Różnice pomiędzy oponami to nie tylko wymiary czy wzór nacięć na bieżniku. Na ich właściwości i zachowanie na drodze wpływa również to, co kryje się pod warstwą gumy. Szkielet opony tworzy gęsta sieć włókien materiałowych zwanych kordem. W zależności od układu kordu wyróżniamy opony radialne i diagonalne. Co dokładnie kryje się pod tymi pojęciami?
Opony radialne i diagonalne
Główną różnicą konstrukcyjna między oponą radialną i diagonalną jest sposób ułożenia kordu. Tworzą go cienkie fragmenty tkaniny rozciągnięte pomiędzy przeciwległymi drutówkami opony. Praca tego elementu ogumienia jest niezauważalna gołym okiem, ale struktura kordu ma olbrzymi wpływ na możliwości jezdne. Na przestrzeni lat inżynierowie testowali różne rozwiązania, w poszukiwaniu optymalnych parametrów opon. Początkowo triumfy święciła opona diagonalna. Z czasem musiała ustąpić miejsca rozwiązaniu radialnemu. To jak właściwie było z tymi oponami?
Historia opon diagonalnych i radialnych
Zanim wypełniane powietrzem lub innym gazem opony pneumatyczne trafiły na koła pojazdów, stosowano tzw. ogumienie masywne – w całości odlane z gumy. Z czasem zaczęto eksperymentować z kołami pompowanymi. Wynalazki takie jak na przykład dwustopniowy zawór zwrotny dętki pozwalały udoskonalać gumowy walec wypełniony powietrzem. Gdy opony pneumatyczne zdobywały coraz większą popularność, zaczęto dostrzegać mankamenty tego typu konstrukcji. Ich największą wadą była osnowa wykonana z płótna, którego włókna krzyżowały się pod kątem 90 stopni. Niestety ten układ łatwo ulegał uszkodzeniu.
Na początku XX wieku pojawiły się pierwsze próby zastosowania sznurowego kordu w budowie osnowy.
Kord wszedł do powszechnego użytku dopiero we wczesnych latach 20. XX wieku. W latach 30. zaczął powszechnie przyjmować formę diagonalną. I to rozwiązanie nie było pozbawione wad, ale nie tak od razu ustąpiło oponie radialnej. Opony diagonalne były podstawową formą ogumienia samochodowego do lat 60., pomimo iż konstrukcja radialna pojawiła się ponad 10 lat wcześniej. Pierwszym radialnym modelem wprowadzonym do sprzedaży był Michelin X, miało to miejsce w 1949 roku.
W latach 50. kolejni czołowi producenci tacy jak Dunlop, Firestone czy Continental wprowadzali na rynek swoje modele radialne, które skutecznie wypierały opony o konstrukcji diagonalnej. W Europie to rozwiązanie przyjęło się znacznie szybciej. W latach 60., gdy w niektórych państwach Starego Kontynentu większość pojazdów korzystała już z opon radialnych, USA zaczęło dopiero skłaniać się ku temu rozwiązaniu. Znacząco przyczynił się do tego Ford, który zastosował Michelin X jako fabryczne wyposażenie jednego ze swoich modeli.
Z czasem opony radialne adaptowano do potrzeb kolejnych typów pojazdów. Trafiały między innymi na koła maszyn rolniczych czy samolotów, by w latach 80. mogła powstać pierwsza radialna opona motocyklowa. Pomimo nowych możliwości, jakie zaoferowała, wśród jednośladów opony diagonalne po dziś dzień pozostają dosyć powszechnym rozwiązaniem.
Budowa opon radialnych i diagonalnych
Opony radialne
W tym typie konstrukcji nici kordu tworzącego osnowę ułożone są prostopadle do kierunku jazdy. Nie przeplatają się ze sobą. Są gęsto rozmieszczone jedna obok drugiej. Końce włókien kordu są zawinięte wokół drutówek, zlokalizowanych w stopkach opony przylegających do felgi. Nad kordem umieszczane są dodatkowe wzmocnienia stalowe, tworzące opasanie. W niektórych modelach opon radialnych, zwłaszcza z segmentu UHP, można spotkać się z dodatkowym opasaniem tekstylnym. Powyżej znajduje się już tylko guma i bieżnik. Natomiast poniżej kordu stosuje się warstwę butylową, która zastępuje dętkę – uszczelnia wnętrze opony.
Opony radialne można rozpoznać po oznaczeniu literą “R”. Znajduje się ono bezpośrednio przy rozmiarze felgi, do której dostosowana jest opona. Innym określeniem tego typu konstrukcji jest “opona promieniowa”.
Opony diagonalne
Ten rodzaj osnowy składa się z włókien kordu, które krzyżują się ze sobą pod kątem 20-40 stopni. Żeby taki zabieg był możliwy, konieczne jest użycie przynajmniej dwóch warstw kordu. Uzyskana w ten sposób osnowa jest dużo sztywniejsza niż radialna. Dzięki temu ogumienie diagonalne nie wymaga stosowania w nim opasania.
Oznaczenie opon diagonalnych przyjmuje formę znaku “-”, który podobnie jak symbol opon radialnych, znajduje się w sąsiedztwie średnicy felgi. Zamiennie oponę diagonalną nazywa się krzyżową lub warstwową.
Opony diagonalne z opasaniem
Opona diagonalna, która korzysta z opasania, otrzymuje oznaczenie “B” (Bias Belted). Opony diagonalne z opasaniem najlepiej sprawdzają się na kołach motocykli. Zastosowanie opasania poprawia odporność opony na odkształcenia, dzięki czemu lepiej znosi wysoką prędkość, zachowując jednocześnie właściwości opon diagonalnych, pożądane z punktu widzenia motocyklisty.
Czym się różni opona radialna od diagonalnej – jak poszczególne typy ogumienia sprawdzają się w praktyce
Znając szczegóły konstrukcyjne opon radialnych i diagonalnych, łatwiej zobrazować sobie ich zachowanie na drodze. Kord ugina się pod naciskiem masy pojazdu i odkształca podczas walki z oporami toczenia. Jakie są wady i zalety poszczególnych typów opon?
Wady i zalety opon radialnych
Stosowane powszechnie opony radialne dużo lepiej sprawdzają się podczas jazdy z wysoką prędkością. Dzieje się tak za sprawą lepszego odprowadzania nadmiaru ciepła, wytwarzanego podczas szybkiej jazdy. Wynika to z mniejszej ilości warstw osnowy, potrzebnych do osiągnięcia pożądanych właściwości ogumienia.
Ten typ konstrukcji zapewnia większą wytrzymałość bieżnika. Opony promieniowe oferują także wyższy poziom przyczepności za sprawą większej strefy kontaktu z nawierzchnią. Lepiej zachowują się również na mokrej nawierzchni – są skuteczniejsze w walce z aquaplaningiem.
Radialny układ kordu umożliwia produkcję opon niskoprofilowych – o mniejszej wysokości ściany bocznej, co przekłada się na lepsze właściwości jezdne, zwłaszcza w zakrętach. Opony radialne cechują się też niższymi oporami toczenia w porównaniu do opon diagonalnych.
Wśród cech, w których opony radialne nie dorównują diagonalnym, można wyróżnić jedynie gorsze tłumienie nierówności i wyższy hałas pracy. Po zapoznaniu się z właściwościami opon krzyżowych widać, że nie jest to zbyt wysoka cena w porównaniu z tym, co zyskujemy.
Wady i zalety opon diagonalnych
Rozwój motoryzacji – coraz szybsze i bardziej wymagające pojazdy – wymusił niejako wycofanie samochodowych opon diagonalnych z codziennego użytku. Jednak ich właściwości wciąż sprawdzają się np. w przypadku ciężkich pojazdów rolniczych lub przemysłowych, jak również w motocyklach czy samochodach terenowych.
Opony diagonalne oferują dużą sztywność i stabilność, a także lepsze tłumienie nierówności. Sprawdzają się w terenie, gdyż ich bieżnik jest w stanie skuteczniej oczyszczać się z błota i kamieni. Ściana boczna opony krzyżowej jest bardziej odporna na uszkodzenia, co również jest pożądaną cechą z off-roadowego punktu widzenia.
Z powodu wielu warstw kordu opony diagonalne gorzej odprowadzają temperaturę. Diagonalny szkielet opony jest też bardziej podatny na odkształcenia niż radialny. Nie nadają się zatem do jazdy z wysokimi prędkościami powyżej 100 km/h. W przypadku diagonalnych opon motocyklowych udało się jednak osiągnąć parametry, pozwalające nadać najszybszym modelom indeks prędkości V – do 240 km/h.
Przeciwko oponom diagonalnym przemawiają również: wysokie opory toczenia, duża masa oraz niższy komfort podróży od tego, który oferują opony radialne. Mimo to wciąż pozostają w użytkowaniu i nic nie zwiastuje kresu ich istnienia. W końcu świat jest pełen motocykli, samochodów terenowych czy ciężkich maszyn rolniczych i przemysłowych.
