Co powinien realistycznie odzwierciedlać symulator F1?
6 maja 2021
Przyczepność opony – skąd się bierze?
10 czerwca 2021

Na pierwszy rzut oka, opony wykorzystywane w samochodach wyścigowych i drogowych są bardzo podobne. Jest to jednak złudne wrażenie. Na potrzeby tego porównania przyjmijmy, że jesteśmy w sezonie letnim, temperatura powietrza wynosi 25 stopni Celsjusza, nie pada deszcz. W takim wypadku w aucie drogowym założone będą opony letnie, podczas gdy samochód do wyścigów torowych będzie miało opony typu slick.

Różnicą pomiędzy tymi dwoma rodzajami opon, widoczną już na pierwszy rzut oka, będzie bieżnik – nacięcia w oponie. Podstawowym zadaniem bieżnika jest odprowadzanie wody, poza powierzchnię styku opony z nawierzchnią. W razie opadów deszczu, woda pokrywa powierzchnię asfaltu. Znacznie zmniejsza oma przyczepność gumy do nawierzchni. Nacięcia w oponie pozwalają wodzie „uciec” spod opony, nie dopuszczając do powstania warstwy cieczy pomiędzy oponą a nawierzchnią.

Z kolei opona wyczynowa, nie mająca żadnych nacięć, nie ma możliwości odprowadzenia wody. Przy odpowiednio wysokiej prędkości może to spowodować powstanie warstwy wody pomiędzy oponą a nawierzchnią. Gdy taka warstwa powstanie, opona traci kontakt z nawierzchnią – zjawisko to nazywamy aquaplaningiem. Koło ślizga się po wodzie, uniemożliwiając kierowcy zapanowanie nad pojazdem.

Oponę typu slick można jednak w trakcie trwania wyścigu zmienić na deszczową. Taka opona posiada bardzo rozbudowany bieżnik, umożliwiający odprowadzenie dużej ilości wody. W samochodzie drogowym, konieczność zmiany opon w czasie każdego deszczu raczej nie byłaby pożądana przez kierowców.

Dlaczego w takim razie w oponach wyścigowych nie ma bieżnika? Zmniejsza on powierzchnię kontaktu opony z nawierzchnią, zmniejszając jednocześnie siłę, którą opona może wytworzyć. To siła (a właściwie dwie siły – wzdłużna i poprzeczna) na styku opony z nawierzchnią umożliwia pojazdowi przyśpieszanie wzdłużne (przyśpieszanie i hamowanie) oraz poprzeczne (czyli umożliwia skręcanie samochodem). Im większa jest powierzchnia styku opony z nawierzchnią, tym większe siły mogą zostać wytworzone. Pozwala to na wykorzystanie dużej mocy silnika bez efektu „palenia gumy” oraz umożliwia pokonywanie zakrętów z większą prędkością. Założenie do samochodu wyścigowego opon posiadających bieżnik, zmniejszyłoby więc jego osiągi, pogarszając czasy okrążeń.

Kolejne różnice nie są już tak łatwo zauważalne. Opony wyczynowe posiadają znacznie sztywniejszą konstrukcję niż opony drogowe. Im większa jest jej sztywność, tym większe siły może ona wytworzyć (czyli poprawić osiągi samochodu). Z drugiej strony sztywniejsza opona, pogarsza wybieranie nierówności nawierzchni, zmniejszając komfort kierowcy oraz pasażerów. Podobny efekt można osiągnąć, zakładając większe felgi i opony o mniejszym profilu – samochód przestanie „płynąć” po drodze wyłożonej kostką brukową, a nierówności w jej ułożeniu staną się odczuwalne dla osób w pojeździe.

Opony do samochodów wyścigowych wykonane są z innej mieszanki gumy niż opony drogowe. Opona wyścigowa musi sprawdzić się w konkretnych warunkach – przy konkretnej temperaturze nawierzchni. Jej zużycie również nie jest specjalnie istotne, o ile mówimy o wyścigach sprinterskich (krótkodystansowych). Opona drogowa musi sprawdzić się w szerokim zakresie warunków. Przyjmuje się, że opona letnia powinna zapewniać bardzo dobrą przyczepność, gdy temperatura powietrza wynosi już +8 stopni Celsjusza. Górnej granicą temperatury powietrza może być nawet 40 stopni. Ponadto, nikt nie chciałby wymieniać opon co 1000 km, więc mieszanka ta musi być też odporna na ścieranie. Są to więc zupełnie inne cele, niż te stojące przed gumą z której wykonane są opony wyczynowe.

Podsumowując, opony drogowe oraz wyczynowe podobne są tylko kształtem oraz kolorem. Te pierwsze muszą zapewnić kierowcy oraz pasażerom bezpieczeństwo w bardzo różnych warunkach, odpowiadają za komfort jazdy a także nie mogą nadmiernie szybko się zużywać. Z kolei w przypadku opon wyczynowych wszystko nakierowane jest na poprawę osiągów. Umożliwiają one wykorzystanie maksimum mocy silnika, zwiększają prędkość z którą można pokonywać zakręty. Opony w samochodzie wyścigowym muszą sprawdzić się w konkretnych warunkach a także powinny wytrzymać jedynie dystans wyścigu lub jego fragment w wyścigach długodystansowych.