Absztrakt: Öregedésálló gumi. gumiöregedés gumiöregedés

A gumik és vulkanizátumaik, mint minden telítetlen vegyület, különféle kémiai átalakulásokra képesek. A gumitermékek tárolása és üzemeltetése során folyamatosan lejátszódó legfontosabb reakció a gumi oxidációja, amely a gumi kémiai, fizikai és mechanikai tulajdonságainak megváltozásához vezet. Csak az ebonit, amely teljesen telített vegyületté alakul, ha a lehető legnagyobb mennyiségű ként adják a gumi makromolekuláihoz, kémiailag inert anyag. A gumiban a hosszú távú oxidáció során bekövetkező változások összességét nevezzük öregedés.

Az öregedés a komplex többlépcsős átalakulások kategóriájába tartozik, amelyek bizonyos szakaszaiban a gumi rugalmassága, kopásállósága és bizonyos mértékig szilárdsága jelentősen csökken. Más szóval, idővel a gumitermékek teljesítménye, és ennek következtében az autó megbízhatósága csökken. A gumi öregedésből adódó legkedvezőtlenebb változásai közé tartozik a gumi rugalmasságának visszafordíthatatlan csökkenése. Ennek eredményeként a gumi, elsősorban felületi rétegeinek megnövekedett ridegsége repedések megjelenését okozza a deformálható részeken, amelyek fokozatosan mélyülnek, és végül a termék tönkremeneteléhez vezetnek.

A gumiöregedés hatásai hasonlóak a hőmérséklet csökkenéséhez, azzal a különbséggel, hogy az utóbbiak átmeneti jellegűek, és részben vagy teljesen eltávolíthatók hevítéssel, míg az előbbit semmiképpen sem lehet gyengíteni, nemhogy megszüntetni.

Az öregedés elleni harcot különféle módszerekkel végzik. A kiegészítés nagyon hatékony. antioxidánsok(inhibitorok), melynek 1 ... 2%-a a gumiban lévő gumihoz viszonyítva száz- és ezerszeresére lassítja az oxidációs folyamatot. Ugyanebből a célból egyes gumitermékeket gyárilag zárt csomagolásban (polietilén tokban) állítanak elő.

A technológiai eszközök azonban nem elegendőek, ezért számos operatív intézkedést kell alkalmazni. A hőmérséklet növekedésével az öregedés felerősödik, és minden 10 °C-on hevítéstől az öregedési sebesség megduplázódik. Az is megfigyelhető, hogy a gumi oxidációja intenzívebb azokon a területeken, ahol nagyobb a stressz. Ezért a gumitermékeket a lehető legdeformálatlanabb állapotban kell tartani.

Kerekek és gumik

Az autókerekeket rendeltetésük, a használt gumiabroncsok típusa, tervezése és gyártási technológiája különbözteti meg.

Néhány hazai autó kerekeinek fő paramétereit a táblázat tartalmazza. 11.2.

Pneumatikus gumik A személygépkocsik felosztása a belső térfogat tömítésének módja, a zsinórok helye a keretben, a magasság és a profil szélessége aránya, a futófelület típusa és számos egyéb szempont szerint. sajátos jellemzők rendeltetésük és működési feltételeik okozzák.

A belső térfogat lezárásának módja szerint megkülönböztetik kamraÉs tömlő nélküli gumiabroncsok.

Cső gumik egy gumiabroncsból, egy szelepes kamrából és a felnire helyezett felniszalagból áll. A kamra mérete mindig valamivel kisebb, mint a gumiabroncs belső ürege, hogy elkerüljük a gyűrődést felfújáskor. A szelep egy visszacsapó szelep, amely lehetővé teszi a levegő benyomását az abroncsba, és megakadályozza annak kiszökését. A felniszalag védi a csövet a sérülésektől és a kerék és a gumiperem súrlódásától.

11.2. táblázat

Néhány hazai személygépkocsi kerekeinek fő paraméterei

Autók


Rizs. 11.9. Tömlő nélküli autógumi:

1 - védő; 2 - légmentesen lezáró gumiréteg; 3 - keret; 4 - szelep; 5 - mély perem

A tömlő nélküli gumiabroncsokat (11.9. ábra) a karkasz első rétegére (a cső helyett) ráhelyezett légmentes gumiréteg jellemzi, és a következő előnyökkel rendelkeznek (a kamrás gumikhoz képest):

kisebb súly és jobb hőcsere a kerekekkel;

fokozott biztonság az autó vezetésekor, mivel defekt esetén a levegő csak a szúrás helyén távozik (kis defekttel, meglehetősen lassan);

Egyszerűsített javítás defekt esetén (nem kell szétszerelni).

Ugyanakkor a tömlő nélküli abroncsok fel- és leszerelése bonyolult és több szakértelmet igényel, és gyakran csak speciális gumicserélőn lehetséges.

A tömlő nélküli gumiabroncsokat speciális profilú és nagy pontosságú gyártású keréktárcsákhoz használják.

Kamara és tömlő nélküli gumik a vázszálak vázon belüli elhelyezkedésétől függően a gumiabroncsok lehetnek átlósak vagy radiálisak.

Gumiabroncs jelölés

Az előfeszített és radiál gumiabroncsok nemcsak kialakításukban, hanem jelölésükben is különböznek egymástól.

Például a 6.15-13 / 155-13 átlós gumiabroncs megnevezésénél:

6,15 - feltételes gumiabroncs profilszélesség (BAN BEN) hüvelykben;

13 - leszállási átmérő d) gumik (és kerekek) hüvelykben;

155 - feltételes gumiabroncs profilszélesség mm-ben.

Az utolsó 13-as szám helyett a furatátmérő mm-ben (330) adható meg.

Radiál gumik egyetlen vegyes milliméter hüvelyk jelöléssel rendelkeznek. Például a 165/70R13 78S Steel Radial Tubeless jelölésben:

165 - feltételes gumiabroncs profilszélesség (BAN BEN) mm-ben;

70 - az abroncsprofil (R) magasságának és szélességének aránya (BAN BEN) százalékban;

R - radiális;

13 - leszállási átmérő hüvelykben;

78 - feltételes gumiabroncs terhelhetőségi index;

8 - sebességindex gumiabroncsok (a jármű legnagyobb megengedett sebessége) km/h-ban.

Az orosz utakon való mindennapi vezetésnél célszerű az arányra szorítkozni N/A nem alacsonyabb, mint 0,65, és ez elég nagy gumik, azaz gumiabroncsok a GAZ-3110 Volga típusú autókhoz. A VAZ modelleken jobb, ha nem használ gumiabroncsokat N/A 0,70 alatti, és egy VAZ-111 Oka személygépkocsira teljesen nem illik a gyári 135R12-es méretűtől eltérő gumiabroncsot szerelni.

Modern nagy sebességű ultra-alacsony profilú abroncsok N/V== 0,30...0,60 csak jó felületminőségű, sima autópályákon való munkára alkalmasak, ami nálunk gyakorlatilag nem létezik.

Minden orosz gumiabroncsgyártónak saját márkaneve van, vagy például Moszkva gumiabroncs gyár, TAGANKA modell kitűzője.

A gumiabroncs jelölése a gyártót kódoló betűt (vagy betűket) (például K - Kirov Tire Plant; Ya - Yaroslavl Tire Plant stb.) és a gumiabroncs belső gyári indexének számait (számait) tartalmazza.

A gumiabroncs oldalfalára kerül sorozatszámés egyéb, igen hasznos (panasz esetén) információ kódolva van (11.3. táblázat).

A gumik játszanak fontos szerep az autó kezelhetőségében és biztonságában azonban az életkor előrehaladtával elvesztik tulajdonságaikat, és újakra kell cserélni. Ezért minden járművezetőnek képesnek kell lennie arra, hogy meghatározza a gumiabroncsok korát, és időben cserélje ki azokat. Ebben a cikkben olvashat arról, hogy miért szükséges cserélni a régi gumiabroncsokat, hogyan lehet meghatározni az életkorukat és a csere idejét.

A gumiabroncsok élettartamának szabványai

A gumiabroncsok azon kevés autóalkatrészek egyike, amelyek nem csak működés közben kopnak, hanem természetes öregedésnek is ki vannak téve. Ezért a gumiabroncsokat nem csak kritikus kopásuk vagy sérülésük miatt kell cserélni, hanem akkor is, ha az élettartam meghaladja a megengedettet. A túl öreg gumiabroncsok elveszítik tulajdonságaikat, rugalmasságukat és szilárdságukat, ezért túl veszélyessé válnak az autó számára.

Ma Oroszországban ellentmondásos a helyzet a gumiabroncsok élettartamával. Egyrészt az autógumik ún. jótállási idejét (élettartamát) törvény határozza meg nálunk, ami a gyártástól számított 5 év. Ezen időszak alatt a gumiabroncsnak teljesítenie kell a bejelentett teljesítményjellemzőket, miközben a gyártó felelős termékéért a teljes működési időszak alatt. Az 5 éves futamidőt két szabvány határozza meg - a GOST 4754-97 és az 5513-97.

Másrészt be nyugati országok nincsenek ilyen törvények, és az abroncsgyártók azt állítják, hogy termékeik élettartama akár 10 év is lehet. Ugyanakkor a világon és Oroszországban nincs olyan jogszabály, amely kötelezné a járművezetőket és a tulajdonosokat Jármű a gumiabroncsok kötelező cseréjét a jótállási idő lejártakor végezze el. Bár benne Orosz közlekedési szabályok korlátozva van a maradék futófelület magasság, és amint azt a gyakorlat mutatja, a gumiabroncsok általában gyorsabban kopnak, mint ahogy az élettartamuk lejár.

Van olyan is, mint az autógumik eltarthatósága, de az orosz jogszabályok nem szabják meg ennek az időszaknak a határait. Ezért a gyártók és az eladók általában a garanciális időre támaszkodnak, és azt mondják, hogy egy abroncs megfelelő körülmények között 5 évig is feküdhet, utána pedig újként használható. Európa és Ázsia számos országában azonban a maximális eltarthatósági idő 3 év, és ezen időszak után a gumiabroncs már nem tekinthető újnak.

Tehát mennyi ideig használhatod az autóra szerelt gumikat? Öt, tíz év vagy több? Hiszen mindezek a számok ajánlottak, de senki sem kötelezi a sofőrt abroncsok cseréjére, még tizenöt év után sem, a lényeg, hogy ne legyenek elkoptak. Maguk a gyártók azonban már 10 éves korban javasolják a gumiabroncsok cseréjét, és az esetek többségében 6-8 éves működés után használhatatlanná válnak az abroncsok.

Milyen időszakokhoz kapcsolódnak az autógumik feltüntetett üzemi és tárolási időszakai? Minden magáról a gumiról szól, amelyből a gumiabroncsok készülnek - ez az anyag minden előnyével együtt természetes öregedésnek van kitéve, ami az alapvető tulajdonságok elvesztéséhez vezet. Az öregedés következtében a gumi elveszítheti rugalmasságát és szilárdságát, mikroszkopikus károsodások jelennek meg benne, végül észrevehető repedésekké alakulnak át stb.

A gumiabroncsok öregedése elsősorban kémiai folyamat. Fény, hőmérséklet-különbségek, levegőben lévő gázok, olajok és egyéb anyagok hatására a gumit alkotó elasztomer molekulák elpusztulnak, és a molekulák közötti kötések is megsemmisülnek - mindez a rugalmasság és az erő elvesztéséhez vezet. gumiból. A gumiöregedés következtében a gumiabroncsok rosszabbul ellenállnak a kopásnak, szó szerint összeomlanak, és már nem tudják biztosítani a szükséges teljesítményjellemzőket.

A gumi öregedési folyamatai miatt a gyártók és a hazai GOST garanciális időszakot állapítanak meg a gumiabroncsok működésére. A hazai szabvány meghatároz egy időszakot, amely után a gumi öregedésének még nincs negatív hatása, az abroncsgyártók pedig meghatározzák azt a tényleges élettartamot, amelynél az öregedés már észrevehető. Ezért a 6-8 év feletti gumikkal nagyon óvatosnak kell lenni, és a 10 éves "jubileumát" ünneplő gumikat mindenképp le kell cserélni.

A gumiabroncs cseréjéhez meg kell határoznia annak korát - ez meglehetősen egyszerű.

A gumiabroncsok korának ellenőrzési módjai

Az autógumikon, csakúgy, mint minden más terméken fel kell tüntetni a gyártás dátumát - ekkortól lehet megítélni a vásárolt vagy az autóra szerelt gumiabroncsok korát. A mai napig a gumiabroncsok gyártási dátumának jelölése az Egyesült Államok Közlekedési Minisztériuma (US Transportation Department) által 2000-ben jóváhagyott szabvány szerint történik.

Minden gumiabroncson van egy ovális nyomás, amely előtt a DOT rövidítés és egy alfanumerikus index található. Az oválisba számokat és betűket is nyomnak – ezek jelzik a gumiabroncs gyártási dátumát. Pontosabban, a dátum az utolsó négy számjegyben van titkosítva, ami a következőket jelenti:

  • Az első két számjegy az év hete;
  • Az utolsó két számjegy az évszám.

Tehát, ha a krimpelő ovális utolsó négy számjegye 4908, akkor az abroncs 2008 48. hetében készült. Az orosz szabványok szerint egy ilyen gumiabroncs már kimerítette erőforrásait, és a világszabványok szerint már ki kell cserélni.

A gumiabroncsokon azonban a gyártás idejére más jelöléseket is találhat. Különösen az ovális krimpelésben nem négy, hanem három szám lehet, és van egy kis háromszög is - ez azt jelenti, hogy ezt a gumit 1990 és 2000 között gyártották. Nyilvánvaló, hogy az ilyen gumiabroncsokat már nem lehet használni, még akkor sem, ha raktárban voltak, vagy olyan autóra szerelték fel, amely hosszú évek óta a garázsban állt.

Így egy pillantás elegendő az abroncs korának meghatározásához. Ezt azonban nem minden autótulajdonos tudja, amit a tisztességtelen eladók használnak, akik a régi gumikat újnak adják ki. Ezért a gumi vásárlásakor óvatosnak kell lennie, és feltétlenül ellenőrizze a gyártási dátumot.

A gumicsere időpontjának meghatározása

Mikor van itt a gumicsere ideje? Számos eset van, amikor új gumiabroncsot kell vásárolni:

  • 10 éves vagy annál idősebb - még akkor is, ha ez a gumiabroncs kívülről jól néz ki, nincsenek rajta látható sérülések és csekély a kopása, el kell távolítani és el kell küldeni újrahasznosításra;
  • Az abroncs kora 6-8 év, kopása pedig a kritikushoz közelít;
  • kritikus ill egyenetlen kopás, nagy defektek és szakadások a gumi korától függetlenül.

A gyakorlat azt mutatja, hogy a gumiabroncsok, különösen Oroszországban az út jellemzőivel, ritkán „élik túl” a tíz éves kort. Ezért a gumiabroncsokat leggyakrabban kopás vagy sérülés miatt cserélik ki. Hazánkban azonban gyakran nem egészen új abroncsok kerülnek értékesítésre, így minden vezetőnek meg kell tudnia határozni az életkorát - csak ebben az esetben védheti meg magát és autóját.


Egyéb cikkek

április 30

A májusi szünidő az első igazán meleg hétvége, amit a természetben lehet hasznosan eltölteni családdal, közeli barátokkal! Az AvtoALL webáruház termékválasztéka segít abban, hogy szabadtéri tevékenységeit a lehető legkényelmesebbé tegye.

április 29

Nehéz olyan gyermeket találni, aki nem szereti az aktív játékokat az utcán, és minden gyermek a kezdetektől fogva egy dologról álmodik - egy kerékpárról. A gyermekkerékpárok kiválasztása felelősségteljes feladat, melynek megoldása meghatározza a gyermek örömét, egészségét. A gyermekkerékpár típusai, jellemzői és választása ennek a cikknek a témája.

április 28

A meleg évszak, különösen a tavasz és a nyár, a kerékpározás, a természetjárás és a családi vakáció időszaka. De a kerékpár csak akkor lesz kényelmes és örömet okoz, ha helyesen választja ki. Olvassa el a cikket a felnőttek (férfiak és nők) kerékpár vásárlásának lehetőségeiről és jellemzőiről.

április 4

A svéd Husqvarna szerszám az egész világon ismert, a valódi minőség és megbízhatóság szimbóluma. Többek között láncfűrészeket is gyártanak ezzel a márkával – ebben a cikkben olvashat a Husqvarna fűrészekről, aktuális modellkínálatukról, jellemzőikről és jellemzőikről, valamint a választás kérdéséről.

február 11

Fűtők és előmelegítők Német Eberspächer cég - világhírű eszközök, amelyek növelik a berendezések téli üzemeltetésének kényelmét és biztonságát. A márka termékeiről, típusairól és főbb jellemzőiről, valamint a fűtőtestek és fűtőtestek kiválasztásáról - olvassa el a cikket.

2018. december 13

Sok felnőtt nem szereti a telet, hideg, nyomasztó évszaknak tekinti. A gyerekeknek azonban teljesen más a véleménye. Számukra a tél egy lehetőség, hogy a hóban feküdjenek, hullámvasúton utazzanak, i.e. érezd jól magad. És az egyik a legjobb segítők gyerekeknek unalmas időtöltésükben - ezek például mindenféle szánkó. A gyerekszánkó piac kínálata igen széles. Nézzünk meg néhányat ezek közül.

2018. november 1

Ritka épület és javítási munkálatok egyszerű ütőeszköz - kalapács használata nélkül. De a munka hatékony és gyors elvégzése érdekében ki kell választania a megfelelő szerszámot - ebben a cikkben a kalapácsok kiválasztásáról, meglévő típusairól, jellemzőiről és alkalmazhatóságáról lesz szó.

Nagyon-nagyon sokáig bírják? Ön szerint az autó futásteljesítménye a gumiabroncsok legnagyobb ellensége? De nem az. Elgondolkozott már azon, hogy mi történik a ténylegesen nem használt autók gumiabroncsaival? Valójában a gumiabroncsok teljesen meghibásodhatnak, még akkor is, ha az autó csak áll.

Először is ne feledje, hogy a gumiabroncsok az egyetlen olyan járműalkatrész, amely közvetlenül érintkezik az útfelülettel. Ezért soha egyetlen sofőr sem feledkezhet meg róluk. Ne feledje, hogy az úton közlekedő autók gumiabroncsai minden nap hatalmas terhelést kapnak. Természetesen idővel az abroncsok állapota romlik. De persze mindenki tud róla. Végül is minden logikus. annál nagyobb a gumikopás. Végül is minden gumiabroncsot egy bizonyos futásteljesítményre terveztek.

De sajnos sok autótulajdonos valamilyen oknál fogva elfelejti, hogy a futásteljesítmény mellett a gumi egyszerűen idővel elöregedhet és elhasználódhat, még akkor is, ha az autót nagyon ritkán használják, vagy áll.

Tehát még ha autója áll is, idővel az új gumiabroncsok használhatatlanná válnak.

Ügyeljen az udvarokon lévő régi autókra, amelyek évek óta állnak, és fokozatosan korhadnak. Bizonyára Ön is látta, hogy idővel az ilyen autókban a gumi megreped, felduzzad, ami később szétreped.

Miért érik el tehát az autógumik akkor is, ha az autó nincs használatban?

Először is nézzük meg a gumiabroncs kialakítását. A gumiabroncs fő összetevője nyilvánvalóan a gumi. A kialakításban egy fémréteg is található, amely megerősíti a gumiabroncs falait.

Ha látott már szakadt vagy szakadt autógumit, valószínűleg észrevette, hogy a sérült gumi vágott szakadt végei kilógnak a fémréteg végeiből, valamint a gumiabroncs más rétegeiből.

Ami az autógumi lebomlását illeti, az iskolából emlékeznünk kell arra, hogy a gumi az gumi.

A gumi szerves anyag, amely növényekben és fákban található. Természetesen a guminak biológiailag lebomlónak kell lennie.

Igaz, a modern gumi természetesen már nem tiszta gumi. Az autógumik azonban ma is gumiból készülnek, de nem természetesek. A vegyipar nem áll meg. A világon hosszú ideje teljesen szintetikus gumit használnak az autóiparban, amely tulajdonságait és költségét tekintve is sokkal jobb, mint a természetes gumi.

Igaz, annak ellenére, hogy a gumiabroncsokban használt szintetikus gumit különféle polimerekkel keverik, amelyek erősebbé és ellenállóbbá teszik a gumit a külső agresszív körülményekkel szemben, még a szintetikus anyagok is ki vannak téve az idő múlásával öregedésnek és tönkremenetelnek. A helyzet az, hogy a gumi még mindig tartalmaz szenet, amely egy természetes kémiai elem, amely a bolygó számos anyagának része. Tehát a szén esetében, amelyet még ha mesterséges módszerrel is állítanak elő, teljesen természetes, hogy idővel megváltozik az állapota.


Valószínűleg Ön is észrevette már, hogy ahogy a régi gumiabroncsok teljesítménye romlik, merevebbé és ezáltal törékenyebbé válnak. Nem hiszed? Utána menj a régi autóhoz, ami már régóta ott van az udvaron, és rúgd meg a kereket a lábaddal. És meg fogod érteni, hogyan régi gumi szilárd lett.

Miért válik a gumi idővel keményvé?


A gumi vulkanizálása, amely megmutatja, hogyan erősítik meg a polimerek kémiai kötéseit

Mindez összefügg a vulkanizálás folyamatával. A vulkanizálás a gumi keményítésének gyártási folyamata kén és más "gyorsítók" felhasználásával, amely kötést hoz létre a gumit alkotó molekulák között. A folyamat eredményeként a gumi alkalmassá válik a szükséges körülmények közötti használatra, amelyek állandó terhelésekkel járnak - a gumi erősebbé válik. A vulkanizálási folyamat rugalmasságot is biztosít az abroncsoknak.

Ezt hővel és nyomással érik el azon üzem körülményei között, ahol előállítják. autógumik. De még azután sem, hogy a gumiabroncsok elhagyták a gyárat, a vulkanizálási folyamat nem áll le. Amint a gumiabroncsok nyílt térben vannak, elkezdik elnyelni a fény-, hőenergiát, és állandó súrlódásnak indulnak az autó működése során. Végül is kémiai vegyületek a gumiabroncsok gumiösszetételében az idő múlásával tovább vulkanizálódnak. Azaz valójában a gumik egyre erősebbek. Igaz, ebben az esetben a gumi rugalmassága elvész. Végső soron a vulkanizálási folyamat megteszi a maga gonosz tetteit. A gumi idővel annyira megerősödik, hogy egyszerűen elkezd repedni és eltörni.


De nem ez az egyetlen folyamat, amely még akkor is elrontja, ha az autót ritkán használják.

A gumiabroncs-romlás okainak listája egy olyan folyamatot is tartalmaz, amely a gumi oxidációjához vezet. Az oxigén és az ózon kombinációja rontja a gumiabroncsok szilárdságát és rugalmasságát.

Különösen az oxigén és az ózon kombinációja tönkreteszi a kötést a gumiabroncsok fémrétege és a gumi között.

Ezenkívül, mivel a gumi folyamatosan melegszik, a hő és az oxigén kombinációja megváltoztatja a gumiban lévő polimereket. Ennek eredményeként az ebből a folyamatból származó gumi elkezd megkeményedni, amíg törékennyé nem válik. Ennek eredményeként repedések jelennek meg a gumiabroncsok felületén.


A gumiabroncsok öregedésének végső természetes oka a víz. A gumi vízállónak számít. De évekig tartó gumiabroncshasználat után a víz beszivároghat a gumiba, és megtapadhat a gumiabroncs szerkezetében lévő fém alkatrészekkel. Ennek megfelelően ez a fémváz és a gumi kötési tulajdonságainak romlásához vezet az abroncsokban.

Ez előbb-utóbb a hőállóság és az abroncs szilárdságának csökkenéséhez vezet. Ennek eredményeként a gumiabroncs szerkezetének belső kapcsolatai elkezdenek összeomlani, ami elkerülhetetlenül a gumiabroncs károsodásához vezet.

Az autótulajdonosok gyakori hibái, amelyek a gumiabroncsok gyors károsodásához vezetnek


Az egyik gyakori hiba, amit az autósok elkövetnek új gumiabroncsok használatakor rossz parkolás autó. Ez különösen igaz a kezdő vezetőkre, akik nem figyelnek a gumira.

Például sokan, amikor autóval parkolunk, az útpadkába, ütődésbe vagy gödörbe hajtunk. Ennek eredményeként az autó kereke megnövekedett nyomás alatt marad parkolás közben a gumi zúzódása miatti térfogatcsökkenés következtében. A gumiabroncs térfogatának ez a csökkenése a gumiabroncs falain lévő légnyomás növekedéséhez vezet.

Ennek eredményeként, ha az autót folyamatosan egyenetlen felületen hagyjuk, az felgyorsítja a gumi oxidációját, valamint a sűrített levegő káros hatással lesz a gumiabroncs szerkezetének belső szerkezetére. Ennek eredményeként felgyorsul általános folyamat a gumiabroncsok leromlását, és természetesen növeli kopásukat.


Az autótulajdonosok másik gyakori hibája, amely a gumiabroncsok gyors kopásához és károsodásához vezet, az, hogy az autót olyan kerekekkel használják, amelyek nem rendelkeznek helyes nyomás gumikban.

Például, ha a gumiabroncsok a gyártó ajánlása szerint alulfújtak, akkor a jármű működése során nagy mennyiségű hő keletkezik a megnövekedett súrlódás miatt. Ennek oka az a tény, hogy az alulfújt gumiabroncsok nagyobb érintkezési felülettel rendelkeznek az abroncs és az útfelület között, ami végső soron felgyorsítja a gumikopás folyamatát.

A túlfújt gumik merevebbek és kevésbé rugalmasak. Ennek eredményeként a gumiabroncsok belsejében túlnyomás jelenik meg, amely a gumiabroncsok fémrétegére hat. Ennek eredményeként az ütközések során a gumiabroncsok belső rétege megsérülhet rövid időszak kifelé. Egyszerűen fogalmazva, megjelenik a kerék "sérve". Ennek eredményeként az abroncsot újakra kell cserélnie. Különösen a pumpás abroncsok nem szeretik a gödröket és egyéb szabálytalanságokat.

Mennyi az autógumik eltarthatósága?


Ahogy már mondtuk, ha nem is új gumikkal üzemelteti az autót, előbb-utóbb az abroncsok használhatatlanná válnak. A minket körülvevő agresszív természeti környezet pedig elkényezteti őket.

Mennyi a gumiabroncsok várható élettartama időben, futásteljesítménytől függetlenül? A szakértők és a gumiabroncs-gyártók szerint ez az időszak a gyártás időpontjától számított 6-9 év.

Ezenkívül sok gumiabroncsgyártó azt tanácsolja a járművezetőknek, hogy azonnal cseréljék ki az abroncsokat újakra, amint a károsodás, kopás stb. jeleit észlelik. Például, ha repedéseket találnak az abroncsok oldalfalán, ha a futófelület megsérül, ha még kis sérvek is kialakulnak stb.

Ezért minden vezetőnek nem szabad csak az autó futásteljesítményére hagyatkoznia, amikor eldönti, hogy új gumit cserél-e.

Ózonos öregedés, ózonrepedés (ózonrepedés, Ozonriβbildung, vieillissement al, ózon) ózon hatására feszített gumi. Az ózonos öregedés az egyik ún korróziós repedés, amely akkor figyelhető meg, amikor kémiailag vagy fizikailag aktív közegek hatnak a igénybevett anyagokra (például ammónia sárgarézre, detergensek, savak vagy lúgok poliszulfid gumikra, HF szilikon gumikhoz). A gumikban húzófeszültségek keletkeznek statikus vagy dinamikus egydimenziós vagy kétdimenziós feszítés vagy nyírási deformáció során.

Az ózonöregedés bekövetkezéséhez elegendő az ózon nyomokban való jelenléte is, amely mindig jelen van a légkörben. (2-6) 10 -6%; (továbbiakban az ózon térfogati koncentrációja van feltüntetve), és emellett bizonyos körülmények között zárt térben is kialakítható. Az ózon légkörben való jelenlétének fő oka a napsugárzás rövidhullámú részének a levegő oxigénjére gyakorolt ​​hatása.

Az ózon a levegőben lévő szerves szennyeződések fotokémiai oxidációja eredményeként is képződik nitrogén-dioxid részvételével. Ez a folyamat különösen intenzív a nagyvárosokban, ahol a légszennyezettség kipufogógázok motorok magas ózonkoncentrációt okoznak [akár (50-100) 10-6%].

Zárt térben ózon keletkezhet a UV-Sveta, γ -sugarak, röntgensugarak, elektromos kisülések során, valamint szerves vegyületek oxidációja során.

Gépezet ózonos öregedés

Az ózonos öregedés mechanizmusa abban áll, hogy az ózonnak a gumi makromolekulák többszörös kötéseihez való hozzáadásának köszönhetően felgyorsul a feszültség alatt álló gumik pusztulása: A gumiban kis deformációknál fellépő feszültség, amely hozzájárul a makromolekula pusztulásához és megakadályozza a gumik rekombinációját. makrogyökök, felgyorsítja a mikrorepedések megjelenését és növekedését, amelyek kezdetben a feszültség tengelye mentén irányulnak. A mikrorepedések közötti gyenge hidak felszakadása szemmel látható keresztirányú repedések megjelenéséhez vezet. Nagy alakváltozásoknál (több száz százalékos) a repedések növekedésük során hosszirányúak maradnak, mivel ennek köszönhetően orientációs hatás a repedések közötti hidak nagyobb szilárdságot kapnak.

Polimer anyagok ózonos öregedésének kinetikája

Statikus feszültséggel σ (vagy deformáció ε ) az ózonos öregedés folyamatában megkülönböztethető Az ózonos öregedés 2 fő szakasza:

  1. indukciós periódus τ és, amelynek vége gyakorlatilag egybeesik a repedések megjelenésének pillanatával;
  2. látható repedések kialakulásának időszaka τ Tu, amely főleg a stacioner növekedési ütem szakaszában fordul elő τ st(1. kép).


A feszültség növekedésével romboló hatása erősödik, de a makromolekulák egyidejűleg kialakuló orientációja a polimer megerősödéséhez vezet, ami akadályozza a további tönkremenetelét. Mert a az ózonos öregedés első szakaszában a gumifelületen fellépő feszültség romboló szerepe felerősödik a friss, újonnan kialakult felület arányának növekedése miatt, majd τ ésáltalában monoton csökken a növekedéssel ε (kép 1). A minta mélyén lévő repedések kialakulásában a felületének állapota nem játszik szerepet; az ózonos öregedés ezen szakaszában a orientációs keményedés, amellyel kapcsolatban repedés növekedési üteme térségében halad át egy maximumon az ún kritikus törzs ε cr (2. ábra).


Ideje megtörni τ p =τ és +τ Tu attól függ σ (vagy ε ) szintén τ és(kép 1), vagy áthalad egy minimumon a régióban ε kr(nagy deformációk esetén a kimerülés miatti maximumon keresztül orientáció keményítő hatása (2. ábra). Az ózonálló gumikra jellemző első függés akkor figyelhető meg, amikor τ p időtartama határozza meg τ és (τ és /τ р ≈1), a második - ha τ p az időszak hossza határozza meg τ w (τ és /τ p<<1).

Jelentése ε kr két tényező határozza meg: a redukció mértéke τ p növekedéssel σ És növekedés mértéke τ p az orientációs hatás kialakulásával.

Az ózon öregedésének sebességét befolyásoló tényezők

Intermolekuláris kölcsönhatás

A növekedés, amely akadályozza a makromolekulák orientációját a deformáció során, és hozzájárul a gumik tartósságának növekedéséhez, eltolódáshoz vezethet ε kr magasabb értékei felé. Ez a függőség különösen a következő polimerek töltetlen vulkanizátumainak sorozatánál figyelhető meg:

természetes gumi< гуттаперча < хлоропреновый каучук.

Jelentése ε kr az aktív töltőanyagok gumikba való bevezetésével is növekszik, viszonylag gyengén kifejezett intermolekuláris kölcsönhatással. Tehát a gázcsatorna korom mennyiségének növekedésével a természetes gumiban 0-90 tömegrész ε kr től növekszik 15 előtt 50% . Az intermolekuláris kölcsönhatások jelentős csökkenése esetén (például ha dibutil-ftalátot viszünk a kloroprén gumiba) az érték ε krélesen csökken. Az intermolekuláris kölcsönhatás változása is magyarázza az értékre gyakorolt ​​hatást ε kr hőmérséklet és egyéb tényezők.

Az alakváltozások jellege és gyakorisága

Összehasonlítva ózonsebesség statikus alakváltozásoknál, nál nél állandó gyakorisággal ismétlődő deformációkúgy lehet látni gyorsulásózonos öregedés (butadién-nitril gumikból származó gumikban), és annak lassíts(természetes gumiból készült gumikban).

Egyes gumikban növekedéssel nyúlási frekvencia Megjelenik relaxációs keményedés v.hová vezet az ózonos öregedés csökkentése. Az alacsony frekvenciák (percenként akár 100 rezgésig) tartományban a legtöbb gumi esetében a legmagasabb ózonos öregedési ütem figyelhető meg percenként 10 rezgés frekvenciája. A viaszos anyagokat tartalmazó gumik, amelyeknek a gumi felületén lévő rétege az ismételt alakváltozások során könnyen tönkremegy, jelentősenérzékenyebbek az ózonos öregedésre ilyen körülmények között, mint statikus deformációk esetén.

Ózon koncentráció

Az ózonkoncentráció csökkenése VAL VEL élesen lelassítja az ózon öregedését, és a légköri koncentrációig a függőséget τ \u003d kС -n, Ahol kÉs nállandóak, és τ olyan lehetne τ és, és τ p. Abban az esetben, ha nagy τ (év), ennek a függésnek az alkalmazását nehezíti a gumi expozíciós körülményeinek megváltozása (stressz relaxáció, vándorlás a gumi felületére antiozonánsok stb.) befolyásolja az értékeket kÉs n.

Az ózonkoncentráció nem befolyásolja a helyzetet ε krés az ózonos öregedés aktiválási energiájának értéke. Ez utóbbi nagyon kicsi (tíz kJ/mol, vagy néhány kcal/mol), és ezért az ózon öregedési sebességének változása a hőmérséklet függvényében főként a makromolekulák mobilitásában bekövetkezett változások miatt. Ezt megerősíti az a tény, hogy a repedés terjedésének sebessége engedelmeskedik az egyenletnek Williams - Landela - komp(lásd Viszkozitás állapot), amely a relaxációs folyamatokat írja le.

A hőmérséklet, a nedvesség és a napsugárzás hatása az ózonöregedés sebességére

A hőmérséklet csökkentése az ózon öregedésének éles lelassulásához vezet; vizsgálati körülmények között állandó értéken ε Az ózonos öregedés gyakorlatilag leáll a polimer üvegesedési hőmérsékleténél 15-20 °C-kal magasabb hőmérsékleten.

napsugárzás miatt nagymértékben felgyorsítja az ózon öregedését a gumi fotooxidációja, amit a makromolekulák pusztulása, a makroradikálisok mobilitásának növekedése kísér, valamint a gumi általános hőmérsékletének emelkedése is. Nedvesség A viszonylag hidrofil gumik (például természetes vagy kloroprén gumiból) felszívódnak, és hozzájárulnak a feszültség egyenletesebb eloszlásához a felületükön, némileg lelassítja ezeknek a gumiknak az ózonos öregedését.

A gumik ózonállósága (a gumik osztályozása ózonállóság szerint)

A gumik ózonos öregedésének ellenálló képessége jelentősen függ a gumi típusától.

Az ózonos öregedéssel szembeni ellenállással(legfeljebb 50%-os statikus deformáció mellett) a különféle gumi alapú gumik feltételesen feloszthatók négy csoportba:

  • Rendkívül tartós gumi nem pusztulnak el hosszú ideig (évekig) légköri ózonkoncentráció mellett, és több mint 1 órán keresztül stabilak ilyen koncentrációk mellett O 3 rendelés 0,1 - 1%. Ezek a tulajdonságok telített gumi alapú gumik- fluortartalmú, etilén-propilén, poliizobutilén, klórszulfonált polietilén és kisebb mértékben szilikongumi; utóbbiakat ózon jelenlétében könnyen képződő savas anyagok tönkreteszik.
  • Ellenálló gumi légköri körülmények között évekig nem pusztulnak el, és koncentrációknál több mint 1 órán át stabilak O 3 közel 0,01% . Ebbe a csoportba tartoznak az ózonnal gyengén kölcsönhatásba lépő gumi alapú gumik több kötés kis tartalma bennük(pl. butilkaucsuk) vagy alacsony ózontartalmú aktív kötések jelenléte miatt (pl. uretánból és poliszulfid gumiból készült gumik), valamint stabilizált kloroprén gumikból készült gumik antiozonánsok.
  • Közepesen tartós gumi légköri körülmények között több hónaptól 1-2 évig stabil, és koncentrációkban O 3 közel 0,001% - több mint 1 óra. Ebbe a csoportba tartozik a gumi nem stabilizált kloroprén gumiés másoktól telítetlen gumik(természetes, szintetikus izoprén, butadién-sztirol, butadién-nitril), amely antiozonánsok. Nagy a kloroprén gumi tartóssága Az ózonhoz való csatlakozást fizikai szerkezetének sajátosságai magyarázzák (könnyű kristályosodás, erős intermolekuláris poláris kölcsönhatások), amelyek tompaszögű, lekerekített, lassan növekvő repedések kialakulását okozzák.
  • Nem ellenálló gumi stabil légköri körülmények között néhány naptól 1 hónapig, és koncentrációkban O 3 - 0,0001% - több mint 1 óra. A nem rezisztensek közé tartoznak az előző csoport stabilizálatlan gumijából származó gumik, kivéve a kloroprén gumiból készült gumikat. Az ebbe a csoportba tartozó gumik ózonos öregedéssel szembeni ellenállásának növelése a beléjük való bejuttatással érhető el antiozonánsokÉs viaszok, gumira alkalmazva ózonálló bevonatok kloroprén gumiból, klórszulfonált polietilénből stb., kémiai kezelés(például hidrogénezéssel) a gumifelületet a makromolekulák telítetlen kötéseinek csökkentésére, valamint a termékek kialakításának megváltoztatásával, hogy csökkentsék a húzófeszültségeket működési körülményeik között.

A gumi ózonos öregedés elleni védelmének módjait lásd még: Antiozonants.

A gumi típusa mellett a gumikeverékek összetétele is befolyásolja a gumik ózonos öregedéssel szembeni ellenállását. Tehát ugyanazon deformáció vizsgálati körülményei között ε értékeket τ ésÉs τ p tartalmazó gumikhoz töltőanyagokÉs lágyítók, kevesebb lesz, mint a kitöltetleneknél.

Az ózonállóság romlása a következő okokra vezethető vissza:

  • töltőanyagok bevezetésével összefüggő feszültségnövekedés,
  • a gumi szilárdsági tulajdonságainak csökkenése a lágyítószerek bevezetése miatt.

A gumi ellenállása az ózonos öregedéssel szemben a nyújtott próbatestek alábbi jellemzőinek változásával értékelve:

1)repedés mértéke (ehhez a minták fényképei szerint feltételes 4-, 6- vagy 10-pontos skála készül);

2)ideje repedniτ és;

3)ideje megtörni τ p.

Kényelmes nyomon követni a repedések kialakulásának kinetikáját az erő csökkentésével R nyújtott ozonizált mintában. Ahol τ p annak a pillanatnak felel meg, amikor P = 0.

Az ózonteszt hatékony módszer a gumik kis (tíz százalékos) deformációinál tapasztalható tartósságának vizsgálatára, amely a legtöbb gumitermék működési körülményeire jellemző. Az emelt ózonkoncentrációnál végzett vizsgálatok eredményei lehetővé teszik az ózonnak nem ellenálló gumik előrejelzését is, hiszen ebben az esetben a tartósságot a gumik ózonöregedésnek való ellenállása határozza meg.

Bibliográfia: Zuev Yu. S. Polimerek megsemmisítése agresszív közeg hatására, 2. kiadás, M., 1972. Yu. S. Zuev,