Jakie znaczenie w jakości opony ma bieżnik?

4 Marzec 2010

Każdy wie, że bieżnik, to zewnętrzna część opony, która ma kontakt z podłożem. To od bieżnika zależy przyczepność lub jej brak. Ale ponieważ na świecie mamy różne pojazdy, służące do różnych zadań, jeżdżące po różnych drogach oraz pod różnymi obciążeniami, nie można zbudować uniwersalnego bieżnika ani uniwersalnej opony dla wszystkich aut.

Dlatego inżynierowie pracują nad różnymi typami i rzeźbami bieżników,  tak by spełniały one oczekiwania użytkowników i ułatwiały poruszanie się pojazdów. Dobrze dobrany bieżnik stabilizuje sterowność pojazdu, zapewnia właściwą trakcję w warunkach do których został stworzony oraz wydłuża żywotność całej opony.

Od rzeźby bieżnika zależy też komfort jazdy oraz jej ekonomiczność, a także poziom hałasu. Jakie zatem elementy wchodzą w skład bieżnika i jakie mają zadania?

Pierwsze niech będą bloki. To elementy prostokątne, lub wielokątne wystające z opony, najczęściej występują w centralnej części bieżnika. Przede wszystkim zapewniają dobrą trakcję.

Rowek bieżnika to wgłębienie opasujące oponę, zazwyczaj jest ich kilka. Mogą tworzyć różne wzorki, od których zależy jakość opony. Zmniejszają możliwość bocznego uślizgu koła. W dużej mierze to od nich zależy poziom hałasu emitowanego przez ogumienie.

Lamelki, to wycięcia na krawędzi bieżnika. Odprowadzają wodę, poprawiają trakcyjność oraz zapobiegają poślizgom na śniegu i w grząskim podłożu.

Żebro to wewnętrzny pas, często z nacięciami, przy poprawnym używaniu ta część opony powinna mieć ciągły kontakt z nawierzchnią.

Dołki, nie występują we wszystkich oponach, są najczęściej stosowane w ogumieniu sportowym lub specjalistycznym, stanowią element chłodzenia opony.

Stosowanych jest kilka wzorów bieżnika:

  1. Wzór ciągnący – nacięcia są prostopadłe do kierunku jazdy, niestety opona taka mimo idealnych właściwości trakcyjnych, jest bardzo hałaśliwa oraz wytwarza duże opory ruchu. Wzór jest stosowany w pojazdach jeżdżących po nieutwardzonych drogach.
  2. Wzór żebrowy – nacięcia wzdłuż osi jazdy, często o zygzakowatym (lub podobnym) kształcie. Opona ma małe opory ruchu i dobrą sterowność, jednak nie zapewnia odpowiedniej przyczepności podczas hamowania i przyśpieszania. Sprawdza się głównie na dobrych, suchych drogach, przy sporych prędkościach długich dystansach.
  3. Wzór mieszany – połączenie obu wcześniejszych wzorów na jednym bieżniku. Jeśli producent dobrze wykona oponę, powinna mieć zalety obu wzorów jednocześnie ze zniwelowaniem ich wad.
  4. Wzór niesymetryczny – rzeźba bieżnika nie ma osi symetrii na środku opony. Od strony wewnętrznej występują większe bloki zapewniające idealną trakcję i przyczepność, a od zewnętrznej strony umieszczone są mniejsze bloki i rowki odprowadzające wodę. Zapewnia dobrą przyczepność w każdych warunkach jednak wymaga więcej umiejętności związanych z dbaniem o opony oraz ich exploatacją.
  5. Wzór blokowy – bieżnik zbudowany z oddzielnych bloków, połączonych wspólnymi rowkami. Niestety opony takie szybko się zużywają, jednak zapewniają bardzo dobre właściwości jezdne w szerokim zakresie warunków (na drodze utwardzonej i szutrowej, w śniegu, deszczu i na sucho)
  6. Ostatni wzór – kierunkowy – bloki i rowki ustawione są odpowiednio do kierunku jazdy. Opony wymagają zamontowania zgodnie z kierunkiem jazdy. Mają niewielkie opory toczenia i zapewniają bardzo dobrą przyczepność. Idealne opony do szybkiej jazdy – nawet sportowej.

Chcesz wiedzieć więcej o oponach? Strona opony info, zawiera sporo ciekawych artykułów.

Jak produkuje się opony?

23 Luty 2010

Każdy człowiek w cywilizowanym świecie, niemal codziennie bezpośrednio lub pośrednio korzysta z opon. Jednak mało kto zastanawia się jak zostały zaprojektowane i wyprodukowane. Okazuje się że proces wytwarzania opon jest ciekawy i ma długą historię.

Aby uzyskać naprawdę dobre opony, sztaby ludzi poświęcają dziesiątki godzin na myślenie, projektowanie, testowanie i produkcję.

Opony pneumatyczne (pompowane) znane są już ponad 150 lat. W roku 1845 pierwszą taką oponę opatentował A. Thomson. Jednak dopiero w roku 1888 John Dunlop buduje oponę z dętką, która zyskuje na popularności. W między czasie spory wkład w rozwój wulkanizacji mieli tez bracia Michalin.

Jak zbudowane są opony których używamy dzisiaj? Najczęściej, opona wygląda następująco:

1. Stopka, to część opony, stykająca się z obręczą felgi, jest sztywna, wewnątrz ma druty lub inne usztywnienie. Utrzymuje oponę na feldze.

2. Bok – to powierzchnia boczna opony, wykonana z gumy, łączy stopkę z bieżnikiem. Na boku opony często umieszczane są jej parametry, czasem również ozdoby.
3. Bieżnik – to warstwa zewnętrzna opony, która ma styczność z drogą. Musi być tak ukształtowany by zapewniać jak najlepsza przyczepność, oraz wykonany z gumy odpornej na ścieranie.

4. Opasanie – wewnętrzna część, nadająca całości kształt. To warstwa pod bieżnikiem, nadająca oponie sztywność.

5. Osnowa – wewnętrzna konstrukcja, przytwierdzona do stopki, nadaje oponie kształt, oraz zapewnia stabilność boczną.

Jakość opony zależy od kształtu i materiałów, z których wykonano każdy z powyższych elementów.

Obecnie wykorzystuje się wiele różnych surowców do produkcji ogumienia. Najważniejszy jest kauczuk. Przy produkcji używa się kilka rodzajów kauczuku. Oprócz tego wykorzystywane są odpowiednie tkaniny, druty i inne substancje. Można uzyskać różne efekty końcowe, dobierając te składniki w różnych proporcjach.

Podczas projektowania opon, trzeba znaleźć złoty środek pomiędzy przyczepnością a wytrzymałością ogumienia. Ponieważ im twardszych użyjemy materiałów, tym opona będzie wytrzymalsza, ale przyczepność gorsza i odwrotnie – guma bardziej miękka szybciej się zużywa, ale daje lepszą przyczepność. Ponieważ kauczuk zmienia swoje właściwości, np. twardość pod wpływem temperatury, nie da się wyprodukować dobrych opon uniwersalnych – na śnieg, błoto, deszcz i suchy asfalt jednocześnie.

Gdybyśmy na przykład pomyśleli o oponach zimowych, muszą one dobrze zachowywać się w temperaturach od +7C do -30C i mniej. Muszą zachować swoją sprawność na suchym i mokrym asfalcie, oraz na śniegu i błocie pośniegowym. By utrzymać dobrą przyczepność na suchej nawierzchni, najważniejsza jest mieszanka gumy, która będzie elastyczna w takim zakresie temperatur. Jednak podczas jazdy w deszczu, po śniegu i błocie, większą rolę odgrywa bieżnik, który musi dobrze odprowadzać wodę, nie może się zapychać, a jednocześnie musi się „wgryzać” w podłoże.

Podobną równowagę trudno zachować pomiędzy przyczepnością a oporami toczenia lub komfortem jazdy (hałas). Dlatego w ostatnich latach do projektowania opon wykorzystuje się komputery, na których można zasymulować różne warunki, zanim opony zostaną wypuszczone do produkcji. Zawsze gdy chcemy podnieść jedne parametry, inne na tym tracą, dlatego producenci wymyślają coraz to nowe mieszanki gumy, oraz kształty bieżników. Często stosuje się kilka rodzajów gumy lub kilka kształtów dla jednego bieżnika, dzięki czemu, w każdych warunkach któraś część opony ma najlepsze parametry.

Gdy opona jest już zaprojektowana, przechodzi się do produkcji. Trzeba wytworzyć osnowę, opasanie, bieżnik, boki oraz warstwę wewnętrzną. Później trzeba wszystko połączyć i zgrzać w odpowiedniej formie pod ciśnieniem. Do łączenia poszczególnych elementów wykorzystuje się wypełniacz – specjalną mieszankę gumy, uzupełniającą ewentualne szpary i nierówności w połączeniach.

Jednym z ważniejszych etapów jest właściwe umieszczenie tkanin – tzw. kordów. Kordy mają włókna ułożone pod odpowiednio dobranym kontem i również wewnątrz opony są układane z niezwykłą precyzją. Wszystko to ma nadać oponie właściwej sztywności oraz potrzebnej elastyczności.

Ostatni etap to wulkanizacja – nadanie gumie odpowiedniego kształtu. Całość jest umieszczana w prasie. W wysokiej temperaturze i pod ciśnieniem nadawany jest kształt wewnętrznej oraz zewnętrznej części opony. Bieżnik i boki nabierają ostatecznych kształtów.

Całość jeszcze raz się spaja i tworzy prawdziwą strukturę kompozytową.

Zanim opony opuszczą fabrykę, przechodzą jeszcze kilka ważnych testów w dziale kontroli technicznej. Potem są rozwożone do magazynów, hurtowni i sklepów.

Właśnie tak powstaje i trafia do klientów większość opon na rynku. Ostatnio coraz częściej można kupić opony w sklepach internetowych, wtedy towar dotrze do nas bez wychodzenia z domu.