מדע הזדקנות הצמיגים

"החמצון האוטומטי של גומי ידוע כבר זמן רב, וגם מזה זמן רב ידוע שהוא משחק תפקיד חשוב חלק בהידרדרות או הזדקנות ספונטנית, וזה היה מושא למחקרים רבים בעלי עניין רב." - מאמר כתב עת מ 1931.

לאחרונה היו לא מעט מחלוקות בנושא הזדקנות הצמיגים. אנשים רבים היו רוצים לראות יצרנים וסוחרים שמים תאריכי תפוגה על הצמיגים שלהם או מסמנים באופן ברור את הגיל של כל צמיג עבור הצרכנים בזמן הרכישה.

הנושא הגיע לראש מוקדם יותר השנה כאשר מרילנד דנה בהצעת חוק לחייב סוחרי צמיגים במרילנד לתת לצרכנים הצהרה מודפסת על הסכנות של הזדקנות הצמיגים בכל פעם שהם למכור צמיג זה יותר משלוש שנים אחרי תאריך הייצור שלו.

יש כאן סוגיות מרובות ומורכבות על כף המאזניים:

• האם לצמיגים צריכים להיות הכרויות ברורות יותר?
• מתי צמיג ישן מכדי להיות בטוח?
• האם יש להוציא צמיג משימוש בגלל גיל גם אם נותרו לו חיי דריכה?
• אם צמיג חדש נשמר לאורך זמן האם צריך למכור אותו עם תווית אזהרה או לא למכור אותו בכלל?

מדע ההזדקנות

"הצמיגים מתכלים בעיקר מבפנים החוצה, עקב חדירות ותגובה של החמצן בלחץ בתוך מבנה הצמיג, עם שיעורים פרופורציונליים לטמפרטורה." - סיכום מחקר פיתוח מבחן הזדקנות הצמיגים של NHTSA

הזדקנות הצמיגים היא בעיה של חמצון. כאשר הגומי נחשף לחמצן, הוא מתייבש והופך נוקשה יותר, מה שמוביל לסדקים. הנושא הוא בעיקר על האופן שבו השכבות הפנימיות, ה"טריז" של הגומי מתחמצנות.

התקשות וסדקים של גומי מיושן עלולים להוביל לכך שהשכבות הפנימיות של הצמיג מתפרקות מחגורות הפלדה במקום להתגמש עם הפלדה כשהצמיג מתגלגל עם תת משקל.

למעשה, ישנם ארבעה גורמים עיקריים שקובעים כמה מהר יזדקן הצמיג:

• האונייה הפנימית: הציפוי הפנימי של כל צמיג הוא תרכובת גומי בוטיל מיוחדת שנועדה להיות אטומה לאוויר כדי לשמור על האוויר בתוך הצמיג במקום בו הוא שייך. אף אניה פנימית אינה עמידה למים לחלוטין, כך שחלק מהאוויר תמיד ידלוף לאט דרך התוחם עקב אוסמוזה. איכות התוחם הפנימי קובעת כמה אוויר זולג דרכו, ולכן באיזו מהירות המבנה הפנימי של הצמיג נחשף לחמצן.
• ריכוז חמצן: די קל לראות ששיעורי החמצון יגדלו כאשר ריכוז החמצן גבוה יותר. המשמעות היא שצמיג שמותקן ומלא באוויר דחוס יזדקן הרבה יותר מהר מצמיג שהוא רק מאוחסן, מכיוון שלחץ האוויר גבוה בסדרי גודל בצמיג מלא, וחמצן נוסף יחלחל דרך אֳנִיָה.
• חוֹם: חמצון של גומי מתרחש הרבה יותר מהר בחום גבוה מאשר בחום נמוך. למעשה, חום מגביר הן את החדירות והן את התגובתיות של החמצן, מה שמקל על החמצן לעבור דרך הציפוי הפנימי והן קל יותר להגיב עם הגומי שבתוך הצמיג.
• נוֹהָג: כאשר צמיג מונע, הלחץ ותנועת הגמישות מזרימים את השמנים הפנימיים דרך הגומי. שמנים אלו משמנים את הגומי הפנימי ומונעים ממנו להתייבש ולהתקשות. אז צמיגים שמשתמשים בהם פחות הם לרוב פגיעים יותר להשפעות הזדקנות.

ההיסטוריה של המדע

• בשנת 1989, ADAC, קבוצת התמיכה הצרכנית של גרמניה סיכמה: "אפילו צמיגים בני שש שנים בלבד - למרות שהם נראים חדשים לגמרי - יכולים להוות סיכון בטיחותי. מומחי צמיגים אפילו אומרים שאם לא משתמשים בהם, אכן, הצמיגים מזדקנים מהר יותר".
• בשנת 1990 יצרני רכב כולל BMW, Audi, פולקסווגן, טויוטה, מרצדס-בנץ, ניסאן ו-GM אירופה, בין היתר, כלול במדריך למשתמש אזהרות כי יש להשתמש בצמיגים מעל שש שנים רק במקרה חירום ולהחליף אותם בהקדם אפשרי.
• איגוד יצרני הגומי הבריטי ציין: "חברי BRMA ממליצים בחום שלא לשים צמיגים שאינם בשימוש לשימוש אם הם מעל גיל 6 ושיש להחליף את כל הצמיגים 10 שנים מתאריך יִצוּר."
• בשנת 2005, פורד, דיימלר קרייזלר ובריג'סטון/פירסטון הוסיפו אזהרות כי יש לבדוק את הצמיגים לאחר 5 שנים ולהחליף אותם לאחר 10 שנים. מישלן וקונטיננטל הוציאו עלונים דומים ב-2006. הנקוק עשה זאת ב-2009.

מחקר NHTSA מספק הוכחות

בשנת 2007, דוח המחקר של NHTSA לקונגרס בנושא הזדקנות הצמיגים הציג עדויות ברורות הן לכשלים בהזדקנות הצמיגים והן להשפעה המוגזמת של חום מתמשך על מנגנון ההזדקנות.

• "מגמה זו נצפתה בניתוח הנתונים של NHTSA שסופקו על ידי חברת ביטוח גדולה... הוא דיווח כי 27 אחוז מהמבוטחים שלו הם מטקסס, קליפורניה, לואיזיאנה, פלורידה ואריזונה, אבל 77 אחוז מתביעות הצמיגים הגיעו ממדינות אלו ו-84 אחוזים מהן היו לגבי צמיגים מעל 6 שנים ישן. בעוד שתביעות ביטוח צמיגים אינן בהכרח מדד מוחלט לכשלים כתוצאה מהזדקנות, [הן] אינדיקציה שסביר להניח שמספר רב של כשלים בצמיגים מתרחשים בגלל ההשפעה של טמפרטורה גבוהה מתמשכת על הצמיגים." - דוח מחקר של NHTSA לקונגרס בנושא הזדקנות הצמיגים

כאשר NHTSA ערכה בדיקות נוספות באריזונה, הם גילו לא רק שהצמיגים הראו שיעור כשל הולך וגדל עם הגיל, במיוחד בסביבות 6 שנים, הם גם גילו שקצב ההזדקנות היה רק ​​מעט פחות לחילופין צמיגים.

• "ניתוח DOE מאשר שקילומטראז' היה גורם חסר חשיבות יחסית ב[כישלונות עקב] הזדקנות בהשוואה לזמן. לכן זמן, לא קילומטראז', הוא המדד הנכון להזדקנות הצמיגים... מלבד וריאציות מיצרן ליצרן, גודל הצמיג, או ליתר דיוק, נראה שיחס רוחב-גובה של הצמיגים משפיע על קצב הזדקנות הצמיגים. צמיגים עם יחסי רוחב-גובה גבוהים יותר מזדקנים מהר יותר מצמיגים עם יחסי רוח-גובה נמוכים יותר". - חמצון גומי והזדקנות צמיגים - סקירה.
• "...התוצאות תומכות בהשערה שצמיגי חילוף עלולים להתקלקל בזמן אחסון על הרכב. זהו דאגה מיוחדת בשילוב עם לחצי הניפוח של צמיגים רזרביים בגודל מלא בעת השליפה. למעלה מ-30% מצמיגי הנוסעים והמשאיות הקלות במיקום הצמיגים הרזרביים היו בעלי לחצי ניפוח מתחת למינימום טבלת העומס של T&RA. מחקר שנערך לאחרונה על ידי הסוכנות צפה שיותר מ-50% מכלי רכב הנוסעים עדיין יהיו על הכביש כביש בארה"ב לאחר 13 שנות שירות, ויותר מ-10% עדיין יהיו בדרכים לאחר 19 שנים. עבור תנועות קלות, הנתונים הללו מגיעים ל-14 ו-27 שנים בהתאמה. מכיוון שצרכנים מעטים מחליפים את צמיגי החילוף בגודל מלא שלהם בעת החלפת סטים של צמיגים על הכביש, לצמיגים בגודל מלא יש פוטנציאל לחיי שירות ארוכים מאוד. זה מעורר את החשש ההגיוני שצמיגים רזרביים ישנים בגודל מלא עם ירידה אפשרית ביכולת עשויים לראות שימוש חירום בעודם מנופחים נמוך משמעותית". - פרויקט פיתוח מבחן הזדקנות הצמיגים של NHTSA: שלב 1

צמיגים בעלי דירוג מהירות גבוה יותר התקלקלו ​​פחות - אפילו בצמיגים רזרביים.

• "התוצאות הצביעו על מתאם חזק לדירוג המהירות של הצמיג, כאשר הצמיגים בעלי המהירות הגבוהה יותר מאבדים את היכולות הנמוכות ביותר עם העלייה בגיל ובקילומטראז'." - פרויקט פיתוח מבחן הזדקנות הצמיגים של NHTSA: שלב 1

מסקנות

אם יש לך צמיגים על המכונית כבר חמש שנים, אתה צריך לבדוק אם יש בהם סדקים לאורך הדופן או בתוך חריצי הדריכה, מה שיעיד על בעיות הזדקנות. אם יש לך צמיגים על המכונית במשך שש שנים, יש להחליף אותם.

אם אתה גר בפיניקס, אתה צריך לבדוק גם את הצמיגים וגם את שפיותך בארבע שנים לכל היותר. יש לבדוק ולהחליף צמיגים חילופיים באותו לוח זמנים. כדאי גם לבדוק לפני השימוש באחד. מכיוון שלא משתמשים בחלפים לעתים קרובות, אם בכלל, השמנים בצמיג אינם מסתובבים בלחץ ומכיוון שתא המטען עלול להתחמם מאוד, צמיגי חילוף עלולים להיות פגיעים במיוחד להשפעות הזדקנות.

צמיגים עשויים להזדקן מעט באחסון, אבל הם לא מתחילים להזדקן עד שהם מורכבים ומתמלאים באוויר. גם אם היית קונה צמיג חדש בן שלוש שנים, הייתי סופר את השנים האלה באופן שמרני כחצי שנים ואומר שלצמיג נותרו 4.5 שנים. זה יצטרך להיות תלוי בך אם אתה חושב שתוציא כל כך הרבה שנים מהדריכה. עם זאת, אחסון בתנאים מחממים עשוי לשלול במידת מה את ההשפעה הזו.

כרגע, כדי לברר מתי יוצר הצמיג, תצטרך לפענח את מספר זיהוי צמיג או TIN. רבים בעד א קָרִיא תאריך הייצור מונח על שני הדפנות.

יחסי גובה-רוחב נמוכים יותר ויותר דירוגי מהירות נוטים להיות בקורלציה עם חיים ארוכים יותר. זה כנראה נובע מפחות שטח פנים בתא האוויר ובנייה טובה יותר, במיוחד ספינות פנימיות טובות יותר.