Postęp w branży oponiarskiej dokonuje się z roku na rok. Producenci cały czas ścigają się ze sobą wprowadzając technologie poprawiające osiągi ich produktów, np. przez dodawanie krzemionki do mieszanek gumowych opon.
Już w latach 90. roku francuski koncern Michelin zaprezentował oponę ekologiczną. Jednym ze składników mieszanki gumowej użytej do produkcji tej opony była właśnie krzemionka. Występuje ona powszechnie w naturze, między innymi jako składnik różnego rodzaju skał, piasku i wielu minerałów. Obecnie bardzo dużo opon różnych producentów zawiera krzemionkę. Taka technologia ma wiele zalet. Pozwala na znaczne oszczędności bez pogorszenia poziomu bezpieczeństwa. Na czym dokładnie polega to proste, ale skuteczne rozwiązanie?
Od kilku lat opony z krzemionką są powszechnie montowane w samochodach.
Krzemionka w oponach - korzyści dla kierowcy
Opona ekologiczna, oszczędzająca paliwo, eko-opona, o niskich oporach toczenia – pod takimi określeniami możemy spotkać technologię, która polega na dodaniu krzemionki do mieszanki gumowej bieżnika.
Mniejsze zużycie paliwa i ochrona środowiska
Jednym z efektów jest mniejsze zużycie paliwa (spowodowane uzyskaniem mniejszych oporów toczenia) przy jednoczesnym zachowaniu najważniejszych parametrów decydujących o bezpieczeństwie, takich jak przyczepność na mokrej nawierzchni. Każdy producent w swoich materiałach reklamowych podaje inne obliczenia, ale generalnie mniejsze opory toczenia to kilka procent mniejsze zużycie paliwa w skali roku, a więc nawet kilkaset złotych oszczędności. Zredukowanie zużycia paliwa to również mniejsza ilość spalin wyemitowanych do atmosfery, a więc dbałość o środowisko naturalne.
Wysoki poziom bezpieczeństwa
Inżynierowie zajmujący się projektowaniem opon przez wiele lat starali się znaleźć kompromis między małymi oporami toczenia a odpowiednią przyczepnością na mokrej drodze. Pojęcie oporu toczenia można w uproszczeniu wyjaśnić jako ilość energii pochłanianej przez oponę podczas obrotu i odkształcania. Jeśli opory toczenia są małe, to samochód potrzebuje mniej paliwa do poruszania się z określoną prędkością. Przed wprowadzeniem krzemionki do składu mieszanek gumowych, zmniejszenie oporów toczenia oznaczało pogorszenie przyczepności na mokrej nawierzchni, co oczywiście jest niedopuszczalne.
Rozwiązaniem pozwalającym osiągnąć upragniony kompromis okazało się zastąpienie pewnej części sadzy dodawanej do gumy bieżnika krzemionką, co pozwoliło na produkcję opon o lepszej odporności na poślizgi, lepszych parametrach podczas jazdy zimą, przy jednoczesnym obniżeniu oporu toczenia.
Krzemionka jest obecnie wykorzystywana na szeroką skalę jednak jej pierwsze zastosowanie w takich modelach jak Michelin Energy czy Continental ContiEcoContact CP i EP było uważane za prawdziwy przełom w technologii produkcji opon.
Trzeba pamiętać, że krzemionkę mogą zawierać zarówno opony zaliczane do grupy typowo ekologicznych, jak i "tradycyjne" produkty.
Obecnie najpopularniejsze modele letnich opon z krzemionką to:
Krzemionka w oponach pozwala na spore oszczędności w skali roku.
Krzemionka w oponach - zalety w liczbach
Użycie krzemionki zmniejsza opory toczenia o ponad 20%. Jeżeli założymy, że opona jest napompowana odpowiednim ciśnieniem, i weźmiemy pod uwagę różnice w prędkości i stylu jazdy, zmniejszenie oporu toczenia o 20% oznacza około 5% niższe zużycie paliwa.
Użycie krzemionki może także poprawić przyczepność na mokrej nawierzchni. Vredestein twierdzi, że dzięki dodaniu krzemionki do opon zimowych udało mu się poprawić przyczepność na mokrej nawierzchni aż o 15% przy jednoczesnym znacznym skróceniu drogi hamowania.
Krzemionka wpływa także bardzo korzystnie na opony zimowe i całoroczne. Mieszanki z dodatkiem krzemionki są bardziej elastyczne i giętkie w niskich temperaturach, dzięki czemu zapewniają lepszą przyczepność i krótszą drogę hamowania w warunkach zimowych.
Krzemionka jest obecna we wszystkich popularnych oponach zimowych:
Krzemionka w oponach - na czym polega ta technologia?
Przyczepność zależy od tego, jak opona odkształca z wysoką częstotliwością. Inaczej mówiąc, od tego, w jaki sposób reaguje na niewielkie kamienie i nierówności nawierzchni. Najlepszą przyczepność zapewniają mieszanki gumowe pochłaniające duże ilości energii (o wysokiej histerezie).
Opór toczenia zależy z kolei od odkształceń o niskiej częstotliwości występujących podczas obrotów opony. Wymaga to mieszanki, która pochłania niewielkie ilości energii (o niskiej histerezie). Ten kontrast powodował, że niemożliwe było wyprodukowanie opon, które jednocześnie obniżałyby opór toczenia i poprawiały przyczepność na mokrej nawierzchni.
Jednak dodanie krzemionki umożliwiło inżynierom stworzenie mieszanki o wysokiej histerezie przy wyższych częstotliwościach i niższej histerezie przy niskich częstotliwościach. W jaki sposób to działa? Opony z krzemionką są lżejsze, składają się z mniejszej ilości elementów podatnych na odkształcenia, a więc wytwarzają mniej ciepła. Mniej ciepła oznacza mniej zużytego paliwa, a nie następuje przy tym pogorszenie przyczepności.
W następnym artykule omówimy zagadnienie dotyczące przyczepności na styku opony i drogi. Zobacz już w czwartek, 29 grudnia.
Czy znalazłeś informacje, których szukałeś?