Nasz serwis jest też dostępny w formacie WAP:
http://tagtag.com/ppcmtb
Przeglądarka WAP
©
|
|
Porady
Sprzęt i technologie
- Opony
Opony
Ogumienie, czyli jak daleko pada opona od kauczukowca
Obecnie dostępne ogumienie rowerowe występuje w wielu barwach, wzory bieżnika są w zasadzie dowolne, a mieszanki gumowe mają ściśle określone własności. Wewnętrzna konstrukcja ogumienia też się rozwinęła, w porównaniu z dawnymi modelami. Tam, gdzie dotychczas stosowany był kord z bawełny lub nylonu (a w wyczynowych oponach szosowych - jedwabiu), obecnie często stosuje się kevlar.
Historia
Produkty kauczukowe stały się popularne od drugiej połowy XIX wieku. Wynalazek Johna Boyda Dunlopa zwiększył światowe zapotrzebowanie na mleczko drzew kauczukowych, a naukowcy starali się wymyślić coś, co by uniezależniało produkcję opon od dostaw z egzotycznych krajów Guma, a raczej kauczuk, jest to bezpostaciowa substancja o szklistej (!) (tzn. niekrystalicznej) strukturze. Mówiąc ogólnie, jest to węglowodór, opisywany wzorem (C5H8)n, przy czym należy zaznaczyć, że kauczuk naturalny (w przemyśle określany często skrótem NR - od Natural Rubber) ma właściwości niekorzystne dla użytkownika - mięknie i rozciąga się przy ogrzewaniu, a twardnieje i kruszy w niskich temperaturach. Przemysł rowerowy i oponiarski do produkcji dętek stosuje syntetyczny kauczuk butylowy, opony zaś wykonuje się z gumy nazywanej niekiedy "Buna".
W 1940r. amerykańscy chemicy uzyskali substancję o nazwie GR 1, obecnie znaną jako butyl. Produkuje się go z ropy naftowej i niewielkiej ilości izoprenu (pochodnej kauczuku) w temperaturze rzędu -100°C, co w rezultacie daje izobutylen. Kauczuk butylowy jest idealny do produkcji dętek. Przepuszczalność gazów ma 10-krotnie mniejsza niż lateks, co powoduje, że niektórzy producenci (np. Ritchey) swe lateksowe (czyli bardziej elastyczne)dętki uszczelniają od środka cienką warstewką butylu.
W 1935 roku Niemcy zaprezentowali produkt o nazwie Buna. Był to skrót od „butadien" i „natrium" (sód był tam katalizatorem w procesie polimeryzacji). Opracowano gumę Buna-N i Buna-S. Buna-S robiona jest z butadienu i styrenu. W Ameryce nazwano tę substancję GR-S i w czasie II wojny zastosowano do produkcji wszelkich wyrobów gumowych, z oponami włącznie. GR-S w przemyśle określa się jako „SBR" (Styrene Butadiene Rubber) i jest to substancja, z której produkowane sq opony do rowerów. Guma SBR ma właściwości zbliżone do naturalnego kauczuku. Nie jest olejoodporna i choć ma kiepska odporność na chemikalia, to ma doskonałą odporność na ścieranie i udar. Aby zamienić płynna SBR w coś, z czego zrobiona jest opona, należy wzbogacić ją o mnóstwo wypełniaczy, środków wzmacniających, antyutleniaczy i pigmentów, jeszcze zanim dojdzie do procesu wulkanizacji.
W przypadku SBR, wypełniacz i środek wzmacniający to zazwyczaj sadza. Zwiększa ona wytrzymałość, sztywność i odporność na ścieranie. Im więcej sadzy, tym guma jest twardsza, im mniej - tym miększa. Cząsteczki sadzy łączą się na stałe z łańcuchami polimerowymi gumy, dzięki czemu powstaje nowa substancja o charakterze krystalicznym. Bieżnik większości opon rowerowych i samochodowych wykonany jest z 45 części sadzy przypadających na 100 części syntetycznego kauczuku. Sadza chroni rowerowe opony również przed niszczącym wpływem ultrafioletu, lecz aby zwiększyć tę odporność, do mieszanki gumowej dodaje się wiele złożonych środków chemicznych. Ochronie przed ultrafioletem służą rozprowadzane w gumie trudno rozpuszczalne woski. Maja one to do siebie, że migrują powoli na powierzchnię opony i gdy nowa oponę przyszczypie się lub ściśnie między palcami, pojawi się na niej biały wykwit.
Zabójczy dla opon jest też ozon przygruntowy, gdyż powoduje powstawanie pogłębiających się pęknięć. Przed ozonem chronią wspomniane wyżej woski i inne substancje zapobiegające tworzeniu się pęknięć.
Produkcja
Opona rozpoczyna swe życie jako płaska taśma. Podstawa do jej wykonania jest kord, z którego robi się osnowę. Z gumowanej tkaniny z nici kordowych wykonywana jest wstęga, w której włókna rozmieszczone są ukośnie, pod katem 45°. Tę wstęgę nakłada się na składany bęben, a na nią nakłada się z kolei drutówkę, czyli stopki (obecnie zamiast stalowego drutu może występować kevlar). Brzegi taśmy z gumowanej tkaniny zawijane są wokół drutów i nakładane jeden na drugi. W rezultacie druty opony otoczone są jedną warstwa kordu, lecz pośrodku, tam, gdzie ma być bieżnik, znajdują się trzy warstwy tkaniny. Kilku producentów dodaje w środkowej części opony jeszcze po dwie warstwy tkaniny.
Po kilku operacjach przyszła opono w końcu Iąduje w stalowej formie, która ma dookoła wyryły negatyw bieżnika. Półfabrykat opony rozdyma się za pomocą specjalnych urządzeń i poddaje działaniu pary, gorącego powietrza lub wody, ewentualnie kombinacji tych czynników. Pod wpływem gorąca guma mięknie i wpływa w rowki bieżnika, podgrzewana jest również sama forma. Guma zostaje zwulkanizowana i przestaje być wrażliwa na gorąco i zimno, w przeciwieństwie do surowca wyjściowego.
Praktyka
Twardość opon rowerowych od kilku lat była tematem wielu polemik i kampanii reklamowych. Teoretycznie przynajmniej, miękka guma (pomimo szybszego zużywania się) zapewnia lepszą przyczepność, co jest dobrze widziane w każdym przypadku.
Jednak w praktyce do opony przykleja się piach, błoto i mech, a więc całą teorię diabli biorą. Pomimo to coraz popularniejsze są opony Dual Compound - z bieżnikiem wykonywanym z dwóch rodzajów gumy. Do jazdy terenowej stosuje się miękką gumę pośrodku opony, aby zapewniała dobrą przyczepność przy jeĽdzie po prostej, oraz twardsze boki bieżnika, aby znajduiące się tam klocki łatwiej wgryzały się w ziemię. Do jazdy turystycznej i szosowej mieszanki gumowe nakłada się na odwrót. Środkowa część bieżnika jest z twardej gumy (to zmniejsza opór toczny i spowalnia zużycie), a jego boki zrobione są z gumy miękkiej, aby zachować przyczepność, gdy rower głęboko pochyla się w zakręt. Badania za pomocą durometru (miernika twardości), o zakresie od 10/A (bardzo miękko) do 100/A (bardzo twardo), wykazały, że żadna z dostępnych na rynku opon nie miała twardości poniżej 58/A, oraz że żadna nie była twardsza niż 72/A. Tak więc opisywanie przez niektóre firmy swych opon jako Low Density (o niskiej gęstości) jest co najmniej przesadą. Kolejnym czynnikiem, wpływającym na zachowanie opony, jest gęstość oplotu. Jednostka tego to TPI - Threads Per Inch, czyli zwojów na cal. Niestety, niewielu wytwórców ujawnia te dane, a więc albo ktoś pominie ten fakt (liczenie, czy opona ma rzeczywiście „60 TPI" nie jest najłatwiejsze), albo (jeśli mu na tym zależy, gdyż np. jeĽdzi na BMX-ie) będzie ograniczać się do producentów, którzy tę wartość podają. Im liczba zwojów jest wyższa (a kord cieńszy), tym opona jest bardziej elastyczna i odporna na uszkodzenia. Np. opony BMX-ów do akrobacji moja bardzo wysokie wartości TPI. Nowym (do pewnego stopnia) jest rozwiązanie o nazwie BFC (Binary Function Compound), gdzie, podobnie jak w oponach
radialnych w samochodach, występuje inne niż diagonalne (ukośne) ułożenie włókien kordu. W przypadku BFC opona jest sztywna wzdłuż i giętka w poprzek. Pozwala to na uzyskanie niskiego oporu tocznego wraz z dobra przyczepnością w wyniku odkształcania opony na boki. Poza tym opony dzielą się na „skin-wall" (najlżejsze, z cienkimi bokami), „gumwall" (z miękkimi bokami) i „blackwall" (klasyczne, czarne, odporne na otarcia, przyszczypania i przebicia z boku). Od kilku lał stosuje się także warstwy PRS, czyli Puncture Resistant System, czyli odporne na przebicie. Jest to zazwyczaj dodatkowa warstwa kevlaru lub kauczuku silikonowego pod bieżnikiem.
Bieżniki
Nie ma opon naprawdę uniwersalnych. Odpowiednio dobrany bieżnik powinien zmniejszać opór jazdy i zapewniać optymalna przyczepność na podłożu, do którego jest przeznaczony. Opony do rowerów górskich charakteryzują się wydatnym bieżnikiem klockowym. Klocki bieżnika MTB powinny mieć geometrię dobrana tak, aby samoczynnie oczyszczały się z błota i ziemi. W przeciwnym razie no oponę nawinie się „bandaż" z gliny i przyczepność spadnie. Jednak takie opony na asfalcie wyją, maja niewielka przyczepność i powodują straty energii. Przy ich zakładaniu należy zwrócić uwagę, czy na ich boku jest zaznaczony kierunek obrotów, różny dla przedniego i tylnego koła. Bardziej wyspecjalizowane opony terenowe mają inny bieżnik dla koła tylnego, a inny dla przedniego. Do rowerów trekkingowych, krossowych i ATB stosuje się opony z bieżnikiem uniwersalnym. Są gładkie, z wcinającymi się w czoło opony rowkami, zapewniającymi odprowadzanie wody. W części czołowej bieżnika znajduje się szeroki pasek obiegowy, ułatwiający cicha jazdę po utwardzonym podłożu i powodujący zmniejszenie oporów toczenia. Niekiedy pasek ten jest poprzedzielany drobnymi rowkami - szczelinami lamelowymi, tworzącymi mnóstwo ostrych krawędzi, które wczepiając się w jezdnię, rozwierają się i powiększają przyczepność zwłaszcza na mokrej nawierzchni.
Rozmiary
W rozmiarach opon panuje chaos i dowolność. Początki tego stanu datują się na II połowę XIX wieku, kiedy to angielscy gentlemani jeĽdzili no bicyklach z wielkim kotem. W tych pojazdach średnica koła (mierzona wraz z opona) była bardzo znacząca dla uzyskiwania „wysokiej" prędkości. Po wprowadzeniu przekładni i pneumatyków sytuacja przestała być klarowna, ale stare zwyczaje pozostały. Obecnie można wymienić ok. 17 rozmiarów opon, określanych jako 26", oraz zbliżoną ilość dla 20" i 28". Na szczęście organizacja ETRTO (European Tyre and Rim Technical Organization) wprowadziła jednoznaczna zasadę, która określa, które opony pasują na jaka obręcz. Za podstawę przyjęto wyrażono w milimetrach średnicę osadzenia (tę, na jakiej znajduje się drut opony). Tak więc opona 26 x 1,75 jest opisywana jako 47-559. Pierwsza liczba - 47 - to wysokość opony od stopki do czubka bieżnika w milimetrach. Znajdująca się na drugim miejscu liczba 559 to średnica (w mm) osadzenia drutu na obręczy. Ta liczba w przypadku kupna nowych opon jest najważniejsza, gdyż informuje o tym, czy ogumienie będzie pasować do naszych obręczy, czy nie.
Zobacz też: Konserwacja - opony
Zaczerpnięto z:
„Młody Technik” 5/2003
Marek Utkin
|