Budowa opony – jakie funkcje pełnią elementy ogumienia?

Budowa nowoczesnej opony to skomplikowana konstrukcja, w której każdy element pełni istotną rolę dla osiągów i komfortu jazdy. Rozwój technologii oraz inżynierii sprawił, że konstrukcja ta ma znacznie więcej elementów, niż tylko kawałek litej gumy ponacinany w określony sposób. Sprawdź, jak wygląda budowa opony samochodowej i jakie funkcje pełnią elementy ogumienia!

Budowa opony samochodowej – rodzaje konstrukcji

Opony samochodowe są współcześnie wykonywane ze zróżnicowanych materiałów. Ze względu na rodzaje konstrukcji, opony samochodowe możemy podzielić na radialne i diagonalne. Najważniejsze różnice w budowie wynikają tu z ułożenia kordu i osnowy ogumienia.

Najważniejsze rodzaje konstrukcji opony

• Budowa opon radialnych – kord łączący drutówki opony w sposób promieniowy.
• Budowa opon diagonalnych – dwie warstwy kordu ułożone w sposób krzyżowy.

Czytaj więcej: Opona radialna a diagonalna. Sprawdź, jakie są różnice!

Budowa opony –najważniejsze elementy

Nowoczesne samochody posiadają coraz wyższe osiągi i moc. Aby zapewnić odpowiedni poziom bezpieczeństwa i komfortu jazdy, rozwija się także budowa opony. Producenci wciąż inwestują w nowe mieszanki gumowe oraz rzeźby bieżnika, dostosowane do potrzeb współczesnego kierowcy.

Zaawansowana opona składa się nawet z kilkudziesięciu elementów, wśród których można wyróżnić druty, włókna tekstylne oraz dodatkowe materiały. Istnieje kilka najważniejszych elementów w budowie opony, które wyjaśniamy poniżej.

Bieżnik opony

Bieżnik (czoło opony) to zdecydowanie najważniejszy element budowy ogumienia, stanowiący około 35% całego ogumienia. Jest on bezpośrednią powierzchnią styku opony z nawierzchnią. Rzeźba czoła opony jest więc w dużej mierze odpowiedzialna za przyczepność, osiągi i stabilność danego modelu podczas jazdy.

Elementy budowy bieżnika opony

• Bloki – podstawowe elementy, z których zbudowany jest bieżnik. Najważniejszą funkcją bloków jest zapewnianie dobrej trakcji podczas jazdy.
• Lamelki – to sieć wąskich szczelin na powierzchni bloków bieżnika, zazwyczaj o szerokości do 1,5 milimetra. Lamele mają za zadanie poprawić przyczepność, szczególnie na śniegu i mokrej nawierzchni oraz wspomagać odprowadzanie wody spod czoła opony.
• Rowki bieżnika – są to podłużne, wklęsłe części bieżnika. Budowa rowków bieżnika w dużej mierze wpływa na sterowność, a także drogę hamowania opony. Ich wzór oraz głębokość jest też odpowiedzialny za poziom hałasu zewnętrznego, który generuje ogumienie.

W zależności od przeznaczenia opony, wyróżnia się sześć wzorów budowy bieżnika: kierunkowy, symetryczny, asymetryczny, mieszany, żebrowy i ciągnący. Pierwsze trzy rodzaje budowy bieżnika są dziś standardem, jeśli chodzi o opony samochodowe.

Najpopularniejsze wzory bieżnika opony

• Bieżnik kierunkowy – wzór ułożony najczęściej na kształt litery "V". Klocki ułożone są względem osi symetrii części czołowej opony.
• Bieżnik symetryczny – jednolity wzór na całej szerokości i obwodzie opony. Klocki ułożone są symetrycznie po obu stronach.
• Bieżnik asymetryczny – najbardziej zaawansowany wzór, często podzielony na dwie części o różnym przeznaczeniu. Ułożenie klocków w tym wzorze jest zróżnicowane po wewnętrznej i zewnętrznej stronie opony.

Ściana boczna opony

Budowa boku opony składa się z miękkiej mieszanki gumowej oraz warstw osnowy, ukształtowanych w odpowiedni sposób. Ściana boczna spaja ze sobą czoło opony oraz stopkę. Wykonuje się ją z miękkiej i elastycznej mieszanki gumowej, aby była odporna na działanie dużych sił i dobrze utrzymywała obciążenia.

Bok opony zawiera wszystkie najważniejsze informacje na temat parametrów opony. Na niej producenci umieszczają rozmiar opony, indeks prędkości i nośności, a także kierunek rotacji.

Główne funkcje boku opony:

• ochrona opony przed uderzeniami,
• amortyzacja nierówności (co poprawia komfort jazdy),
• zapewnienie odporności na przenoszone przez koła obciążenia,
• informowanie o danych technicznych oraz dacie produkcji opony.

Opasanie opony (karkas)

Karkas opony (opasanie stalowe) to element budowy w górnej warstwie ogumienia. Składa się głównie z kilku warstw cienkich drutów, splecionych ze sobą. W ten sposób tworzy się bardzo wytrzymały kord opony, którego średnica sięga do jednego milimetra.

Opasanie stalowe tworzy swego rodzaju uzbrojenie ochronne koła. Warto wiedzieć, że przy maksymalnym zużyciu opony, warstwa opasania wychodzi na wierzch.

Główne funkcje opasania stalowego:

• nadawanie wytrzymałości ogumienia,
• zmniejszenie nagrzewania opony,
• stabilizacja profilu opony,
• zapewnienie odporności na działanie sił odśrodkowych.

Osnowa opony

Osnowa to element budowy opony, który łączy strefę barkową z częścią czołową. Jest to szkielet opony tworzony przez kilka tekstylnych warstw, które sięgają od jednej stopki do drugiej. Włókna ułożone są równolegle do siebie i sprasowane z gumą.

Osnowa pełni ważną rolę dla ogólnej wytrzymałości opony. Im lepsze i dokładniejsze wykonanie tej części opony, tym lepiej zachowuje ona swój kształt i lepiej opiera się przeciążeniom i ciśnieniu wewnątrz ogumienia.

Główne funkcje osnowy opony:

• utrzymanie właściwego kształtu opony,
• zapewnienie odporności na odkształcenia i ciśnienie wewnętrzne,
• przenoszenie obciążenia podczas skręcania, hamowania i przyspieszania.

Warstwa uszczelniająca opony

Warstwa uszczelniająca to część opony wykonana z butylu (kauczuku syntetycznego), która obejmuje całą wewnętrzną stronę konstrukcji. Dzięki temu ogumienie nie przepuszcza do środka powietrza, wody i innych substancji.

Ten element charakteryzuje się wysokim poziomem odporności na środki utleniające oraz działanie kwasu i zasad. Dzięki temu warstwa uszczelniająca opony zastępuje dętkę w oponach bezdętkowych.

Główne funkcje warstwy uszczelniającej:

• zapewnienie szczelności opony,
• zabezpieczenie przed utratą ciśnienia,
• ochrona konstrukcji wewnętrznej przed substancjami zewnętrznymi.

Drutówka opony

Drutówka opony to ważny element, którego zadaniem jest utrzymanie opony na feldze. Składa się z ciasno zwiniętych, zatopionych w stopce drutów. Producenci ogumienia zazwyczaj umieszczają w ogumieniu dwie drutówki, wokół których przewija się warstwa tekstylna (osnowa).

Główne funkcje drutówki:

• stabilne osadzenie opony na feldze,
• zdolność ogumienia do przenoszenia wysokich obciążeń (bez ryzyka, że opona będzie się zsuwać).

Stopka opony

Stopka to element budowy potocznie nazywany "kołnierzem" opony. Składa się z tkaniny kordowej i stalowego rdzenia. Stopkę wykonuje się zazwyczaj z materiału, który izoluje druty opony od felgi i charakteryzuje się minimalnym zużyciem.

Główne funkcje stopki opony:

• połączenie opony z felgą,
• zapobieganie deformacjom przy obciążeniu masą pojazdu,
• utrzymanie prawidłowego ciśnienia w ogumieniu.

Budowa opony ciężarowej

Budowa opony ciężarowej ma zupełnie inną charakterystykę niż modele stosowane np. w autach osobowych. Muszą one być przystosowane do ciężkiej pracy, przez co są znacznie większe i posiadają inną konstrukcję.

Opony ciężarowe są przygotowane na bardzo długie przebiegi oraz znaczne obciążenia, a w zależności od konkretnej osi pojazdu, spełniać też inne zadania. Najważniejsze różnice budowy opony ciężarowej wyjaśniamy poniżej.

Czym różni się opona ciężarowa od opony osobowej?

• Większy ciężar – waga opony ciężarowej może przyjmować nawet dziesięciokrotnie większą wartość, niż standardowe ogumienie.
• Sztywniejsza budowa – w bocznej części opony znajduje się często dodatkowe wzmocnienie, które chroni ogumienie przed otarciami i uderzeniami (np. o krawężnik).
• Inny rodzaj mieszanki – stosowane w oponie ciężarowej mieszanki gumy cechuje bardzo wysoka odporność na uszkodzenia mechaniczne oraz zużycie. Dodatkowo, w nowoczesnych modelach kładzie się nacisk na opory toczenia, co przekłada się na niższe zużycie paliwa.
• Inny rodzaj bieżników – w oponach tego typu najczęściej spotykana jest symetryczna rzeźba bieżnika. Zdecydowaną rzadkością są bieżniki asymetryczne i kierunkowe.
• Przystosowanie do zmiennych warunków – duża masa i gabaryty pojazdu wymagają przede wszystkim odpowiedniego dociążenia. Opony te są najczęściej przystosowane do jazdy w zmiennych warunkach przez cały rok. Rzadziej spotykane modele zimowe wykorzystuje się głównie w trudniejszych warunkach, np. w północnej Europie.

Sprawdź: Jak dobrać opony ciężarowe?

Budowa opony Run Flat

Opony Run Flat pozwalają na dalszą jazdę nawet po przebiciu opony, często ze znaczną prędkością. W pewnym sensie zwalniają też kierowcę z potrzeby posiadania koła zapasowego. Ich budowa musi być odpowiednio przystosowana do ochrony przed nieszczęśliwymi uszkodzeniami.

Producenci stosują różne rozwiązania konstrukcyjne w budowie opon Run Flat. Generalnie dzieli się je na trzy rodzaje: opony z pierścieniem nośnym, wzmocnioną konstrukcją oraz samouszczelniające.

Najważniejsze różnice w budowie opony Run Flat

• Pierścień nośny – w budowie opony używany jest specjalny pierścień. W przypadku przebicia zapobiega on zsuwaniu się opony z felgi i pełni rolę nośnika. Przykład: ContiSupportRing firmy Continental.
• Wzmocniona konstrukcja – w ścianie bocznej opony jest umieszczona wkładka gumowa, która wspomaga amortyzację po utracie ciśnienia. Stopka przylegająca do felgi opony także jest dodatkowo wzmocniona, dzięki czemu utrata ciśnienia podczas jazdy jest nieodczuwalna. Przykład: technologia ZP firmy Michelin.
• Warstwa uszczelniająca – opona posiada dodatkową warstwę uszczelniającą, która pomaga utrzymać stabilny poziom ciśnienia w przypadku przebicia. Przykład: technologia SWS firmy Pirelli.