Pompowanie opon czyli ciśnienie to podstawa

Utrzymanie właściwego ciśnienia w oponach motocykla jest jedną z podstawowych czynności obsługowych. Pomimo to, dla wielu motocyklistów, prawidłowe pompowanie opon wiąże się z szeregiem wątpliwości. Pojawiają się pytania: kiedy mierzyć ciśnienie i jak uzupełniać ewentualne braki powietrza? Co robić gdy opona zmienia temperaturę? Czy jest sens pompować koła azotem? Aby wyjaśnić te dylematy, zobaczmy co dzieje się wewnątrz opony…

Ciśnienie panujące wewnątrz opony zależy od trzech czynników:

• ilości zgromadzonego gazu
• temperatury tego gazu
• niektórych jego własności fizycznych

Ciśnienie w oponie niestety nie jest stałe. Zmienia się zarówno w wyniku:

• wydostawania się gazu poza oponę
• zmian temperatury
• deformacji opony.

Którędy gaz może nam bezpowrotnie uciekać z opony?

Poza najbardziej oczywistą przyczyną czyli przebiciem dętki lub opony, istnieje kilka “naturalnych” dróg, którymi gaz może “ulotnić” się z opony:

W przypadku opon bezdętkowych pewne jego ilości mogą wydostać się drobnymi nieszczelnościami na styku opony i felgi. Stanie się tak, gdy stykające się powierzchnie nie są idealnie dociśnięte do siebie. Winowajcą jest wtedy wygięta lub porysowana felga, uszkodzona powierzchnia rantu opony lub piasek i brud w miejscu ich styku.

Niewielkie ilości gazu mogą też przenikać przez mikropęknięcia gumy zarówno opony jak i dętki. Im guma jest starsza i ma dłuższą historię, tym mikroporów powstaje więcej a ich rozmiary powoli rosną. Ubytek jest niewielki ale możesz go zauważyć po długim postoju motocykla, np zimą.

Gaz może także uciekać przez zawór (tzw. wentyl) i to na dwa sposoby. Po pierwsze przez nieszczelności gumy obudowy zaworu i uszczelnienia wkładki zaworowej. Z tego powodu należy je regularnie wymieniać, najlepiej przy każdej wymianie opon. Po drugie, gaz może wydostawać się na skutek niewielkiego uchylania się zaworu w wyniku działania siły odśrodkowej. Ruchomy element zaworu wyposażony jest w stożkową uszczelkę, która dociskana jest do gniazda sprężyną. Gdy koło obraca się z dużą prędkością, nawet niewielka masa ruchomego elementu, może wystarczyć aby nieco ścisnąć sprężynę i minimalnie rozszczelnić zawór. Z tego powodu warto stosować metalowe zawory kątowe, w których wkładki zaworowe ustawione są równolegle do osi koła.

Czemu ciśnienie zmienia się w czasie jazdy?

Opona w czasie jazdy nagrzewa się na skutek odkształceń i tarcia (wewnętrznego i zewnętrznego). Nieco upraszczając, część energii uzyskanej w wyniku spalania paliwa, zamiast na ruch motocykla, zużywana jest na wywołanie odkształcenia opony. W każdym punkcie obwodu opona cyklicznie ugina się i powraca do pierwotnego kształtu. Energia w przyrodzie nigdy nie ginie a jedynie zmienia postać. W tym przypadku zamienia się w ciepło, które podnosi temperaturę zarówno opony jak i gazu wewnątrz niej. Zgodnie z prawem Charles’a, przy stałej objętości gazu, wzrost temperatury powoduje proporcjonalny do niej wzrost ciśnienia.

Jakich zmian możesz się spodziewać? Przykładowo, w przypadku opony o rozmiarach 150/70 R17 napompowanej do 2,5 bar w ciągu pierwszych 10 minut jazdy, ciśnienie wzrasta o około 0,4 bar czyli do wartości 2,9 bar. A więc mamy zmianę ciśnienia aż o 16%! W trakcie dalszej jazdy występują już niewielkie wahania ciśnienia, nie przekraczające 0,1 bar. Po zakończeniu jazdy i ostygnięciu do temperatury początkowej, ciśnienie w oponie wraca do wartości 2,5 bar. Co ciekawe, temperatura otoczenia i asfaltu ma niewielki wpływ na procentową zmianę ciśnienia w czasie jazdy. Ma oczywiście wpływ na ciśnienie w stanie spoczynku, bo gaz w nieruchomej oponie wyrównuje swoją temperaturę z otoczeniem.

Widać więc że największy sens ma kontrola ciśnienia i pompowanie opon przed rozpoczęciem jazdy! Skoro pierwsze 10 minut jazdy zmienia ciśnienie prawie o pół bara, to jazda z garażu na stację benzynową w celu dopompowania opon uniemożliwia wykonanie tej czynności z odpowiednią dokładnością. Wynik pomiaru jest sumą ciśnienia bazowego oraz ciśnienia wynikłego z nagrzania opony. Jeśli wtedy dopompujesz oponę do zalecanego ciśnienia to po ostygnięciu, faktyczna wartość ciśnienia, będzie mniejsza i to jak widać o kilkanaście procent!

Deformacja opony może skokowo zwiększyć ciśnienie

Kolejnym powodem zmiany ciśnienia jest kompresja opony. Wyobraź sobie że koło motocykla natrafia na przeszkodę, taką jak krawężnik czy duży kamień. W bardzo krótkim czasie, liczonym w milisekundach, opona ugina się poddając kształtowi przeszkody. Następuje wtedy skokowy wzrost ciśnienia i temperatury gazu w niej zgromadzonego. Po chwili, gdy energia mechaniczna zostanie przekazana dalej i ugnie sprężyny zawieszenia, opona wróci do pierwotnego kształtu a ciśnienie spadnie do wartości sprzed zdarzenia. W większości wypadków opony są w stanie znieść taki szok ciśnieniowy bez szwanku. Niemniej jednak ogumienie uszkodzone, zużyte ponad miarę lub zdegradowane upływem czasu, zawiedzie właśnie w takim momencie. Wtedy skutkiem najechania na przeszkodę może być powolna lub gwałtowna utrata ciśnienia.

Podsumowując – przed każdym wyruszeniem w trasę a szczególnie po dłuższym postoju lub istotnej zmianie temperatury otoczenia, należy skontrolować i ewentualnie skorygować ciśnienie w oponach.

---

Pompowanie opon azotem – czy to ma sens?

Azot to gaz bezwonny, bezbarwny, niepalny i mało aktywny chemicznie. Stanowi 78% składu powietrza. Czy przy warto zastąpić nim powietrze? Zwolennicy pompowania opon azotem podają następujące argumenty:

Argument 1 – Wyeliminowanie agresywnego chemicznie tlenu zmniejsza korozję felgi i starzenie opony

Niewątpliwie tlen jest gazem agresywnym, powodującym degradację wielu materiałów, w tym stali i gumy. W znacznie mniejszym stopniu wchodzi w reakcję z aluminium i jego stopami. W powietrzu jest go 21% ale w napompowanej i nagrzanej oponie (przyjmijmy ciśnienie około 3 bar) ciśnienie parcjalne tlenu wynosi 0,63 bar. Odpowiada to sytuacji w której w powietrzu byłoby nie 21% a 63% tlenu. Ma to wpływ na trwałość opony a więc argument 1 wydaje się być uzasadniony. Co więcej – procedura napełniania opon azotem niejako przy okazji skutkuje znaczącym zmniejszeniem ilości pary wodnej wprowadzanej do wnętrza opony. A to dodatkowo chroni felgi przed korozją.

Powstaje jednak pytanie czy opona pompowana powietrzem”zdąży” zestarzeć się na skutek kontaktu jej wnętrza z tlenem? W swoim motocyklu wymieniam co najmniej jeden a najczęściej dwa komplety opon w sezonie w wyniku spłycenia bieżnika. W tak krótkim czasie nie mają szans ujawnić się objawy starzenia gumy…

Argument 2 – Azot w mniejszym stopniu zmienia objętość na skutek zmian temperatury

Współczynnik rozszerzalności cieplnej azotu wynosi 0,003673 [1/°C] i jest niemal równy współczynnikowi rozszerzalności powietrza wynoszącemu 0,003674 [1/°C]. Przy zmianach temperatur do 40 °C jakie zachodzą w czasie jazdy, różnica rozszerzalności azotu i powietrza jest pomijalna. Argument drugi jest nieprawdziwy.

Argument 3 – Azot jest niepalny co zwiększa bezpieczeństwo

Tlen zawarty w powietrzu podsyca proces spalania. Teoretycznie to prawda, jednakże w razie wypadku i pożaru motocykla, źródłem głównego zagrożenia jest paliwo a do podtrzymania jego pożaru w zupełności wystarczy tlen z otaczającego powietrza. W przypadku normalnej eksploatacji motocykla, tlen zawarty w oponach nie stwarza dodatkowego ryzyka zainicjowania lub podtrzymania pożaru. Argument trzeci jest nieprawdziwy.

Argument 4 – azot ma mniejszą przenikalność przez gumę więc dłużej utrzymuje się poprawne ciśnienie

Faktycznie, tlen ma w stosunku do azotu kilkukrotnie większą przepuszczalność przez materiały z których wykonane są opony. Teoretycznie ciśnienie w oponie napompowanej samym azotem, powinno wolniej maleć z upływem czasu. Różnica jest jednak trudna do uchwycenia przy normalnej eksploatacji pojazdu. Jeżeli regularnie kontrolujemy ciśnienie w oponie i kompensujemy zmiany wywołane temperaturą otoczenia to i przy okazji uzupełniamy ubytki powstałe przez przenikanie gazu porami materiału. Argument czwarty jest więc mocno naciągany.

Podsumowując – pompowanie opon azotem jest bardziej skomplikowane niż powietrzem. Każdorazowo musimy udać się do wulkanizatora, ostudzić opony, przy pierwszym pompowaniu usunąć rezydujące powietrze a następnie napompować oponę z butli. Moim zdaniem komplikacja i koszty wynikające z tej procedury oraz dyskusyjne korzyści nie uzasadniają jej stosowania przy normalnej eksploatacji motocykla. Być może w przypadku pojazdów muzealnych, ekspozycyjnych, argument o trwałości ogumienia byłby wystarczającym uzasadnieniem.

Pompowanie opon – jak zrobić to prawidłowo?

• Przed pomiarem ustal jakie powinno być właściwe ciśnienie w każdej z opon. Poprawne wartości znajdziesz w instrukcji motocykla lub na tabliczce umieszczonej na wahaczu lub pod siedzeniem. W większości przypadków podane będą wartości dla motocykla tylko z kierowcą oraz z pełnym obciążeniem (pasażer + bagaż).
• Przy zimnych oponach, przed jazdą, oczyść i zdejmij ochronny kapturek a następnie zmierz ciśnienie manometrem. Stosuj sprawdzony i dokładny ciśnieniomierz, najlepiej zawsze ten sam. Jego końcówkę dociśnij do zaworu tak, aby uszczelniło się połączenie i powietrze nie uciekało na zewnątrz. Odczytaj wynik zwracając uwagę na jednostki. Jeżeli korzystasz z manometru wbudowanego w kompresor lub pompkę, nie odłączaj końcówki.
• Jeśli twój manometr i instrukcja podają ciśnienie w innych jednostkach, przelicz je przyjmując że 1 bar = 14,5 Psi = 1 atm = 1KG/m2
• Jeżeli wynik odczytu jest większy niż zalecane ciśnienie, wypuść nieco powietrza delikatnie wciskając bolec do wewnątrz zaworu.
• Jeśli odczyt jest mniejszy niż zalecane ciśnienie, uzupełnij powietrze pompką lub kompresorem.
• Sprawdź ponownie ciśnienie manometrem
• Po odłączeniu manometru, upewnij się że zawór wentyla jest szczelny. Wystarczy na jego koniec kapnąć kroplę wody z płynem do mycia naczyń lub nieco śliny. Jeśli nie pojawi się rosnący bąbelek – wszystko jest ok. Jeżeli powietrze ucieka, spróbuj na moment lekko wcisnąć bolec zaworu. Gdy nadal powietrze ucieka, musisz wypuścić powietrze, wymienić wkładkę zaworu i ponownie napompować oponę.
• Na koniec koniecznie załóż i dokręć kapturek ochronny.

Jak widzisz kontrola i utrzymanie właściwego ciśnienia nie jest trudne. Jest jednak bardzo ważne ponieważ bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo jazdy.

Opona zbyt mocno napompowana ma mniejszą powierzchnię kontaktu z nawierzchnią oraz ma tendencje do odrywania się od niej na nierównościach. Może to spowodować utratę panowania nad motocyklem oraz w skrajnych przypadkach nieefektywne, przedwczesne działanie systemu ABS. Opona ma też tendencje do nadmiernego zużywania się na obwodzie.

Opona zbyt mało napompowana nadmiernie odkształca się w czasie toczenia co prowadzi do jej przegrzewania, szybkiego zużycia a w skrajnych przypadkach i przy dużej sile odśrodkowej do “pełzania” na zewnątrz zakrętu.

---

Mogą Cię zainteresować również te artykuły:

• Przygotowanie motocykla do sezonu
• Podstawowe wyposażenie motocyklisty
• Jak zbudowany jest kask motocyklowy