Guminyomás télen - lehet 0,2 barral több?

Az elmúlt hónapokban a szervizünkbe betérők által leggyakrabban feltett kérdés így hangzott: "Igaz, hogy télen/téli gumiknál 0,2 barral magasabb guminyomást kell alkalmazni?" Ők már tudják a választ.

A téli guminyomás kérdése azonban másokat is foglalkoztat a különböző, magyar és külföldi autós fórumokon szintén gyakori vitatéma. Sőt, némelyek - nem elégedve meg az egyszerű igenlő avagy nemleges válasszal - egyenesen az okokat követelik.  ("Mondja már meg valaki végre, MIÉRT?!")

Legnagyobb meglepetésünkre, eddig egyetlen valamirevaló magyarázatba sem botlottunk, ezért úgy gondoljuk, a téma megér egy bejegyzést itt, a Gumibiznisz Blogon. Szóval, igazi hiánypótló írás következik, mérésekkel, és elméleti magyarázattal... .

+ 0,2 bar, de miért?

Biztosan te is olvastad vagy hallottad már a javaslatot, miszerint - nagyon helyesen - télre a guminyomást 0,2 barral ajánlott megemelni az egyébként szokásoshoz képest.

De vajon mi az alapja ennek a tanácsnak?

Semmi esetre sem az, mintha télen valami oknál fogva ideálisabb lenne magasabb guminyomással autózni. (Mint ahogy az ellenkezője is tévhit azaz, hogy téli gumi helyett elég, ha egy kis levegőt leeresztünk a kerekekből, mondván, hogy "a laposabb gumi jobban tapad".)

Igaz, hogy a  magasabb guminyomás által elért kisebb gördülési ellenállás következtében csökken a kopás mértéke, és az üzemanyag fogyasztás, de ugyanakkor a tapadás is! Kifejezetten túlfújt abroncs esetén (ez, mondjuk, 0,2 bar-nál azért többet jelent) a futófelület közepe fog jobban kopni, nem beszélve arról, hogy mivel a két széle nem érintkezik rendesen a talajjal, veszít oldalvezető képességéből, ami kanyarodáskor, vagy hirtelen elkerülő manővereknél problémát jelenthet.

Ráadásul, a gumi és az úttest közötti kisebb érintkező felület miatt a latyakos utakon az aquaplaning (vízenfutás) veszélye is fokozódik. A guminyomással kapcsolatban legjobb betartani a gépjármű gyártójának utasításait, melyek  az autód használati útmutatójában olvashatók. Ezek az értékek téli és nyári gumikra egyaránt vonatkoznak. (Kivéve, ha nem találsz ott ezzel kapcsolatban kifejezetten más utasítást.)

De akkor mire jó az a +0,2 bar? Az ok: egyszerű fizika, közelebbről...

Gay-Lussac II. törvénye

Ugye, már rémlenek is a középiskolai fizikaórák? :) ...Gáztörvények, gázok izochor (állandó térfogaton végbemenő) állapotváltozása stb.

Szóval, a fent említett törvény szerint zárt gázmennyiség esetén a gáz nyomása (p) egyenesen arányban változik a hőmérséklettel (T): nő a hőmérséklet, vele arányosan nő a nyomás csökken a hőmérséklet, vele arányosan csökken a nyomás.

Ez azt jelenti, hogy az egyes nyomásértékek és a hozzájuk tartozó hőmérsékletek hányadosa állandó, azaz ha adott térfogatú gáz két különböző állapotát szeretnénk összehasonlítani (márpedig mi pontosan ezt akarjuk), akkor a törvényt a következő alakban írhatjuk fel: p1/T1 = p2/T2 .

A gumiabroncsba zárt levegő (vagy bármilyen más gáz) esetében is pontosan erről van szó: mivel a térfogat adott, a hőmérséklet megváltozásával a nyomás is vele egyenes arányban változik.

A törvényszerűség különösen télen nyer nagy jelentőséget, amikor - a gumiabroncs egyébként is természetes levegővesztésén túl - a hőmérséklet esésével a nyomás automatikusan csökken. Az alacsony guminyomás következményei pedig jól ismertek: nagyobb gördülési ellenállás, több üzemanyag, gyorsabb elhasználódás, a gumik rendellenes kopása, fokozódó defektveszély...

A +0,2 bar-os javaslat nem önmagában a télhez, vagy a téli gumikhoz köthető, hanem a jelentős és tartós téli hőmérséklet csökkenéshez. Nem másra irányul tehát, mint az abroncsban lévő levegő lehűlése miatt bekövetkező nyomáscsökkenés kompenzálására. Vagyis, hogy általa tartsuk a nyomást hidegben is!

Jöhet a gyakorlat!

A gyakorlatban is elvégeztünk néhány guminyomás mérést 2 különböző méretű gumiabroncson, 3 különböző hőmérsékleten. (Kellékek: hitelesített guminyomásmérő, pontos hőmérő.)

A kapott eredményeket az alábbi táblázatban foglaltuk össze. (tizedekre kerekítve)

- A gumiméreteket csak a pontosság kedvéért adtuk meg, mivel ez az adat közvetlenül nem játszik szerepet a nyomáscsökkenés mértékében.

- A hőmérsékleteket Kelvinben is feltüntettük, mivel számolásnál a téves eredményekre jutás elkerülése érdekében ezeket fogjuk használni, a Celsius fokokból adódó negatív értékek helyett.  (A Kelvinben kifejezett értéket úgy kapjuk, hogy a Celsiusban megadott értékhez egyszerűen hozzáadunk 273-at.)

Hozzák-e a mérések a papírformát? Számoljunk!

Ehhez a fent említett összefüggést használjuk: p1/T1 = p2/T2  >>>  p2 =  p1/T1 x T2 

1. eset (gumiméret: 175/65 R14)

11 Celsius fokon (284 K) beállítottuk a guminyomást 2,2 bar-ra. Ez alapján  a nyomás/hőmérséklet hányados: 2,2/284 ≈ 0,0077 (állandó)

Most már csak meg kell szorozni ezzel az állandóval (0,0077) a táblázatban szereplő további hőmérsékleteket (3 °C, azaz 276 K ill. -9 °C, azaz 264 K), és megkapjuk a hozzájuk tartozó nyomást.

276 x 0,0077 = 2,125 ≈ 2,1 bar

264 x 0,0077 = 2,0328 ≈ 2 bar .

2. eset (gumiméret: 195/65 R15)

Itt szintén 11 Celsius fokon (284 K) a guminyomást 2,4 bar-ra állítottuk. Most a nyomás/hőmérséklet hányados : 2,4/284 ≈ 0,0085 (állandó)

Ezzel az állandóval (0,0085) végigszorozva az előbbi hőmérsékleteket, a hozzájuk tartozó nyomásértékek így alakulnak:

276 x 0,0085 = 2,346 ≈ 2,3 bar

264 x 0,0085 = 2,244 ≈ 2,2 bar

Ugye, minden stimmel?  Hiába, fizika... 

A szemléletesség kedvéért...

Jöjjön még egy nyomás-hőmérséklet diagram is, a pontos, kerekítés nélküli nyomásértékek alapján:

A hőmérséklet csökkenésével a guminyomás is automatikusan csökken.

.

Az ábrázolt szakaszok rövidsége miatt nem észlelhető, de az igazsághoz hozzátartozik, hogy az egyenesek nem párhuzamosak. -273 C foknál kellene metszeniük az X tengelyt (mivel - persze csak elméletben - a gázok térfogata és nyomása ezen az ún. abszolút 0 fokon 0 lenne), tehát adott hőmérsékleten minél magasabb a gumi kezdeti belső nyomása, az egyenes annál meredekebben lejt, azaz annál gyorsabban veszít belőle.

De ahogy látszik is,  viszonylag szűk, 15-20 fokos hőmérsékleti tartományon belül, személyautóknál használatos nyomásértékek esetén (még ha a példánkban szereplőknél magasabbakról van is szó) a nyomáscsökkenések üteme közti különbség elenyésző. .

Az egészből nyugodtan levonhatjuk azt az általános következtetést, hogy 10 fok körüli lehűlés nagyjából0,1 bar nyomáscsökkenést von maga után. Ezt legalább könnyű megjegyezni. )

Hétköznapi alkalmazás

A tárgyalt törvényszerűség legelterjedtebb gyakorlati alkalmazása, mikor felszereléskor a téli gumik nyomását a nyáron megszokotthoz képest 0,2 bar-ral magasabbra állítjuk be. Az autósok jelentős része ugyanis a mindennapok során  (sajnos) nemigen ellenőrizgeti és korrigálja a guminyomást. Aztán megérkezik a téli lehűlés, és az abroncs veszít a belső nyomásából. (Ehhez még egy kis mértékű természetes nyomásvesztés is hozzáadódik.) 

A +0,2 barral viszont általában kivédhető, hogy a hidegebb, téli hónapok folyamán alacsony nyomáson üzemeljenek a gumik.

Szép számmal akadnak persze olyanok is, akik rendszeresen odafigyelnek abroncsaik nyomására... Tartsátok meg jó szokásotokat, gratulálunk hozzá! Ti nyilván pontosan tudni fogjátok, mihez kezdjetek a fenti információkkal. :)

Szólj hozzá!