Aproape totul despre cauciucuri
Cu siguranta multi dintre noi ne’am regasit in situatia de a alege
cauciucuri pentru a ne incalta motocicleta, insa, fiind in necunostinta
de cauza, acest lucru minor la prima vedere, dar foarte important,
devenind o mare dilema. Cum informatiile in acest sens sunt destul de
sarace in publicatiile de specialitate de la noi, singura cale de ne
documenta si a lua o decizie au fost internetul, experienta personala
(subiectiva) sau, de cele mai multe ori vanzatorul, care insa va apela
la argumente mai degraba comerciale decat stiintifice, indrumandu-ne
catre o posibila optiune nu tocmai potrivita pentru motorul nostru.
Pentru a va face o ideea ce anume sa urmariti la un tip de caciucuri
in momentul achizitionarii, precum si ce tip cauciucuri vi se potrivesc
mai bine in functie de stilul de mers (racing ori touring), dar si
functie de motocicleta detinuta; va sfatuiesc sa cititi articolul
urmator in detaliu asteptand cu interes comentariile dvs.
COMPOZITIE
Incep prin a prezenta informatiile de baza referitoare la
compozitia chimica a unei anvelope si voi enumera pentru inceput
componentele de baza ale oricarei anvelope, indiferent ca este de tip
moto sau auto:
- Cauciucul natural si sintetic
- CarbonBlack ( in traducere funingine)
- Fier si alte textile
- Zinc si Sulf
- Aditivi
Cauciuc natural si sintetic
Aceste doua elemente se regasesc de obicei
impreuna in compozitia unei anvelope, ele insa putandu-se regasi si
separat, dar numai in cazul cauciucului sintetic.
Cauciucul natural, a fost descoperit in anii
1500, fiind obţinut din sucul ce se scurgea din arborii de hevea
braziliană. Aborigenii făceau din sucul coagulat mingi săritoare. Ei
numeau acest material „cauciuc”, ceea ce în limba lor înseamnă : cau-copac şi uciu-curge,plînge.
Din punct de vedere chimic, cauciucul
natural este o hidrocarburã macromolecularã, cu formula brutã (C5H8)n,
unde n variazã între 1000 si 5000. Moleculele cauciucului sunt formate din catene lungi ce au ca si component structural de bazã izoprenul. Cea mai importantã proprietate a cauciucului este elasticitatea, care este optimã între 0 si 300.
Cauciucul brut prezintã o serie de inconveniente:
elasticitatea sa variazã cu temperatura, si anume peste 300 el se
înmoaie (curge), iar sub 0 devine casant. Sub actiunea oxigenului
cauciucul “îmbãtrâneste”, adicã devine sfãrâmicios si inutilizabil.
Procentul de cauciuc natural regasit intr-o anvelopa variaza in
functie de destinatia ei, astfel anvelopele supuse unei greutati mari
(TIR) contin un procent mai mare de cauciuc natural, spre deosebire de
anvelopele destinate masinilor usoare (pasageri). Aceasta componentza
ofera anvelopei proprietatea elasticitatii, elasticitatea mare a
cauciucului natural datorandu-se joncţiunii macromoleculelor în forma
de spirale neregulate şi gheme (flexibilitatii catenelor).
Pe langa cauciucul natural in anvelopa mai este regasit si cel
sintetic, ori chiar numai cel sintetic, cauciucul sintetic folosit in
fabricarea anvelopelor este cel butadien-stirenic ???
Carbon Black
In limba Romana termenul poate fi asimilat ca funingine, aceasta
componenta a anvelopei fiind un material ce se produce prin arderea
incompleta a produselor petroliere.Unul din efectele principale ale
acestei componente este acela de a intari compozitia cauciului,
implicit de a-i extinde perioada de folosire. Efectul secundar pe care
il are asupra cauciucului este culoare acestuia, avand rol de pigment,
din acest motiv cauciucul avand in general culoarea neagra.
Recent (de vreo 30 de ani) o alta componenta chimica care se adauga impreuna cu aceasta este siliciu (Silica-engl).
Acesta ofera anvelopei o mai buna aderenta in conditii umede, dar si o
rezistanta mai mica in timpul rularii (lower rolling resistance).
Dezavantajul acestei componente este ca, pentru absorbtie, necesita o
componenta chimica suplimentara, mai scumpa, marind si timpul de
amestecare al ingredientelor, prin aceasta ridicand costurile de
productie ale anvelopei. Anvelopele de vara nu au in compozitia lor
siliciu care ar dilata anvelopa la temperaturi ridicate.
Jongland cu procentul acestor doua chimicale din compozitia cauciucului, producatorii pot modifica duritatea compozitiei in tare sau moale, precum si vascozitatea (thickness) si aderenta anvelopei. Cauciucurile racing,
de pista, contin un procent foarte ridicat de siliciu si scazut in
funingine (carbonblack) in comparatie cu anvelopele de strada, deoarece
aderenta este mult mai importanta in conditii de pista, cauciucurile
racing la nivelul pro fiind folosite doar o singura cursa (cca 100km).
Fier si alte textile
Fierul este folosit in cadrul anvelopelor pentru a
intari rezistenta lor in conditii extreme de greutate, un exemplu fiind
anvelopele de marfa (camioane). Acesta este avantajul, iar dezavantajul
este faptul ca prin folosifirea acestui material cauciucul este cu mult
ingreunat. Pentru a minimaliza dezavantajul greutatii, se mai folosesc
fibrele de carbon, nylon ori Kevlar, folosirea lor insa ridicand cu
mult costurile de productie.
In urma experimentelor s-a constatat faptul ca in cazul in care se
micsoreaza considerabil procentul de fier (fibre de fier), ori chiar se
elimina in totalitate, aceasta din urma isi pierde proprietatea de
conductor termic, temperatura in cadrul zonei de contact nemaifiind la
fel de bine dispersata.
Zinc si Sulf
Aceste doua componente chimice de baza ale
anvelopei se regasesc in cantitati foarte mici si anume intre 1%-3%, in
functie de anvelopa, aceste componente fiind folosite pentru a grabi
procesul de fabricare al cauciucului.
Efectul sulfului asupra cauciucului natural a fost descoperit de
americanul Ch. Goodyear, in anul 1839, cand întimplător a scăpat pe o
plită fierbinte o bucată de cauciuc presat cu sulf. A doua zi a
constatat că acel cauciuc rămăsese elastic, find in acelasi timp
rezistent la temperaturile extreme (fierbinte şi rece).
Aditivi
Ultima componenta chimica a anvelopei, un mixt de compusi chimici,
inlocuiti in ultima vreme de cauciuc natural extras din anvelope
trimise la reciclare.
CARACTERISTICI
Cu siguranta, la achizitionarea unei anvelope pentru motocicleta
dumneavostra, veti vrea sa faceti cea mai buna alegere, tinand cont de
faptul ca in momentul cand ne aflam in sa, singurul contact cu asfaltul
il avem prin cauciucuri, in mare parte franarea depinde de cauciucuri,
in momentul abordarii curbelor stabilitatea depinde evident tot de
cauciucuri… etc., alegerea unui cauciuc fiind un compromis intre mai
multi factori precum : longevitate, stabilitatea conferita pe curbe,
timpul de incalzire, pretul (nepunand accent pe acest lucru, pentru a
nu face reclama vreunei marci anume).
Primul lucru si cel mai important care trebuie urmarit la un cauciuc este momentul cand trebuie inlocuit.
Nu e nevoie de un geniu pentru a sesiza acest lucru, mai ales ca in
proportie de 90 % toate anvelopele au martori de uzura, a caror forma
difera de la un producator la altul. Prin urmare in momentul cand a
ajuns la martori anvelopa trebuie inlocuita.
Mai sunt insa si alte situatii in care va trebui sa inlocuim o
anvelopa, indiferent ca si-a atins sau nu uzura fizica maxima indicata
de producator, cum ar fi cazul in care au fost efectuate mai mult de
doua reparatii (niciodata sa nu se aplice petec cald asupra anvelopei
de motocicleta); in cazul in care pana afecteza straturile de
rezistenta ale anvelopei; cand pana este situata in lateralul
anvelopei; in cazul in care anvelopa are o vechime de peste 4-5 ani
(vom reveni asupra acestui subiect); daca am facut pana si am mers cu
roata dezumflata mai mult de 500m …etc..
Profilul anvelopelor difera foarte mult chiar daca
la ochiul liber nu putem face nici o diferenta intre ele (exceptand
anvelopele cross si dual sport). Prin urmare unele anvelope au un profil ascutit
permitand motocicletei sa se incline mai repede in viraje, avand in
acelasi timp si un contact mai mare cu asfaltul decat anvelopele cu un profil rotund,
stabilitatea pe linia dreapta fiind insa mai redusa decat celalalt
profil, unii motociclisti neagreeand senzatia unei motociclete care
“cade” singura pe curbe. Anvelopele cu profil ascutit au o forma
oarecum triunghiulara, motiv pentru care pata de contact pe centru este
mai ingusta, cauciucul patratindu-se mai repede cand este folosit pe
perioade lungi in linie dreapta (autostrazi).
Pentru a beneficia de avantajele ambelor profile, de’a lungul
timpului producatorii au incercat sa imbine aceste doua profile. La un
moment dat Metzeler a venit cu o solutie inedita la acea vreme si anume
cea a cauciucului cu 3 unghiuri (metoda preluata ulterior de mai toti
marii producatori), profil care in loc sa fie format dintr’un singur
arc de cerc, de fapt are 3 arcuri, fiecare cu raze diferite, pentru a
beneficia de stabilitate la rularea cu viteze mari pe drum drept precum
si de aderenta sporita progresiv in timpul inclinarii.
Anvelopele sunt produse in diferite compozitii fiecare fiind
destinata unui anumit tip de utilizare. Ultima generatie de cauciucuri
foloseste metoda materialului compozit, in compozitia unui cauciuc moto
putand fi folosite portiuni cu duritati diferite: tare pe mijloc, moale
pe lateral si medium intre cele doua compozitii.
Compozitia slick
are o singura destinatie, foarte precisa, si anume pista. Tocmai de
aceea pe acest tip de anvelope e clar scris “for race only” or “not for
street use”. Trebuie subliniat ca acest tip de cauciuc isi va arata
adevarata valoare doar la temperaturi ridicate, fiind extrem de greu,
daca nu imposibil, ca in conditiile rularii pe strada sa atingem
temperaturile la care aceste anvelope lucreaza optim. Chiar si in
conditii de pista, aceste cauciucuri sunt recomandate sa fie folosite
de maxim 2-3 ori apoi inlocuite (vom vedea imediat de ce).
Cand o anvelopa este incalzita la temperatura optima pentru
care a fost conceputa (temperatura ideala pentru un slick este inte
65-85 grade, unele slickuri ajungand si pana la 100 grade) cauciucul
din ea devine foarte moale, aproape lichid, intrand in toate
imperfectiunile asfaltului si creand o pelicula aderenta, pelicula care
se distribuie pe toata zona de contact. In momentul in care asupra
cauciucului se inceteaza presiunea care l-a adus la temperatura optima
de rulare, acesta se va raci la temperatura ambianta, producandu-se in
acest fel un ciclu de incalzire-racire. In tot timpul acestui ciclu cauciucul sufera un proces pe nume outgassing,
in timpul caruia parti din cauciuc se transforma efectiv in gaz si se
evapora. Am aflat din prima parte a acestui articol (compozitia
chimica) ca siliciul inmoaie cauciucul. Prin urmare, in timpul
procesului de “outgassing”, un procent foarte mare din moleculele ce
se transforma in gaz sunt tocmai cele de siliciu , rezultatul fiind
intarirea, anvelopa pierzandu-si abilitatea de a fi flexibila,
pierzandu-se din pelicula de aderenta, aceste rezultate accentuandu’se
cu fiecare ciclu de incalzire-racire.
De aceea anvelopele, pe perioada depozitarii, trebuie tinute
intr-un loc racoros, ferit de razele soarelui. Citind pe internet am
descoperit ca in trecut pentru cursele de “flat-track” cauciucurile
erau tinute pe acoperis, in contact direct cu razele soarelui, fiind
intoarse de pe-o parte pe alta (ca o friptura pe gratar), ele trecand
prin mai multe cicluri de incalzire-racire si astfel accelerand
artificial procesul outgassing pana cand acestea deveneau tari ca
piatra, perfecte pentru acest tip de curse. Depozitarea anvelopelor
trebuie facuta intr-un loc ferit de aparatele electrice in functiune,
gazele emise de acestea favorizand de asemenea procesul de outgassing.
Revenind la prima compozitie analizata si anume slick –
anvelopele cu aceasta compozitie contin la baza un cauciuc tare, avand
aderenta ideala doar la temperaturi inalte, temperaturi ce nu pot fi
atinse pe drumurile publice, oricat de racing ar fi de stilul de mers.
Trebuie mentionat ca toate cauciucurile cu compozitia slick au “durata
de viata” de doar cateva cicluri incalzire-racire, dupa care compozitia
originala fiind compromisa ireversibil, nemaiputand fi folosite pe
pista in conditii de siguranta, in cazul acestora procesul de
outgassing fiind mult mai pronuntat.
Mai fac o paranteza pentru a explica rolul incalzitoarelor de cauciucuri (tire warmers-urilor).
Veti crede, la fel ca si mine inainte de documentarea in vederea
scrierii acestui articol, ca rolul principal al acestor accesorii
racing este de incalzi si a mentine ridicata temperatura cauciucurilor
pentru a nu fi nevoie de multe ture pentru incalzirea lor. Gresit,
acesta este doar unul din rolurile lor, rolul principal fiind insa acela de a reduce ciclurile de incalzire-racire.
Daca nu ati folosi “tire warmers”, o anvelopa racing dupa o zi de
antrenamente nu ar mai trebui folosita vreodata pe pista (spun
producatorii). Folosind insa acest accesoriu, in timpul unei zile
intregi de antrenamente pe pista, cu opriri dese la boxe pentru
schimbarea diferitelor setari, anvelopa ar suferi doar un ciclu de
incalzire/racire. Un alt rol secundar al acestui accesoriu racing, pe
langa mentinerea anvelopei la o temperatura intre 65-85 grade, este
aceea de a incalzi si mentine si janta la o temperatura de aproximativ
45 grade.
Totusi in cazul in care stilul de condus este racing si motocicleta
va permite, puteti foarte bine sa achizitionati anvelope cu o
compozitie semi-slick
care au o temperatura optima de rulare mai joasa decat cele cu
compozitie slick, avand totodata o viata mai mare dar si o aderenta
destul de buna.Trebuie mentionat aici ca anvelopele destinate uzului
stradal, indiferent ca sunt semislick-uri ori alt tip de cauciuc mai
dur, pentru motociclete sport-touring, se se incalzesc mult mai repede
decat cele “pur racing”.
Anvelopele destinate motoarelor sport-touring
nu numai ca rezista mai multi km (in urma unei bune intrebuintari
poate ajunge si la 10 000km), dar sunt facute sa reziste si pana la 100
de cicluri de incalzire-racire. Acestea sunt concepute sa reziste si la
greutati mari, tinanad cont si de faptul ca majoritatea motocicletelor
touring au o greutate mai mare in comparatie cu cele sport, plus ca in
cazul acestui segment de motociclete majoritatea motociclistilor merg
insotiti, plus bagaje (topcase ori sidecases)… etc. In concluzie,
majoritatea producatorile de anvelope au pregatit pentru acest segment
de piata anvelopele de tip bias cu o structura mai puternica si mai rigida.
Ca o paranteza, voi analiza un pic diferenta intre anvelopele tip bias si cele tip radial.
Diferenta majora intre aceste doua tipuri de anvelope este modalitatea
de impletire a fibrelor: in timp ce in cazul celor tip bias fibrele
sunt impletite in X, la anvelopele tip radial fibrele sunt legate in
paralel, perpendicular pe “thread”. (dupa cum puteti vedea in imaginea alaturata).
Trebuie amintit ca primul cauciuc a fost facut de John Boyd Dunlop
in 1887 pentru bicicleta fiului sau si patentat in 1889, iar prima
anvelopa de tip radial a fost introdusa pe piata si patentata de firma
Michelin in anul 1946.
Ambele tipuri de anvelope au avantajele lor urmand sa enumeram numai
unele dintre ele pentru a nu intra prea mult in polemici. Asadar
anvelopa de tip Radial are lateralele mai flexibile decat un bias, in
acest fel absorbind iregularitatile soselei mai bine si avand o zona de
contact cu astfalul mai mare in curbe. Daorita flexibilitatii mai mare,
radialul, rezista un nr de km mai multi decat bias.
In timp ce anvelope de tip bias ofera o aertizare mai buna asupra
limitei de tractiune, avand un excelent feedback asupra zonei de
contact cu asfaltul; datorita imbinarilor in X a pliurilor de
ranforsare bias-ul este mai usor, si suporta mai usor o motocicleta cu
o greutate mai mare.
CONCLUZII
O prima concluzie
a acestui articol este sa nu amestecati tipurile de cauciucuri,
diferenta de reactie a lateralelor celor doua tipuri de anvelope (bias
vs radial) poate conduce la un comportament impredictibil pe curbe.
Daca e nevoie sa inlocuiti o anvelopa si nu gasiti acelasi tip atunci
inlocuiti-le pe ambele cu tipul gasit.
O a doua concluzie
este sa nu amestecati tipul de compozitie a celor doua anvelope. Daca
din motive fie financiare, fie in caz de forta majora cand nu gasiti
alt cauciuc, evitati cel mai rau caz, si anume sa puneti pe spate o
anvelopa cu compozitia mai moale si implicit o aderenta mai buna decat
cea de pe fata, deoarece va veti afla in situatia in care anvelopa
spate va aplica celei din fata o presiune foarte mare obligandu-o in
cele din urma sa cedeze, deoarece se stie ca anvelopa fatza are o
pondere mult mai mare in cazurile de pierdere a aderentei.
In continuare va voi arata cum sa aflati “varsta”
cauciucului. Incep prin a va aduce la cunostinta faptul ca
Departamentul Transportului International (Departement of
Transportation) au impus producatorilor de anvelope sa imprime pe ele
anul si saptamana de fabricatie, in acest sens pe orice anvelope veti
gasi imprimat DOT si langa o serie de 4 cifre. De exemplu “2204”
inseamna ca respective anvelopa a fost produsa in saptamana nr. 22 din
anul 2004.
Prin urmare, acum stiind cum sa aflati varsta anvelopei va voi
sfatui ca pe viitor sa nu cumparati anvelope cu o varsta mai mare de 5
ani deorece cauciucul este o materie organica si prin urmare se
descompune continuu odata cu trecerea timpului, mai repede sau mai
incet, in functie de modul de depozitare. Procesul de “outgassing”
poate avea loc si in cazul anvelopelor noi daca nu sunt depozitate
corespunzator si sunt expuse razelor soarelui ori unor temperaturi
ridicate alternate cu temperaturi coborate… etc. Cu cat veti vrea sa
obtineti o performanta cat mai mare de la un cauciuc, cu atat el
trebuie sa fie mai proaspat.
Daca o anvelopa neuzata fizic este “coapta”, primul lucru pe care il
puteti observa imediat sunt crapaturile mici dintre canale. Urmatoarele
lucruri ce determina inlocuirea unei anvelope se vor simti cand
motocicleta incepe sa alunece, ori aderenta dorita la franare ori
demaraj numai este aceeasi.
Pe strada, presiunea si dimensiunea anvelopei sunt factori ce depind strict de recomandarile producatorului.
Presiunea ideala o
puteti afla din manualul de intretinere. Puteti modifica foarte putin
presiunea in limita a 0,3 bar +/ -, dar aveti mare grija ca scazand
presiunea veti benficia de mai multa stabilitate dar va creste uzura
anvelopei. Marind presiunea uzura va scade insa direct proportional cu
aderenta.
Oricum, trebuie sa stiti ca anvelopa pierde presiune lunar cca 0,2
bari, in functie de starea anvelopei, de aceea este foarte important ca
lunar sa verificati presiunea iar in cazul in care presiunea scade cu
mai mult de 0,2 bar ea trebuie verificata. Atentie
presiunea trebuie luata cand cauciucul este rece, distanta parcursa nu
trebuie sa fie mai mare de 2-4 km la o viteza mica in caz contrar
presiunea trebuie facuta dupa minim 3 ore de stationare. Luati in
considerare faptul ca intotdeauna pe anvelope este stantata presiunea
maxima cu care poate fi umflata o anvelopa (1 PSI = 0.0689475729 bar)
Un element important este valva, ea trebuie sa fie cat mai scurta si
nu lunga, datorita faptului ca in miscare forta centrifuga supune valva
la presiuni foarte mari.
Dimensiunea anvelopei
este un factor ce nu trebuie neglijat in ciuda faptului ca pentru unii
un cauciuc mai lat “da mai bine pe moto”, dar netinand cont de faptul
ca ii strica profilul. Punand alt cauciuc decat cel recomandat de
producator in manualul de intretinere, nu se va obtine altceva decat sa
ascuta ori sa aplatizeze mai mult anvelopa, schimband conditiile de
comportament pe care producatorii le’au luat in calcul la conceperea
lor.
Sa va explic acele numere de pe anvelopa, sa luam un exemplu 190/50
– 17, primul numar 190 indica latimea in milimetri a anvelopei, al
doilea indica procentul inaltimii din primul numar si anume in cazul de
fata 50% din 190 adica 95 mm, iar ultimul 17 indica interiorul in inch
a anvelopei, si anume 17 inch. ( 1 inch = 2,54 cm). De obicei
dimensiunea din cazul nostru va arata in felul urmator pe anvelope
190/50ZR17, prima litera Z repezinta indicele de viteza, iar a doua
litera indica faptul ca anvelopa este tipul radial in caz contrar ar fi fost “B” daca era bias.
Indicele de viteza sunt urmatorii:
- J 62 mph / 100 kph
- N 87 mph / 140 kph
- P 94 mph / 150 kph
- S 112 mph / 180 kph
- H 130 mph / 210 kph
- V 149 mph / 240 kph
- Z 149+ mph / 240+ kph
Indicele de greutate il puteti gasi pe internet la o simpla cautare “ Load rating chart”
Sper ca in urma citirii acestui articol sa va fi facut o ideea in
momentul cand va alegeti anvelopa fiind un pic mai selectivi, iar
anvelopa achizitionata sa fie cea potrivita nu cea mai scumpa.
Sursa:www.hobbymoto.ro
