Budowa opon jest dużo bardziej złożona, niż mogłoby się wydawać. Z jednej strony każda opona to tylko okrąg z gumy. Z drugiej strony musi on jednocześnie m.in. zachowywać przyczepność, stabilność, utrzymywać ciężar pojazdu i zmieniać kierunek jazdy, a przy tym wszystkim jeszcze obracać się bardzo szybko, aby samochód mógł jechać do przodu. Dlatego na oponę składa się nie tylko bieżnik i wycięte w nim rowki. Pod warstwami gumy kryje się konstrukcja, która sprawia, że ogumienie może sprostać wszystkim wyzwaniom na drodze. Jak zbudowane są opony? Już śpieszymy z wyjaśnieniem.
Budowa opon samochodowych, czyli co kryje się pod warstwą bieżnika?
Patrząc na oponę, oceniamy ją przede wszystkim ze względu na bieżnik – niektóre wzory wyglądają nawet dosyć efektownie. Bieżnik tworzy czoło opony i stanowi zwykle około ⅓ jej całej masy. W modelach do samochodów osobowych najczęściej wykorzystuje się bieżniki kierunkowe i asymetryczne. W przypadku aut dostawczych dominują opony z bieżnikiem symetrycznym. Ponadto wyróżnia się jeszcze bieżniki ciągnione, żebrowe i mieszane, które są stosowane w innych typach pojazdów.
Gdybyśmy jednak przecięli bieżnik tak, aby zobaczyć przekrój opony, to okazuje się, że jej wewnętrzna budowa jest równie złożona, jak wzór wycięty na powierzchni gumy. Tuż pod bieżnikiem znajduje się opasanie stalowe nazywane zamiennie karkasem. Dalej jest osnowa złożona z nici kordu, które są nawinięte na drutówki ukryte w stopkach opony. Pod spodem jest jeszcze warstwa butylowa, która w nowoczesnych oponach zastępuje dętkę.
Opasanie stalowe, czyli karkas o wielu istotnych funkcjach
Co to jest karkas? Można powiedzieć, że to taka zbroja opony, która jest ukryta pod warstwą bieżnika. Na karkas składają się warstwy opasania – fragmenty metalowej tkaniny złożone z cienkich drutów o wysokiej wytrzymałości. Gdy warstwa bieżnika zetrze się do zera, to opasanie zaczynają przebijać się na wierzch.
Obecność karkasu sprawia, że opona staje się bardziej odporna na wysoką prędkość oraz działanie sił odśrodkowych, które mogłyby ją uszkodzić. Oprócz tego opasanie stalowe stabilizuje oponę podczas jazdy i zapewnia poprawę prowadzenia. Budowa karkasu i ilość zastosowanych warstw opasania wpływa także na komfort toczenia opony.
Osnowa – szkielet opony zbudowany z nici kordu
Pod opasaniem znajduje się osnowa, czyli podstawowy szkielet opony. Osnowę tworzą cienkie, ciasno ułożone obok siebie nici nazywane kordem. Kord jest najczęściej wykonywany m.in. z nylonu, wiskozy, poliestru lub aramidu. Osnowa opon wykorzystuje zwykle od jednej do trzech warstw kordu.
Osnowa pomaga w utrzymaniu właściwego kształtu ogumienia pod naciskiem ciśnienia powietrza wpompowanego do opony. Pozwala także przenosić obciążenia powstające w trakcie manewrów takich jak przyspieszanie, hamowanie oraz skręcanie.
Sposób ułożenia kordu pozwala łatwo odróżnić opony radialne i diagonalne. W oponach radialnych nici kortu są rozciągnięte równolegle na całej szerokości ścian bocznych oraz bieżnika. W oponach diagonalnych dwie warstwy kordu są ułożone pod kątem i się krzyżują.
Z czego składa się stopka opony?
Budowa opony samochodowej wykorzystuje nie tylko elementy ukryte pod warstwą bieżnika. Istotne jest również to, co kryje się w gumie tworzącej stopkę opony. Stopka to ta część opony, która przylega bezpośrednio do felgi. Podstawowym elementem stopki jest tzw. drutówka, która składa się ze zwojów wytrzymałego drutu. Drutówki są umieszczone po obydwu stronach opony – to właśnie na nich nawinięte są nici kordu rozciągające się na całej szerokości opony.
Aby drutówka mogła utrzymać stabilną pozycję, konieczne jest dodatkowe wypełnienie. Gumowy wypełniacz usztywnia stopkę opony, poprawiając jakość prowadzenia i komfort jazdy. Ponadto na drutówce znajduje się także pasek pomagający oddzielić zwoje drutu od felgi.
Warstwa utrzymująca powietrze wewnątrz opony, czyli kapa butylowa
W oponach samochodowych starszej generacji stosowano tradycyjne dętki, które uniemożliwiały ucieczkę powietrza na zewnątrz. Obecnie odpowiada za to skrajna wewnętrzna warstwa opony, czyli kapa butylowa. Składa się ona z elastycznej i wodoodpornej gumy uszczelniającej – kauczuku syntetycznego nazywanego butylem.
Warstwa butylowa zapewnia szczelność opony, zapobiegając przed utratą ciśnienia. Jednocześnie chroni ona ogumienie przed przedostawaniem się m.in. wody i tlenu do wnętrza konstrukcji.
Inne elementy, które pojawiają się w budowie opon
Wyżej wymienione rzeczy to podstawowe elementy wewnętrznej konstrukcji ogumienia. Jednak budowa opony może uwzględniać wiele innych podzespołów. Producenci testują w trakcie swoich badań różne rozwiązania, które służą m.in. poprawie komfortu i bezpieczeństwa jazdy. Dodatkowe elementy to także np. wzmocnienia konstrukcji stosowane w oponach dostawczych i modelach wzmacnianych z oznaczeniem XL.
Ponadto niektóre modele opon wykorzystują technologie pozwalające kontynuować jazdę po przebiciu. Wówczas obecne są także np. gumowe wzmocnienia ścian bocznych, które są wykorzystywane przez opony runflat. Innym rozwiązaniem są dodatkowe warstwy uszczelniające, które wypełniają i uszczelniają pustą przestrzeń w miejscu przebicia. Niektóre wcześniejsze generacje technologii runflat wykorzystywały w konstrukcji opony dodatkowy pierścień nośny, który zapewniał podparcie po utracie ciśnienia.
