Czarny kolor opon wydaje się naturalny i oczywisty, a jeśli czerń nie jest wystarczająco smolista, niektórzy użytkownicy dwóch i czterech kół używają preparatów, które sprawiają, że kolor jest ciemniejszy. Ale naturalna guma jest niemal biała, bo to barwa kauczuku. To dlaczego nie jeździmy na białych oponach?

Dlaczego opony są czarne?

Wczesne modele samochodów i motocykli miały niemal białe opony. Pierwsi producenci często dodawali do naturalnej gumy tlenek cynku, czyli biel cynkową, aby poprawić właściwości gumy, co objawiało się jasnym odcieniem opon. Ale w pewnym momencie firmy oponiarskie zdecydowały się na ciemniejszy kolor. Dlaczego?

Jeszcze na początku XX wieku jasne opony przeważały, ale około 1916 roku producenci uzupełnili recepturę o nowy składnik - sadzę. Nie było to działanie przypadkowe, ani kosmetyczne. Sadza to pierwiastek węgla powstający w wyniku niecałkowitego spalania gazu lub ropy naftowej i osadzający się w postaci cząsteczek. Cząsteczki te dodane do opony zwiększają jej trwałość poprzez częściowe blokowanie szkodliwych promieni UV powodujących pękanie oraz twardnienie i szybsze starzenie gumy.  

Opony bez sadzy były słabe

Sadza zmienia właściwości opony poprawiając jej przyczepność na drodze i wytrzymałość na rozciąganie, dzięki czemu opony wolniej się zużywają. Zanim producenci wprowadzili nowy składnik, ogumienie w pojeździe wytrzymywało ok. 8 tys. kilometrów. Po wprowadzeniu sadzy do receptury, żywotność opon wzrosła do 80 tys. kilometrów lub więcej. Bez sadzy opona byłaby bardziej podatna na odkształcenia i mniej wydajna w redukcji tarcia oraz oporów toczenia.

Ale zastosowanie nowego pierwiastka to także konieczność. Podczas I wojny światowej tlenek cynku był masowo wykorzystywany w produkcji amunicji. Cenny związek chemiczny niezbędny na potrzebny machiny wojennej, stał się niemal niedostępny dla przemysłu oponiarskiego. To wówczas sadza stała się materiałem wzmacniającym w oponach, chociaż tlenek cynku po dziś dzień odgrywa ważną rolę w procesie produkcji opon.

Skąd opony z białą ścianką?

Efektem ubocznym tych perturbacji było powstanie opon z białą ścianką boczną - cenionych obecnie przez kolekcjonerów i wielbicieli klasycznych motocykli i samochodów. Ale nie zaczęły być produkowane, aby cieszyć klientów swoim wyglądem, tylko z konieczności. Próbując ograniczyć koszty produkcji firmy oponiarskie dodawały sadzę jedynie do bieżników. Dwukolorowe opony były po prostu tańsze.

Współcześnie opony renomowanych marek, np. Dunlop, składają się z nawet 30 różnych rodzajów gumy, wypełniaczy i innych elementów. Wśród składników wciąż występuje kauczuk naturalny, ale również syntetyczny - z mieszaniny różnych składników chemicznych.

Z czego składa się współczesna opona?

To kauczuk (naturalny i syntetyczny) stanowi bieżnik i około 40 proc. opony. Nadająca czarny kolor sadza oraz inne wypełniacze w rodzaju krzemionki, węgla lub kredy, to dalsze 30 proc. Niezbędną oponie moc nadaje stal, w postacie drutówki, ale również poliester, sztuczny jedwab i nylon (łącznie 15 proc.).

Do tego dochodzą plastyfikatory w postaci olejów i żywic. Ich zadanie polega na zwiększeniu stabilność, spoistość i spójność (6 proc.). Substancje wulkanizujące, m.in. siarka, tlenek cynku, to również 6 proc. Na koniec 2 procent opony stanowią środki przeciwdziałające starzeniu się i substancje śladowe.

Opony mają warstwy

Z powierzchnią drogi styka się wspomniany bieżnik wykonany z kauczuku, ale to zaledwie pierwsza z kilku warstw. Za koleją możemy uznać zatopiony w gumie nylon stanowiący wzmacniające opasanie. To nie wszystko, bo podobną funkcję spełnia kord ze stali o dużej wytrzymałości. Kolejna warstwa to gumowany sztuczny jedwab, ewentualnie poliester.

Boczne ściany opony najczęściej wykonane są z kauczuku naturalnego, natomiast wewnętrzna wyściółka z kauczuku butylowego, czyli syntetyku, którego odporność cieplna wynosi około 140 stopni Celsjusza. Cechuje go również wysoka elastyczność w niskich temperaturach, nawet do -40 stopni Celsjusza. Do tego skutecznie tłumi drgania.

Wynalazek Johna Dunlopa

Na koniec warto wspomnieć o jeszcze jednym, często pomijanym składniku, bez którego opona nie miałby swych doskonałych właściwości trakcyjnych. To powietrze zamknięte wewnątrz koła. Historia nie zaczęła się od czterech ani od dwóch kółek, ale od trzech.

W roku 1888 John Boyd Dunlop, założyciel firmy, obserwując swojego synka jeżdżącego po bruku na trójkołowym rowerku o mocnych, gumowych oponach, zauważył, że malec nie czuje się zbyt wygodnie i nie może rozpędzić. Chcąc ułatwić chłopcu zabawę, Dunlop poobklejał koła tricykla cienką warstwą gumy, którą następnie napompował. Tym samym został wynalazcą pierwszego w historii systemu pneumatycznego. To wydarzenie położyło podwaliny pod powstanie pierwszej opony pneumatycznej. Gdyby nie Dunlop być może nadal toczylibyśmy się na pełnych, ciężkich oponach.