Nauka o starzeniu się opon

„Samoutlenianie gumy jest znane od dawna i od dawna wiadomo, że odgrywa ono ważną rolę udział w samoistnym pogorszeniu lub starzeniu się i był przedmiotem licznych badań, które wzbudzają duże zainteresowanie”. - Artykuł z czasopisma z 1931.

Ostatnio pojawiło się sporo kontrowersji w kwestii starzenia się opon. Wiele osób chciałoby, aby producenci i dealerzy umieszczali daty ważności na swoich oponach lub w inny sposób wyraźnie zaznaczali wiek każdej opony w momencie zakupu.

Kwestia ta pojawiła się na początku tego roku, kiedy Maryland debatowała nad ustawą wymagającą od dealerów Maryland wydania konsumentom drukowanego oświadczenia o niebezpieczeństwach starzenia się opon za każdym razem, gdy sprzedać oponę to ponad trzy lata od daty produkcji.

W grę wchodzą liczne i złożone kwestie:

• Czy opony powinny mieć bardziej widoczne datowanie?
• Kiedy opona jest za stara, aby była bezpieczna?
• Czy oponę należy wycofać z eksploatacji ze względu na wiek, nawet jeśli pozostała jej żywotność?
• Jeśli nowa opona jest przechowywana przez długi czas, czy powinna być sprzedawana z etykietą ostrzegawczą, czy w ogóle nie sprzedawana?

Nauka o starzeniu się

„Opony ulegają degradacji przede wszystkim od wewnątrz, z powodu przenikania i reakcji sprężonego tlenu w strukturze opony, z szybkością proporcjonalną do temperatury”. - Podsumowanie badań rozwojowych testu starzenia opon NHTSA

Starzenie się opon to kwestia utleniania. Gdy guma jest wystawiona na działanie tlenu, wysycha i staje się sztywniejsza, prowadząc do pękania. Problem dotyczy przede wszystkim tego, jak utleniają się wewnętrzne, „klinowe” warstwy gumy.

Usztywnienie i pękanie starzonej gumy może prowadzić do odklejania się wewnętrznych warstw opony od stalowych pasów, zamiast wyginania się ze stalą, gdy opona toczy się z niedowagą.

Zasadniczo cztery główne czynniki decydują o tym, jak szybko opona się starzeje:

• Wewnętrzna wkładka: Wewnętrzna wyściółka każdej opony to specjalistyczna mieszanka gumy butylowej, która została zaprojektowana tak, aby była nieprzepuszczalna dla powietrza, aby utrzymać powietrze wewnątrz opony tam, gdzie należy. Żadna wkładka wewnętrzna nie jest całkowicie wodoodporna, więc część powietrza zawsze będzie powoli przeciekać przez wkładkę z powodu osmozy. Jakość wkładki wewnętrznej decyduje o tym, ile powietrza przecieka, a tym samym jak szybko wewnętrzna struktura opony jest wystawiona na działanie tlenu.
• Stężenie tlenu: Łatwo zauważyć, że szybkość utleniania wzrośnie, gdy stężenie tlenu będzie wyższe. Oznacza to, że opona zamontowana i wypełniona sprężonym powietrzem starzeje się znacznie szybciej niż opona po prostu przechowywane, ponieważ ciśnienie powietrza jest o rząd wielkości wyższe w wypełnionej oponie, a więcej tlenu przeniknie przez liniowiec.
• Ciepło: Utlenianie gumy zachodzi znacznie szybciej w wysokiej temperaturze niż w niskiej temperaturze. Zasadniczo ciepło zwiększa zarówno przepuszczalność, jak i reaktywność tlenu, ułatwiając tlenowi przedostawanie się przez wewnętrzną wkładkę i łatwiejszą reakcję z gumą wewnątrz opony.
• Stosowanie: Kiedy opona jest napędzana, ciśnienie i ruch zginający rozprowadzają wewnętrzne oleje przez gumę. Oleje te smarują wewnętrzną gumę i zapobiegają jej wysychaniu i sztywnieniu. Tak więc opony, które są rzadziej używane, są często bardziej podatne na efekty starzenia.

Historia nauki

• W 1989 roku ADAC, niemiecka grupa praw konsumentów, stwierdziła: „Nawet opony, które mają zaledwie sześć lat – choć wydają się być zupełnie nowe – mogą stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa. Eksperci od opon twierdzą nawet, że jeśli nie są używane, to rzeczywiście opony starzeją się szybciej”.
• W 1990 r. producenci pojazdów, w tym m.in. BMW, Audi, Volkswagen, Toyota, Mercedes-Benz, Nissan i GM Europe, zawarte w instrukcji obsługi ostrzeżenia, że ​​opony starsze niż sześć lat powinny być używane tylko w nagłych wypadkach i wymieniane jak najszybciej możliwy.
• Brytyjskie Stowarzyszenie Producentów Gumy zauważyło: „Członkowie BRMA zdecydowanie zalecają, aby nie zakładać nieużywanych opon do eksploatacji, jeśli mają więcej niż 6 lat, a wszystkie opony należy wymienić po 10 latach od daty ich zakupu produkcja."
• W 2005 r. Ford, DaimlerChrysler i Bridgestone/Firestone dodały ostrzeżenia, że ​​opony należy sprawdzać po 5 latach i wymieniać po 10 latach. Michelin i Continental wydały podobne biuletyny w 2006 roku. Hankook zrobił to w 2009 roku.

Badania NHTSA dostarczają dowodów

W 2007 roku raport badawczy NHTSA dla Kongresu dotyczący starzenia się opon przedstawił wyraźne dowody zarówno na awarie starzenia się opon, jak i nadmierny wpływ długotrwałego ciepła na mechanizm starzenia.

• „Ten trend został zaobserwowany w analizie NHTSA danych dostarczonych przez dużą firmę ubezpieczeniową... Poinformował, że 27 procent ubezpieczających pochodzi z Teksasu, Kalifornii, Luizjany, Florydy i Arizony, ale 77 procent roszczeń dotyczących opon pochodziło z tych stanów, a 84 procent z nich dotyczyło opon starszych niż 6 lat stary. Chociaż roszczenia z tytułu ubezpieczenia opon niekoniecznie są bezwzględną miarą awarii spowodowanych starzeniem się, [są] wskazówką że duża liczba awarii opon jest prawdopodobna z powodu wpływu utrzymującej się wysokiej temperatury na opony”. - Raport badawczy NHTSA dla Kongresu na temat starzenia się opon

Kiedy NHTSA przeprowadziło dalsze testy w Arizonie, okazało się, że nie tylko opony wykazują rosnącą awaryjność wraz z wiekiem, zwłaszcza w wieku około 6 lat, odkryli również, że tempo starzenia się było tylko nieznacznie mniejsze opony.

• „Analiza DOE potwierdza, że ​​przebieg był stosunkowo nieistotnym czynnikiem [awarii spowodowanych] starzeniem się w porównaniu z czasem. Tak więc czas, a nie przebieg, jest właściwą miarą starzenia się opon... Oprócz różnic w zależności od producenta, rozmiar opony, a dokładniej, współczynnik kształtu opony wydaje się mieć wpływ na szybkość starzenia się opony. Opony o wyższym współczynniku kształtu starzeją się szybciej niż opony o niższym współczynniku kształtu”. - Utlenianie gumy i starzenie się opon — przegląd.
• „...wyniki potwierdzają hipotezę, że zapasowe opony mogą ulec degradacji podczas przechowywania w pojeździe. Jest to szczególnie niepokojące w połączeniu z ciśnieniem napompowania pełnowymiarowych opon zapasowych podczas pobierania. Ponad 30% opon do samochodów osobowych i lekkich samochodów ciężarowych w lokalizacji koła zapasowego miało ciśnienie poniżej wartości minimalnych podanych w tabeli obciążenia T&RA. Niedawne badanie przeprowadzone przez agencję przewiduje, że ponad 50% samochodów osobowych nadal będzie jeździć drogowych w USA po 13 latach służby, a ponad 10% nadal będzie jeździć po 19 lat. W przypadku lekkich zakładek liczby te wynoszą odpowiednio 14 i 27 lat. Ponieważ niewielu konsumentów wymienia swoje pełnowymiarowe opony zapasowe podczas wymiany zestawów opon drogowych, pełnowymiarowe opony zapasowe mają potencjalnie bardzo długą żywotność. Wywołuje to logiczną obawę, że starsze pełnowymiarowe opony zapasowe, które mogą ulec pogorszeniu, mogą być używane w sytuacjach awaryjnych, gdy są znacznie niedopompowane”. - Projekt rozwoju testów starzenia opon NHTSA: Faza 1

Opony o wyższej prędkości ulegają degradacji w mniejszym stopniu – nawet na oponach zapasowych.

• „Wyniki wskazują na silną korelację z indeksem prędkości opony, przy czym opony o wyższej prędkości tracą najmniej możliwości wraz z wiekiem i przebiegiem”. - Projekt rozwoju testów starzenia opon NHTSA: Faza 1

Wnioski

Jeśli masz opony w samochodzie od pięciu lat, powinieneś sprawdzić, czy nie pękają wzdłuż ściany bocznej lub wewnątrz rowków bieżnika, co wskazywałoby na problemy ze starzeniem się. Jeśli masz opony w samochodzie od sześciu lat, należy je wymienić.

Jeśli mieszkasz w Phoenix, powinieneś sprawdzać zarówno opony, jak i swoje zdrowie psychiczne w wieku maksymalnie czterech lat. Opony zapasowe należy sprawdzać i wymieniać według tego samego harmonogramu. Powinieneś również sprawdzić przed użyciem. Ponieważ części zamienne nie są używane często, jeśli w ogóle, oleje w oponie nie krążą pod ciśnieniem, a bagażnik może się bardzo nagrzewać, opony zapasowe mogą być szczególnie podatne na efekty starzenia.

Opony mogą się nieco starzeć podczas przechowywania, ale nie zaczynają się starzeć, dopóki nie zostaną zamontowane i napełnione powietrzem. Nawet gdybyś kupił nową oponę, która ma już trzy lata, konserwatywnie liczyłbym te lata jako pół roku i powiedziałbym, że oponie zostało jeszcze 4,5 roku. To od ciebie musiałoby zależeć, czy myślisz, że wyjdziesz z równowagi przez wiele lat. Jednak przechowywanie w upalnych warunkach może nieco zniwelować ten efekt.

W tej chwili, aby dowiedzieć się, kiedy opona została wyprodukowana, musisz rozszyfrować Numer identyfikacyjny opony lub NIP. Wielu opowiada się za czytelny data produkcji umieszczona na obu ścianach bocznych.

Niższe proporcje i wyższe wskaźniki prędkości mają tendencję do korelacji z dłuższym życiem. Wynika to prawdopodobnie z mniejszej powierzchni w komorze powietrznej i lepszej konstrukcji, zwłaszcza lepszych wkładek wewnętrznych.