Stare opony i niewyważone koła? Sprawdzamy czym to grozi!

Wiek opon

Na początek postanowiliśmy sprawdzić różnice między nowymi, właściwie przechowywanymi oponami a kilkuletnimi, sztucznie postarzanymi. Na koła Kawasaki ZX-10R Ninja naciągnęliśmy dwa pozornie identyczne komplety opon. Różnica polegała na tym, że jedna para przez cały rok była wystawiona na działanie słońca i promieniowanie UV.

Jak jeździ się na takich sztucznie postarzanych gumach w porównaniu
do całkiem nowych?

Czasem kilkuletnie, zupełnie nieużywane opony mogą nie nadawać się do użytku. Zależy to między innymi od sposobu przechowywania. Jak zmieniają się właściwości nowej opony w miarę upływu czasu? Za laboratorium posłużyły nam tor do sprawdzania poręczności i jazdy po mokrym, a za przedmioty badań – dwa komplety fabrycznie nowych Michelinów Pilot Power 3. Każdy z nich przeleżał rok w innym miejscu: jeden w chłodnym, suchym i ciemnym – tak jak zalecają producenci, drugi w szklarni, wystawiony na działanie słońca i wysoką temperaturę. Jak zmaltretowane w ten sposób Pilot Powery 3 dały sobie radę na drodze?

Jak rozpoznać, kiedy opona została wyprodukowana?

Na każdej oponie znajduje się numer DOT – patrz zdjęcie po prawej na górze. Te cztery cyfry oznaczają tydzień i rok produkcji, zatem ta opona została wyprodukowana w 25. tygodniu 2015 r.

Od kiedy nieużywana opona może być uważana za starą?

Tę sprawę regulują przepisy prawne: fabrycznie nowa opona nawet 5 lat po wyprodukowaniu jest uważana za nową. Jeśli opony były magazynowane zgodnie z zaleceniami producenta, tak długie ich leżakowanie nie powinno pogorszyć ich właściwości. Do mieszanek gum dodaje się bowiem takie substancje, jak plastyfikatory czy środki ochronne przed promieniami UV, które redukują pogarszanie się właściwości gumy wywołane przez proces starzenia się.

Mała rzecz, a skutki opłakane: już kilka brakujących gramów wystarczyło, żeby wibracje Ninji stały się dokuczliwe.	Serwisy oponiarskie pracują na elektronicznych wyważarkach, ponieważ są one szybkie i łatwe w obsłudze. Jednak w wyścigach to człowiek odpowiada za wyważenie kół. W teście użyliśmy klasycznego urządzenia do wyważania. Dobry specjalista potrafi wyważyć koło, ale także jest w stanie dokładnie zlokalizować inne przyczyny nerwowości bike’a, np. pionowe bicie opony czy boczne bicie felgi.

Kiedy opona najpóźniej powinna zostać wymieniona?

Przepisy mówią, że wtedy, gdy osiągnie limit głębokości bieżnika. Jeśli bieżnik ma mniej niż 1,6 mm, opona musi zostać wymieniona. Dotyczy to nie tylko motocykli, ale i samochodów. Limit głębokości w teorii powinien być wskazany przez wskaźniki TWI (Tread Wear Indicator), ale zgodnie z amerykańską normą DOT mają one wysokość zaledwie 0,8 mm. Na dodatek na feldze opona starzeje się szybciej. Promienie UV, wilgotność oraz wysokie i niskie temperatury pogarszają właściwości gumy. Wtedy 7-letnie i starsze opony, mimo że mają dostatecznie głęboki bieżnik, powodują wyraźnie gorsze prowadzenie bike’a. Kiedy zaś pojawią się przebarwienia czy pęknięcia na bokach, opona nadaje się tylko na śmietnik.

Jak bardzo pogarszają się właściwości starej opony?

Zapakowanie opon na rok do szklarni spowodowało, że postarzały się one o 4 do 5 lat. Wg producentów w normalnych warunkach opony w tym wieku można jeszcze bez wahania stosować. Nasz test na krętym torze to potwierdził: przy dynamicznej jeździe różnice w zachowaniu motocykla obutego w nowe i postarzone opony były trudne do zmierzenia. Oba komplety zachowały właściwości, więc w zwykłej eksploatacji trudno wyłapać wyraźne różnice. Dopiero kiedy wjechaliśmy na mokrą nawierzchnię, pogorszenie zachowania motocykla ze starymi oponami stało się wyraźne. To dowód, że proces twardnienia mieszanki poszedł w nich mocno do przodu.

Ciśnienie powietrza

Ciągle pytacie nas o optymalne ciśnienie powietrza w oponach. Generalna zasada: warto stosować się do zaleceń producenta. A co, jeśli pójdziesz w eksperyment? W testowym Kawasaki ZX-10R spuściliśmy trochę powietrza i ostro przegoniliśmy sprzęta.

Czy z obniżonym ciśnieniem można kręcić dobre czasy?

Jeśli zapytać producentów motocykli lub opon o optymalne ciśnienie powietrza, najczęściej odpowiedzą, że 2,5 bara z przodu i 2,9 bara z tyłu – takie zwykle jest ciśnienie w przypadku popularnych radialnych opon sportowych. Jednak na tor są najczęściej zalecane znacznie niższe wartości. Czy jeśli zdecydujesz się na obniżone ciśnienie w kołach podczas jazdy w sportowym stylu po zwykłych drogach skorzystasz na tym, czy będzie to strzał w kolano? Żeby to sprawdzić, wyjechaliśmy na Michelinach Pilot Power 3 (nowych, przechowywanych w idealnych warunkach) z różnym ciśnieniem powietrza na testową trasę.

Kto ustala optymalne ciśnienie powietrza w oponach?

To robota producentów motocykli w porozumieniu z producentami opon. Powinno ono być przede wszystkim takie, aby zapewniało maksimum bezpieczeństwa. Aspekty praktyczne odchodzą na dalszy plan. Tylko w ten sposób można wytłumaczyć to, że ciśnienie 2,5 bara z przodu i 2,9 z tyłu jest takie samo zarówno dla lekkich motocykli sportowych, jak i ciężkich maszyn turystycznych. Chodzi przede wszystkim o to, żeby zapewnić odpowiedni kompromis między komfortem jazdy, ładownością i możliwą prędkością maksymalną. Dane dotyczące ciśnienia powietrza w oponach są w instrukcji obsługi motocykla. Jeszcze jedna ważna rzecz: te dane odnoszą się do zimnych opon. Jeśli mierzysz ciśnienie, ewentualnie chcesz dopompować opony, bezwzględnie zrób to przed dłuższą jazdą.

Budowa opony: Konstrukcją nośną nowoczesnej opony sportowej jest karkas z różnymi osnowami. Opona typowo wyścigowa jest tak solidna, że można na niej jechać z ciśnieniem dużo poniżej 2 barów. Z oponami na zwykłe drogi jest to nie do pomyślenia. Grafika pod przekrojem opony pokazuje, jak duża jest różnica między powierzchnią styku opony z podłożem podczas jazdy (zielona linia) i pod pełnym obciążeniem podczas hamowania (czerwona). Za niskie ciśnienie (zdj. powyżej) powoduje gorsze prowadzenie i poręczność motocykla, możliwe jest nawet uszkodzenie opony.

Czy można samemu zastosować niższe ciśnienie?

Nie ma przepisu, który określałby obowiązkową wartość ciśnienia. Wszystkie dane mają charakter zalecenia. Oczywiście producenci nie ponoszą żadnej odpowiedzialności, gdy na skutek obniżenia ciśnienia wystąpią jakieś problemy albo dojdzie do uszkodzenia opony czy motocykla. W idealnym przypadku producenci pojazdów podają kilka zalecanych wartości ciśnienia (tak jak w przypadku samochodów): przy pełnym obciążeniu (2,5/2,9 bara), do jazdy solo po drodze oraz przy częściowym obciążeniu (na przykład z bagażem/kuframi).

Czy można do jazdy w sportowym stylu stosować ciśnienia takie jak do jazdy po torze?

Generalnie najrozsądniej jest dopasować ciśnienie do aktualnego obciążenia. Wyższe ciśnienie poprawia przede wszystkim stabilność, do tego motocykl prowadzi się precyzyjniej i jest poręczniejszy. Obniżone ciśnienie zwiększa powierzchnię styku opony z nawierzchnią, co powoduje poprawę przyczepności i trakcji oraz tłumienie własne. Z drugiej strony im mniej powietrza, tym większe niebezpieczeństwo wzrostu temperatury gumy, co w najgorszym przypadku może doprowadzić do przegrzania, a to grozi uszkodzeniem jej struktury. Ciśnienie powietrza na tor jest ustalane pod konkretną konstrukcję opony (patrz: rys. powyżej z przekrojem opony) i uwzględnia duży zakres temperatur (do 80°C). To są ekstremalne warunki, jakich właściwie nigdy nie uzyska się podczas codziennej eksploatacji.

Przegoniliśmy Ninję po torze do sprawdzania poręczności, znacznie obniżając ciśnienie powietrza. To nie miało sensu.

Czy jest idealne ciśnienie powietrza dla codziennej eksploatacji?

Nie ma wartości, którą można przyjąć na stałe. Nawet w trakcie testu na torze do sprawdzania poręczności, który umożliwia jazdę w mocno sportowym stylu (na drodze), zalecana wartość dla Pilot Powerów 3 (2,1/1,9 atm.) nie jest optymalna. Mimo szybkiej jazdy po zwykłej drodze oponom brakuje stabilności i precyzji prowadzenia. Ponadto potrzeba większej siły do składania motocykla, a impuls prostujący podczas hamowania w złożeniu jest dużo wyraźniej odczuwalny. Zupełnie nie zauważyliśmy poprawy przyczepności i feedbacku oraz szybszego rozgrzania się opony. To oznacza, że warunki nie były aż tak ekstremalne, jak na torze wyścigowym.

Złe wyważenie

Idealnie wyważonej opony motocyklowej raczej nie znajdziesz. Podczas produkcji opon pewne granice tolerancji są oczywiście zachowane, ale ideał to utopia.

To oczywiście żaden problem, ale pod warunkiem że po założeniu opony koło zostanie odpowiednio wyważone.

Na zakończenie naszego testu pojechaliśmy na owalny tor, na którym bada się zachowanie pojazdów jadących z maksymalnymi prędkościami. Chodziło o sprawdzenie, jakie skutki wywoła źle wyważone koło, co się wtedy dzieje z motocyklem.

Po czym można rozpoznać, że koła w ogóle zostały wyważone?

Przede wszystkim trzeba popatrzeć, czy na felgach znajdują się ciężarki. To jasne. Teoretycznie możliwy jest matching, tzn. sytuacja, że podczas montażu opona została tak dobrze ustawiona, że dodawanie ciężarków wyważających jest niepotrzebne. Jednak prawdopodobieństwo, że tak się stanie, jest minimalne. To, czy koło wymaga wyważenia, błyskawicznie stwierdzisz podczas jazdy. Przy wyższych prędkościach pojawią się wyraźne wibracje kierownicy, które w skrajnych przypadkach wywołają shimmy. Takie wibracje po pewnym czasie stają się bardzo uciążliwe. Ponadto, pokonując zakręty, stwierdzisz znacznie gorszą precyzję prowadzenia i stabilność motocykla.

Jakie siły działają na niepoprawnie wyważone koła?

Typowe radialne opony sportowe w popularnych rozmiarach 120/180 i średnicy 17 cali ważą około 5 (przód) i 7 kg (tył). Na pierwszy rzut oka złe wyważenie koła, które fabrycznie może wynosić nawet 50 g, wydaje się nie mieć większego znaczenia. W końcu to zaledwie 1% całej masy. Jednak podczas jazdy staje się ona problemem – im szybciej będziesz jechał, tym większym. Przykład: jeśli niedoważenie wynosi 20 g, to przy prędkości 150 km/h na obwód koła działa siła odśrodkowa o wartości 120 Nm. Jeśli byśmy rozpędzili naszą testową Ninję do prędkości maksymalnej, siła przy 300 km/h wyniesie już 460 Nm, a to odpowiada masie 46-kilogramowej pasażerki.

Mała rzecz, a skutki opłakane: już kilka brakujących gramów wystarczyło, żeby wibracje Ninji stały się dokuczliwe.	Serwisy oponiarskie pracują na elektronicznych wyważarkach, ponieważ są one szybkie i łatwe w obsłudze. Jednak w wyścigach to człowiek odpowiada za wyważenie kół. W teście użyliśmy klasycznego urządzenia do wyważania. Dobry specjalista potrafi wyważyć koło, ale także jest w stanie dokładnie zlokalizować inne przyczyny nerwowości bike’a, np. pionowe bicie opony czy boczne bicie felgi.

Czy można w ogóle jeździć z niewyważonymi kołami?

W codziennej eksploatacji może się zdarzyć, że ciężarki odkleją się. Kiedy nagle i niespodziewanie przyjdzie ci walczyć z nerwowością bike’a czy trzepotaniem kierownicy, właśnie wyważenie sprawdź w pierwszej kolejności. 
Druga nasza symulacja polegała na przeważeniu koła w Kawasaki o 70 g w jednym miejscu i sprawdzeniu efektów na torze. Już od prędkości 120 km/h skutki były odczuwalne: pojawiły się bardzo mocne wibracje. Powyżej 180 km/h nie dało się jechać. Wibracje były tak silne, że już po przejechaniu 4 km poodkręcały się śruby mocujące owiewki. Sukcesywnie zmniejszaliśmy różnicę masy. Problemy pozostały, ale występowały dopiero przy wyższych prędkościach: nerwowość od 150 km/h, niezdolność do jazdy od 200 km/h.

Jakimi uszkodzeniami grożą źle wyważone koła?

Nawet niewielkie wibracje, odczuwalne już przy 15 g niedoważenia, mogą w dłuższym czasie spowodować zniszczenie łożysk i pojawienie się rys i pęknięć – nawet w ramie. Oprócz tego opony z natury zużywają się nierównomiernie, a niedoważenie jeszcze bardziej to powiększa.

zobacz galerię