zużycie opon w wyścigach

Niniejszy artykuł przedstawi wam trzy procesy, które towarzyszą zużywaniu się opon podczas wyścigów odbywających się na torach asfaltowych.

Każdy z nas wie, że opony się zużywają - tak samo w samochodach cywilnych jak i w bolidach Formuły 1. Różnica tkwi jednak w szybkości tego zjawiska. Samochód cywilny jest w stanie przejechać kilkadziesiąt tysięcy kilometrów, zanim opony będą nadawać się do wymiany. Samochód wyścigowy - zaledwie kilkadziesiąt - z naciskiem na “kilka” - okrążeń toru.
 

Dlaczego tak się dzieje? Bo w wyścigach można sobie na to pozwolić. Raz na kilkadziesiąt okrążeń bolidy trzeba tankować. A skoro trzeba je tankować to przecież można przy okazji zmienić opony. Dzięki temu możliwe jest ubranie samochodu wyścigowego w opony składające się z mieszanki, która zapewnia doskonałą przyczepność kosztem wytrzymałości.

Normalne zużycie opon w wyścigach wynika z tracenia przez gumę swoich właściwości. Często mówi się o tym, że opona poddaje się (z ang. give up) na każdym okrążeniu toru. Zakładając, że opony są rozgrzane do odpowiedniej temperatury, pierwsze okrążenie toru wykonane na takich oponach będzie najszybsze. Na każdym kolejnym okrążeniu opona będzie coraz słabsza, a zatem każde kolejne okrążenie toru będzie pokonywane w dłuższym czasie.

W uproszczeniu, tego typu zużycie opon jest liniowe - jeżeli kierowca traci 1/10 sekundy między okrążeniem pierwszym a drugim, to tyle samo będzie tracił między okrążeniem piątym a szóstym. Innymi słowy, każde kolejne okrążenie będzie pokonywane o jedną dziesiątą sekundy wolniej. Normalne zużycie opon nie wpływa na balans samochodu, tzn. auto nie staje się zdecydowanie bardziej podsterowne, ani nadsterowne. Efektem zużycia liniowego jest po prostu mniejsza przyczepność.

Graining występuje, gdy opona uślizguje się i tarcie między oponą, a nawierzchnią powoduje nadrywanie kawałków opony. Można to porównać do heblowania drewna. W początkowej fazie na oponie tworzą się podwinięte “opiłki”, które następnie odrywają się i spadają na tor. Identycznie jak ma to miejsce podczas heblowania. Po wyczyszczeniu z naderwanej gumy (wiąże się to z przejechaniem kilku-kilkunastu okrążeń toru w odpowiednich warunkach) opona zachowuje się normalnie i nie wpływa negatywnie na osiągane wyniki.

Nazwa tego fenomenu to “granulkowanie“, podobnie jak angielskie “graining“. Nazwa o tyle niefortunna, że podwinięte kawałki opony nie mają kształtu granulek. Wyglądają raczej jak zwinięte włoski.

Poprzeczny graining występuje zwykle na przednich oponach i jest skutkiem uślizgów przedniej osi podczas pokonywanie zakrętów. Niekiedy granulkowanie widoczne jest na osi tylnej wskutek uślizgów tylnych kół podczas przyspieszania. W takim wypadku granulkowanie występuje wzdłużnie na całej szerokości opony. Graining może być też spowodowany ustawieniem zawieszenia, przykładowo kątem nachylenia kół. Wówczas granulkowanie widoczne jest jedynie na krawędzi opony.

Jak sama nazwa wskazuje, pęcherzykowanie powoduje wytworzenie się w oponie pęcherzyków, które zostają zerwane z powierzchni opony gdy są wystarczająco duże odsłaniając tym samym dziury w oponie.

Przyczyną tego jest występowanie wyższej temperatury pod powierzchnią opony, aniżeli na jej powierzchni, przez co tworzy się ciśnienie powodujące powstawanie bąbli.

Występowanie powyższych trzech procesów nie zależy w dużym stopniu od techniki jazdy. Ze względu na Roberta Kubicę, chciałbym jednak zwrócić waszą uwagę na efekt ścierania się opon podczas hamowania.

Na początku swojej kariery w F1, kilka razy zdarzyło się Robertowi Kubicy wykonać stosunkowo długie hamowanie na tzw. “pełnych blokach” czyli na zablokowanych kołach. Powoduje ono ścieranie się opony w miejscu aktualnie przylegającym do asfaltu, przez co opona traci swój kulisty kształt. Późniejszymi skutkami “kwadratowania się” opony są występujące przy dużych prędkościach wibracje.

Niech będzie to przestrogą dla nas wszystkich - hamowanie na zablokowanych kołach to zły pomysł. Przynajmniej na asfalcie…
 

Źródła:

1. Formula 1 Official Website »
2. The Racing & High-Performance Tire »