Speed Racer miał trudności z jazdą. W adaptacji filmowej z 2008 roku jego Mach-5 natychmiast otrzymał nową oponę po tym, jak przeciwnik uszkodził jedną z nich. W prawdziwym życiu wszystko jest mniej filmowe. Nie możemy magicznie wytworzyć gumy podczas wyścigu. Jednak niektórzy producenci są coraz bliżej tego marzenia science-fiction. Znaleźli sposób na regenerację bieżnika po tysiącach kilometrów. Brzmi niemożliwie: jak jedna zużyta opona może stworzyć nowy materiał? To jednak już się dzieje.
Większość kierowców nie docenia roli tych czarnych felg. To nie są tylko brzydkie gumowe kółka. Określają, jak zachowuje się Twój samochód. Odpowiedni zestaw opon może zapewnić przyczepność na poziomie samochodu sportowego lub zmniejszyć zużycie paliwa. Zły wybór? Ryzykujesz swoje bezpieczeństwo i swój portfel.
Opony podlegają dużym obciążeniom. Stałe ciśnienie. Ciepło. Nieskończone rodzaje nawierzchni drogowych. Niedoskonałości. Wszystko to stopniowo usuwa bieżnik. Zużycie to wpływa na oszczędność paliwa. Pogarsza to obsługę. Zwiększa drogę hamowania. W przypadku pojazdów użytkowych stawka jest jeszcze wyższa. Te traktory pokonują tysiące kilometrów. Są wyposażone w mocne silniki wysokoprężne i przewożą ciężkie ładunki. Przednie opony zapewniają kierowanie, tylne opony przenoszą ciężar i przekazują moment obrotowy. Utrzymanie tych opon w doskonałym stanie kosztuje firmy transportowe fortunę.
Na scenę wkracza technologia samonaprawiającego się bieżnika. Kilku producentów, na czele z Michelin, wprowadziło konstrukcje zwiększające żywotność opon nawet o 30 procent. Dla floty, która co roku kupuje tysiące opon, te 30 procent oznacza znaczne oszczędności. Przyjrzymy się, jak to działa i kiedy taka technologia pojawi się w samochodach osobowych.
Mechanika zużycia i sprzęgła
Aby zrozumieć zasadę regeneracji należy najpierw zrozumieć dlaczego bieżnik się zużywa. Nowoczesne opony radialne składają się z grubej zewnętrznej warstwy gumy. Pod spodem znajdują się warstwy stalowego sznurka i tkaniny poliestrowej. Po złożeniu guma jest początkowo gładka. Następnie specjalna maszyna wycina na nim głębokie wzory. To są rowki bieżnika.
Po co wycinać rowki? Dlaczego nie pozostawić opony gładkiej? Gładkie opony całkowicie tracą przyczepność na mokrej nawierzchni. Rowki odprowadzają wodę z łaty stykowej. To niewielki obszar, w którym guma styka się z drogą. Usunięcie wody poprawia przyczepność.
Wzory bieżnika różnią się w zależności od typu pojazdu. Samochody sportowe wykorzystują agresywną grafikę. Szerokie rowki zapewniają maksymalną obsługę. Prowadzi to jednak do surowości. Luksusowe sedany wykorzystują mniej agresywną grafikę. Ich celem jest komfort i niski poziom hałasu drogowego.
Guma zużywa się stopniowo. Przyśpieszenie. Hamowanie. Ciepło. Woda. Większość opon ma wbudowane wskaźniki zużycia. Wskazują, kiedy należy zmienić opony. Ale różnią się one w zależności od producenta. Aby wiedzieć dokładnie, na co zwrócić uwagę, skontaktuj się z producentem opon.
Jazda na łysej oponie jest niebezpieczna. W deszczową pogodę staje się to niebezpieczne. Zwiększa się prawdopodobieństwo przebicia opony i eksplozji. Cierpi na tym prowadzenie i droga hamowania. W większości stanów prowadzenie pojazdu o głębokości bieżnika mniejszej niż 2/32 cala (1,6 milimetra) jest nielegalne. W końcu zmieniasz oponę. A co by było, gdybyś nie musiał tego robić? A co by było, gdyby pod starym bieżnikiem ukryta była nowa część? Michelin znalazł na to sposób.
Opona Michelin XDA5
W kolejnym rozdziale szczegółowo przyjrzymy się modelowi samonaprawiającej się opony firmy Michelin – XDA5. Przyjrzymy się, jak zwiększa żywotność opony nawet o 30 procent.
Ukryte mechanizmy zapewniające trwałość opon 300 000 mil
Dla przeciętnego kierowcy osiągnięcie na liczniku 300 000 mil wydaje się statystyczną anomalią. To zwykły wtorek dla 18-kołowca. Te ciężarówki codziennie przewożą tony ładunku pokonując tysiące kilometrów. Stanowią kolosalne obciążenie dla taboru. I chociaż całą zasługę przypisuje się silnikom, opony są cichymi bohaterami zapewniającymi płynne działanie łańcucha dostaw.
Ale fizyka jest okrutną kochanką. Guma się zużywa. To nieuniknione. Kiedy zarządzasz flotą, przestoje oznaczają utratę pieniędzy. Utracone zyski z opóźnień w dostawach szybko się sumują. Dlatego w 2007 roku Michelin zdecydował się rozwiązać ten problem w nowy sposób.
Wprowadzili Michelin XDA5, oponę zaprojektowaną w celu zwiększenia żywotności opony o 30 procent. W marketingu nazywa się to „technologią bieżnika regeneracyjnego”. Istota inżynierii jest znacznie poważniejsza.
Jak faktycznie działają opony samobieżne Michelin
Czy Sheena sama się leczy? Nie. Guma nie odrasta. Ale projekt oszukuje, tworząc to wrażenie.
Nowoczesne opony do samochodów ciężarowych powstają z wymiennych bloków gumy. Wewnątrz tych bloków Michelin kryje nowe rowki. Głęboko w bieżniku znajdują się kanały wtórne, które pozostają zamknięte aż do zużycia warstwy wierzchniej.
Oto jak działa ten proces:
- Zaczynasz od pełnej głębokości bieżnika.
- Podczas ruchu górna warstwa gumy ściera się.
- Po osiągnięciu około dwóch trzecich żywotności opony oryginalne rowki znikają.
- Pod tą zużytą warstwą odsłania się nowy zestaw klocków bieżnika.
- Opona nagle wygląda jak nowa, z głębokimi, świeżymi rowkami zapewniającymi przyczepność.
“Zasadniczo w miarę zużywania się opony bieżnik odsłania nowe rowki i bloki. Gdy tylko jeden zestaw bieżnika się zużyje, spod zużytej warstwy na powierzchni pojawia się nowa warstwa. “
Jest to konstrukcja wielowarstwowa. Pierwszy zestaw rowków dba o pierwsze kilometry jazdy. Drugi zestaw jest włączany, gdy pierwszy wyczerpie swoje zasoby. To nie magia. To po prostu sprytna inżynieria gumy.
Rowki w kroplach deszczu i ochrona przed aquaplaningiem
Przyczepność zależy nie tylko od głębokości bieżnika. To zależy od odprowadzania wody. Hydroplaning zabija ciężarówki. Michelin rozwiązał ten problem za pomocą tak zwanych „rowków kropli deszczu”.
Są to lamelki (mikrorowki) umiejscowione głęboko w konstrukcji opony. Kierują wodę na lewo i prawo, z dala od miejsca styku. Gdy opona jest nowa, kanały te są prawie niezauważalne. W miarę zużywania się bieżnika kanały otwierają się. Pośrodku bloków bieżnika pojawiły się nowe lamele.
Proces produkcji jest opatentowany i ma trójwymiarową strukturę. Michelin formuje oponę w taki sposób, że ukryte rowki znajdują się pod wierzchnią warstwą gumy. Gdy wierzchnia warstwa się zużyje, odsłonięta zostanie infrastruktura odprowadzająca wodę. Utrzymuje to przyczepność w deszczu i śniegu znacznie dłużej niż standardowe opony, które po prostu „spłaszczają się”.
Ekonomiczność opon przy wydłużonej żywotności
Opony do samochodów ciężarowych są drogie. Mówimy o cenie 250–400 dolarów za oponę. Standardowa ciężarówka 18-kołowa ma ich 18. To ogromny wydatek inwestycyjny. Firmy bieżnikują opony, gdy głębokość rowka spada do 8/32 cala (6,35 mm). Przepisy bezpieczeństwa określają ten limit.
W przypadku opon standardowych są one wymieniane lub retuszowane co 300 000 mil. W przypadku modelu XDA5 odstęp ten wzrasta. Wzrost o 30 procent oznacza mniejszą liczbę wymian. Mniej przestojów.
Ale jest niuans. Opony te kosztują od 6 do 10 procent więcej niż standardowe opony do dużych obciążeń. Złożone formowanie 3D zwiększa cenę. Czy warto? Jak na flotę, która przewozi setki ciężarówek po całym kraju, tak. Oszczędności na robociźnie, przestojach i masowych wymianach rekompensują początkową nadpłatę.
Dlaczego nie możesz kupić tego do swojego sedana
Być może zastanawiasz się, czy możesz je zainstalować w swojej Hondzie Civic. Odpowiedź brzmi: nie. Jeszcze nie. Być może nigdy.
Twój codzienny kierowca nie jest poddawany takim samym testom, jak ciężarówka klasy 8. Nie przewozi się 80 000 funtów stali przez granice stanu. Jedziesz do pracy, może jedziesz autostradą na wakacje. Twoje opony zużywają się stopniowo. Nie potrzebujesz skomplikowanego, wielowarstwowego systemu bieżnika ukrywającego drugie życie pod pierwszym.
W przypadku samochodów osobowych względy ekonomiczne tego nie uzasadniają. Lepiej kupić nowe opony, gdy stare się zużyją. Technologia jest zbyt wyspecjalizowana do stosowania w lekkich warunkach pracy.
„Obecnie te opony są dostępne wyłącznie do 18-kołowych ciągników siodłowych o dużej wytrzymałości. Innymi słowy, w najbliższym czasie nie będziesz zakładał tych opon w swoim samochodzie rodzinnym”.
Sprawdzanie własnych opon: test monetą
Ponieważ nie możesz uzyskać bieżnikowania dla swojego samochodu miejskiego, musisz monitorować stan swoich obecnych opon. Do szybkiego sprawdzenia nie jest potrzebny miernik głębokości bieżnika. Wszystko czego potrzebujesz to moneta groszowa.
Umieść monetę w rowku bieżnika głową Abrahama Lincolna do góry nogami. Jego głowa powinna znajdować się na górze opony.
- Jeśli nie widzisz czubka głowy Lincolna: W porządku. Zostało ci jeszcze dużo bieżnika.
- Jeśli widzisz czubek jego głowy: Głębokość bieżnika wynosi 2/32″ (1,6 mm) lub mniej. Czas je wymienić.
Ten prosty test pozwala uniknąć niebezpiecznych osadów niszczących sprzęgło. Nie jest tak wyrafinowany jak ukryte rowki Michelin, ale działa. I to nic nie kosztuje.
Istnieją inne sposoby na przedłużenie żywotności opon. Istnieją już technologie kontrolujące ciśnienie, regulujące sterowanie i poprawiające bezpieczeństwo. Ale to historia na inny raz. Na razie wystarczy monitorować stan opon.
Zaawansowana konstrukcja opon i konstrukcje bezdętkowe
Guma na Twoim kole nie jest statyczna. Ona ewoluuje. Choć część z tych innowacji znajduje się jeszcze w fazie koncepcyjnej, inne już podbijają rynek. Chcesz trwałości? Technologia Michelin Infinicoil owija jedną stalową kordę na głębokość do 400 metrów pod bieżnikiem. Ta masywna spirala sztywno wzmacnia ramę. Pozwala to inżynierom na rozszerzenie powierzchni styku bez narażania integralności strukturalnej. Rezultatem jest opona, która lepiej trzyma się drogi i wytrzyma dłużej.
Potem jest Tweel. W środku nie ma powietrza. Tylko gumowy bieżnik połączony z elastycznymi szprychami promieniującymi z piasty. To nie jest okrąg w tradycyjnym sensie. To jest elastyczna matryca. Taka konstrukcja całkowicie eliminuje ryzyko eksplozji opony. Tracisz zmienną ciśnienia powietrza. Otrzymujesz inny rodzaj dynamiki jazdy.
Mechanika opon samopompujących
Bezpieczeństwo zwykle zależy od ciśnienia. Niedopompowanie zabija opony. Ona powoduje eksplozje. Wywołuje wywrotki. System opon samopompujących (SIT) firmy Coda Development próbuje na dobre rozwiązać ten problem. Kontroluje nie tylko ciśnienie krwi. Aktywnie nim zarządza. Specjalny zawór zasysa powietrze z zewnątrz, gdy ciśnienie spada. Wtłacza to powietrze do opony. Po osiągnięciu optymalnego ciśnienia zawór zamyka się. Następnie powoduje cyrkulację powietrza wewnątrz, aby utrzymać równowagę.
To nie jest teoria. Jest to mechaniczne rozwiązanie problemu błędu ludzkiego. Kierowcy zapominają sprawdzić ciśnienie. Czujniki zawodzą. Tego systemu to nie obchodzi. Utrzymuje oponę w idealnym stanie przez cały czas.
Rzeczywistość opon do zjazdów ze wzniesień
Możesz je kupić już teraz. To nie są prototypy. Istnieją na rynku od 1997 r., kiedy Chevrolet Corvette przyjął je jako wyposażenie standardowe. Stały się integralną częścią marek luksusowych i sportowych. Dlaczego? Ponieważ eliminują potrzebę posiadania koła zapasowego. Pozbędziesz się zbędnych kilogramów w bagażniku. Otrzymujesz czystą podłogę bagażnika.
Ale jest pewien haczyk. Twardy.
Opony samonośne ze ścianami bocznymi (SST) opierają się na silnie wzmocnionych ścianach bocznych. Ściany te przejmują obciążenie w przypadku uszkodzenia bieżnika. Michelin wykorzystuje do tego półsztywną wkładkę. Samochód pozostaje na drodze. Ale cierpi na tym jakość jazdy. Czujesz każdą szczelinę w asfalcie. Każdy otwór staje się wiadomością w butelce.
Kompromisy i ograniczenia
Opony typu run-flat nie są przepustką darmową. Mają rygorystyczne ograniczenia. Jeśli trafisz w jeden, jesteś ograniczony do 50 mil na godzinę. W zależności od konkretnego modelu i warunków można uzyskać około 50-100 mil. Po tym? Ściana boczna się przegrzewa. Ona zawodzi. Zostajesz bez pomocy.
Wielu producentów całkowicie usunęło wnękę na koło zapasowe. Nie dają ci jacka. Nie dają ci klucza do kół. Zakładają, że pojedziesz do najbliższej stacji paliw. Jeśli będziesz jechał oponą przystosowaną do zjazdów ze wzniesień z prędkością 80 mil na godzinę, szybko ją zniszczysz.
Czy wygoda wynikająca z braku koła zapasowego jest warta trudnej jazdy i ograniczonego przebiegu po przebiciu? Być może do jazdy po mieście. Do podróży do odległych miejsc? Najprawdopodobniej nie. Technologia robi wrażenie. Wdrożenie pozostaje na razie kompromisem.
„Ponieważ nieprawidłowo napompowane opony mogą prowadzić do eksplozji, a w niektórych okolicznościach nawet przewrócenia się, technologia ta, dzięki której zawsze utrzymuje się ciśnienie w oponach na właściwym poziomie, może oznaczać duży skok w zakresie bezpieczeństwa”.
