Wady i uszkodzenia opon (cz. 2)
W numerze wrześniowym zaprezentowaliśmy przyczyny oraz możliwości uszkodzeń na jakie narażone mogą być opony. Od najechania na ostre przedmioty po złą eksploatację - czyli na przykład niedopompowanie lub zbyt wysokie ciśnienie. Degradacja nastąpić może także w wyniku starzenia. Dotyczy to wszystkich rodzajów opon, czego przykładem mogą być także run flaty.
1. Uszkodzenia opon run flat
Opony run flat, dzięki specjalnej konstrukcji, umożliwiają kontynuowanie jazdy po najechaniu na ostrą przeszkodę na drodze, a nawet po ich przebiciu i utracie ciśnienia powietrza w kole. W takim wypadku można pokonać dystans 80 km, nie przekraczając prędkości 80 km/h. Jest to możliwe dzięki znacznie mocniejszej - w stosunku do standardowych opon - budowie ścian bocznych. Są one w stanie przenieść ciężar auta niezależnie od ciśnienia powietrza w kole. Pozwala to bezpiecznie dojechać do najbliższego zakładu wulkanizacyjnego bez zatrzymywania się w niebezpiecznym dla kierowcy miejscu. Co więcej, chroni to również przed skutkami przebicia opony podczas szybkiej jazdy, co mogłoby doprowadzić do groźnych konsekwencji, a nawet wypadku. W związku z tym, że jazda z przebitą oponą typu run flat jest nieodczuwalna dla kierującego, konieczne jest stosowanie czujników ciśnienia informujących o utracie powietrza w kole.
Załóżmy, że doszło do kolizji drogowej na remontowanej drodze. Kierujący pojazdem w wyniku najechania na niezabezpieczony wycięty fragment jezdni wokół studzienki wodno-kanalizacyjnej uszkodził oba koła z prawej strony pojazdu.
Ubezpieczyciel dokonał wymiany tylko i wyłącznie dwóch skrzywionych obręczy kół z prawej strony. Opony biorące udział w kolizji drogowej zostały zdemontowane ze starych obręczy i założone na nowe, wraz z nowymi czujnikami ciśnienia powietrza w kole. Nie poddano ich żadnej szczegółowej kontroli.
W przypadku gdyby pojazd poruszał się na standardowych oponach o tak niskim profilu - 315/35 R22 (prawy tył) oraz 275/40 R22 (prawy przód) - doszłoby z pewnością do widocznych uszkodzeń ściany bocznej i stalowego opasania.
Pomiędzy ostrą krawędzią drogi a metalową obręczą najdelikatniejszym elementem jest gumowa opona. Jeśli uszkodzeniu w trakcie kolizji ulega metalowa, sztywna obręcz, to oczywistym powinno być, że również opona doznała uszkodzeń konstrukcji wewnętrznej. Nawet po przejechaniu odcinka drogi bez powietrza opony run flat nie wykazują żadnych oznak destrukcji. Zarówno producent opon, jak i pojazdu w takiej sytuacji bezwzględnie wymaga wymiany opon na nowe. Określenie stopnia destrukcji opony w takim przypadku jest niemożliwe organoleptycznie. Konieczne są drogie, specjalistyczne badania, czasami też inwazyjne - destrukcyjne.
Po kilku miesiącach od pierwszego zdarzenia doszło do wypadku drogowego, na szczęście bez ofiar śmiertelnych, na równym, prostym odcinku drogi szybkiego ruchu. Przyczyną był wystrzał prawej tylnej opony, wcześniej biorącej udział w kolizji drogowej i niezakwalifikowanej do wymiany. Z technicznego punktu widzenia do uszkodzenia opon wcześniej czy później musiało dojść.
2. Zużycie eksploatacyjne
Nierównomierne zużycie bieżnika (fot. 2), np. ząbkowanie, zużycie środkowe, ścieranie barków opony - wynikające ze złej geometrii zawieszenia, stylu jazdy, błędnego ciśnienia powietrza w kole.
3. Konsekwencje wad opon
W wyniku różnych wad opon - takich jak zbyt płytki bieżnik, niewyważone koła czy niejednorodność materiałowa - może dojść do utraty przyczepności i poważnego pogorszenia bezpieczeństwa jazdy. Zbyt mała głębokość bieżnika wydłuża drogę hamowania i zwiększa ryzyko aquaplaningu, natomiast problemy z wyważeniem lub strukturą opony przyspieszają zużycie zawieszenia, a także mogą prowadzić do uszkodzeń łożysk i innych elementów układu kierowniczego.
4. Niewyważenie i hałas
Niewyważenie koła odpowiadające masie ciężarka 10 gram generuje siły o zmiennym kierunku wynoszące 17 N (1,7 KG) przy prędkości 100 km/h. Przy większej prędkości - 150 km/h - powstaje siła o wartości 3,8 KG odpowiadająca wibrującemu młotowi udarowemu służącemu do rozbijania betonu. Ma to destrukcyjny wpływ na zawieszenie pojazdu i układ kierowniczy, o komforcie jazdy nie wspominając. Pojawia się hałas, zmieniają się ustawienia geometrii zawieszenia kół, opony zużywają się nierównomiernie, powstaje wyższa temperatura w oponie, zużywana jest dodatkowa energia. Zmiana ustawienia kątów geometrii kół w zawieszeniu i układzie kierowniczym powoduje przedwczesne i nierównomierne zużycie rzeźby bieżnika. Charakterystyczne schodkowe zużycie bieżnika
w strefie barkowej opony, w kształcie tzw. zębów piły, powstałe w wyniku złej zbieżności kół generuje duży hałas i wibracje. Jest to bardzo często występujący problem eksploatacyjny z oponami.
Hałas może być też generowany przez bardzo agresywną konstrukcję rzeźby bieżnika. Opony mocno ponacinane i z dużymi otwartymi blokami bieżnika - zimowe, do użytku w terenie czy wielosezonowe, będą zawsze głośniejsze od opon letnich z wysokim indeksem prędkości. Uderzenia klocków bieżnika o podłoże, a następnie ich odrywanie się od drogi, powoduje drgania generujące efekty akustyczne. Klocki bieżnika emitują dźwięk poprzez drgania powstające w trakcie ich ściskania i rozprężania. Powietrze przepływające przez rowki bieżnika wytwarza hałas. Opony generujące mniejszy hałas mają oddzieloną - zamkniętą - strefę centralną od barkowej, w przeciwieństwie do opon kierunkowych, które będą zawsze głośniejsze. Szerokość opony również wpływa na zwiększenie hałasu - im szersza, tym głośniejsza. Specjalnie do aut elektrycznych projektuje się opony o niskim natężeniu hałasu. Producenci stosują w nich wkładki dźwiękochłonne. Wewnętrzny absorber - piankę poliuretanową - przykleja się wewnątrz opony. Oznaczenia hałasu wymagają przepisy europejskie. W nowej wersji etykiety, wprowadzonej 1 maja 2021 roku, obowiązują trzy klasy głośności opon - A, B oraz C. Zawarta jest także informacja mówiąca o natężeniu dźwięku w decybelach. Wszystkie opony muszą spełniać europejskie normy określone w Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 661/2009 z dnia 13 lipca 2009 r.
Stosowane wkładki w niektórych przypadkach potrafią się odkleić i wywoływać duże drgania. Niewyważenia mogą sięgać powyżej 100 g. Skutkuje to szybkim zużyciem elementów zawieszenia i układu kierowniczego. Problem ten - uszkodzenia zawieszenia kół w wyniku wibracji - jest często opisywany na przykładzie Tesli.
5. Zapobieganie i prawidłowa eksploatacja
- Regularna kontrola i dobór ciśnienia do warunków eksploatacji (miasto, autostrada, wyjazd wakacyjny) oraz sprawdzanie stanu opon (wiek, pęknięcia, mechaniczne uszkodzenia).
- Rotacja kół co 10-15 tys. km, kontrola ustawienia geometrii zawieszenia kół, sprawdzanie wysokości rzeźby bieżnika.
- Unikanie przeciążeń, uderzeń w krawężnik, przejazdów przez dziury, nierówności drogowe z dużymi prędkościami. Przeciążeniem nazywamy niewłaściwy dobór ciśnienia powietrza do wysokich prędkości i maksymalnych obciążeń pojazdu.
- Ochrona przed starzeniem, konserwacja opon specjalnymi preparatami, niepozostawianie opon w spoczynku w jednym miejscu przez dłuższy czas, ochrona przed oddziaływaniem promieni UV i ozonu, maksymalny czas eksploatacji do 10 lat. Producenci opon udzielają gwarancji produktowej na opony 60 miesięcy od daty produkcji.
6. Podsumowanie
Wady opon - od fabrycznych defektów po uszkodzenia mechaniczne i naturalne zużycie eksploatacyjne - mogą poważnie zagrażać bezpieczeństwu.
Regularna kontrola ogumienia to podstawa bezpieczeństwa. Warto co jakiś czas sprawdzić stan wizualny opon, zmierzyć bieżnik i kontrolować ciśnienie niezależnie od systemu jego monitorowania w pojeździe. System informuje o spadku i różnicy w kołach. Nie uzupełnia i nie zmniejsza go w zależności od obciążenia pojazdu, warunków drogowych czy temperatury powietrza. Należy unikać uderzeń w krawężnik i dziur na drodze.
Ponieważ coraz częściej stosuje się opony wielosezonowe, należy pamiętać o częstym rotowaniu i wyważaniu kół oraz ustawianiu geometrii.
Należy zawsze stosować zalecane prze producenta pojazdu rozmiary opon i wyznaczone ciśnienia powietrza.Wielokrotnie można spotkać niewłaściwie dobrany rozmiar opon do danego modelu auta, niezgodny z zaleceniami producenta samochodu. Ze względów bezpieczeństwa konieczne jest stosowanie zalecanego indeksu nośności i prędkości opon. Pojawia się problem z doborem oraz utrzymaniem prawidłowego ciśnienia powietrza w kołach dla tak dobranych rozmiarów opon. Ponadto powstaje pytanie, jakich parametrów należy użyć przy regulacji geometrii kół. Dla tak eksploatowanych opon nie są spełnione warunki gwarancji producenta.
Autor artykułu i zdjęć: Andrzej Weyssenhoff
