzysk surowców z całkowicie zużytych opon. Znikome zastosowanie granulatów uzyskanych w wyniku przetworzenia zużytych opon w budownictwie, budowie dróg, produkcji materiałów izolacyjnych i wygłuszających nie rozwiązuje problemu utylizacji zużytych opon, które są w przeważającym procencie składowane na specjalnych wysypiskach. Składowanie opon nie jest tak szkodliwe dla środowiska jak skutki ich spalenia w wyniku pożarów.

Podobnie jak w innych krajach, w Polsce również prowadzi się regenerację opon - bieżnikowanie. Nowoczesne metody bieżnikowania sprawiają, że uzyskujemy w wyniku tego procesu pełnosprawne opony o parametrach porównywalnych z nowymi. Wśród bieżnikowanych opon do samochodów osobowych można obecnie znaleźć także opony klasy V, czyli użytkowane z prędkościami do 240 km/h, w pełni spełniające wymogi bezpieczeństwa. Bieżnikowane opony do samochodów ciężarowych osiągają przebiegi porównywalne z przebiegami opon nowych. Opona całostalowa po zużyciu bieżnika poddawana jest jego pogłębianiu, a następnie może być do trzech razy bieżnikowana. Przekłada się to bezpośrednio na zyski związane z zaoszczędzeniem pieniędzy przeznaczanych na zakup nowych opon, jak również niezaśmiecanie środowiska zużytymi oponami. W naszym kraju opony bieżnikowane znajdują jednak przede wszystkim zastosowanie w samocho­dach ciężarowych i autobusach.

Nie zawsze samochód ma tyle kółPrawidłowo eksploatowane opony będą służyły długo i niezawodnie. Pamiętajmy więc o ich częstej kontroli - od tego zależy nasze bezpieczeństwo. Wszak to one stanowią jedyny kontakt samochodu z podłożem. Wszystkim użytkownikom przysłowiowych "czterech opon" (lub większej ich ilości - rys.23) życzę szerokiej drogi.

dr inż. Piotr Mioduszewski
pmiodusz@pg.gda.pl

Politechnika Gdańska
Wydział Mechaniczny
Katedra Pojazdów i Maszyn Roboczych


 

Warto przeczytać

  1. Jaworski J.: Ogumienie pojazdów samochodowych, WKŁ, Warszawa, 1987.
  2. Jurkowski B., Jurkowska B.: Naprawa i bieżnikowanie opon, WN-T, Warszawa, 1987.
  3. Rychter W.: Dzieje samochodu, WKŁ, Warszawa, 1962.
  4. Guzik H., Suchecki B.: Ogumienie, WKŁ, Warszawa 1991.
  5. Katalogi i prospekty firm oponiarskich.

 

Tabela 1.       Symbole prędkości

Symbol
prędkości
Prędkość
[km/h]
A1 5
A2 10
A3 15
A4 20
A5 25
A6 30
A7 35
A8 40
B 50
C 60
D 65
E 70
F 80
G 90
J 100
K 110
L 120
M 130
N 140
P 150
Q 160
R 170
S 180
T 190
U 200
H 210
V 240
W 270
Y 300

 

Tabela 2.       Indeksy nośności

Indeks
nośności
Nośność
[kg]
45 165
46 170
47 175
48 180
49 185
50 190
51 195
52 200
53 206
54 212
55 218
56 224
57 230
58 236
59 243
60 250
61 257
62 265
63 272
64 280
65 290
66 300
67 307
68 315
69 325
70 335
71 345
72 355
73 365
74 375
75 385
76 400
77 412
78 425
79 437
80 450
81 462
82 475
83 487
84 500
85 515
86 530
87 545
88 560
89 580
90 600
91 615
92 630
93 650
94 670
95 690
96 710
97 730
98 750
99 775
100 800
101 825
102 850
103 875
104 900
105 925
106 950
107 975
108 1000
109 1030
110 1060
111 1090
112 1120
113 1150
114 1180
115 1215
116 1250
117 1285
118 1320
119 1360
120 1400
121 1450
122 1500
123 1550
124 1600
125 1650
126 1700
127 1750
128 1800
129 1850
130 1900
131 1950
132 2000
133 2060
134 2120
135 2180
136 2240
137 2300
138 2360
139 2430
140 2500
141 2575
142 2650
143 2725
144 2800
145 2900
146 3000
147 3075
148 3150
149 3250
150 3350
151 3450
152 3550
153 3650
154 3750
155 3875
156 4000
157 4125
158 4250
159 4375
160 4500
161 4625
162 4750
163 4875
164 5000
165 5150
166 5300
167 5450
168 5600
169 5800
170 6000

 
(-)  Piotr Mioduszewski
Kopiowanie w całości lub części tylko za zgodą autora.