Na przestrzeni wielu lat produkcji samochodów stosowano różne typy felg i opon. Początkowo samochody wyposażano w koła o konstrukcji podobnej do tych spotykanych w wozach, bryczkach i dorożkach. Były to przeważnie koła drewniane, wyposażone w stalową obręcz jezdną lub stalową obręcz z nakładką gumową oraz stalowe koła szprychowe, wyposażone w obręcz z nakładką gumową.

Zastosowanie nakładek gumowych możliwe było dzięki wynalazkowi Amerykanina Charlesa Goodyeara, który już w 1839 roku opracował proces produkcji gumy z kauczuku naturalnego. Niestety, pierwsze opony pneumatyczne (pompowane) nie nadawały się do ciężkich samochodów. Oponę pneumatyczną opatentował w 1846 roku Robert William Thompson, ale jego wynalazek nie rozpowszechnił się w powozach i bryczkach z powodu awaryjności. Niezależnie oponę pneumatyczną do roweru wynalazł John Boyd Dunlop w 1888 roku. Z kolei jego wynalazek wykorzystał i poprawił Édouard Michelin, który w 1891 roku wynalazł rozbieralną, dętkową oponę pneumatyczną. Niestety, największą wadą wszystkich ówczesnych opon pneumatycznych było to, że słabo trzymały się na felgach, łatwo spadały i szybko ulegały uszkodzeniom na wyboistych drogach.

Innowacją, która wpłynęła na rozpowszechnienie ogumienia pneumatycznego, było wynalezienie w 1922 roku opon wysokociśnieniowych. Opony te, nazywane też zaczepowymi, felcowymi lub fartuchowymi, wyposażone były w twarde gumowe grzbiety na obwodzie wewnętrznym, które musiały zostać wciśnięte w obszerne szczeliny (rowki) na obwodzie obręczy. Później opony fartuchowe wyposażono także w szerokie fartuchy wspomagające osadzenie, dociskane do obręczy przez napompowaną dętkę. Dobre osadzenie opony na obręczy zapewniało wysokie ciśnienie o wartości powyżej 4 atm. Przy tak wysokim ciśnieniu opony były twarde jak skała, a przy niższym spadały. Uzyskano jednak dostatecznie pewne połączenie opony z felgą bez konieczności klejenia, a także komfort jazdy nieco wyższy niż w przypadku kół wyposażonych w lite nakładki kauczukowe.
Szerokie zastosowanie kauczuku skłaniało naukowców do poszukiwania metod produkcji kauczuku syntetycznego. Wyprodukować taką substancję udało się już w 1909 roku w Niemczech, ale wynalazek nie upowszechnił się z powodu wysokich kosztów i niskiej wydajności procesu. Z kolei proces produkcji syntetycznej gumy został udoskonalony dopiero w 1940 roku. Pionierem w produkcji dętek z kauczuku syntetycznego była firma B.F. Goodrich.
Koła stosowane do opon fartuchowych składały się ze stalowej lub drewnianej obręczy, której spód był płaski, a boki przypominały w przekroju literę „C”. Obręcze blaszane były zazwyczaj wykonane z cienkiej blachy i przy najechaniu na przeszkodę łatwo ulegały uszkodzeniom. Obręcz przytwierdzona była do piasty za pomocą cienkich regulowanych szprych stalowych lub grubych szprych drewnianych. Wykorzystanie szprych stalowych i nypli osadzonych w otworach wykonanych w obręczy wymuszało zastosowanie dętki i dodatkowego ochronnego fartucha dolnego, umieszczanego wewnątrz obręczy. Fartuch dolny chronił delikatną dętkę przed uszkodzeniem przez główki nypli. Przy montowaniu opony na obręczy należało tak ułożyć fartuchy wspomagające i fartuch dolny, aby zachodziły na siebie i nie były podwinięte. Było to szalenie trudne zadanie.
Wyższe prędkości jazdy powodowały odczuwalne działanie siły odśrodkowej na oponę. W efekcie opony fartuchowe spadały z obręczy aut sportowych, dlatego już w 1924 roku pojawiły się niskociśnieniowe opony drutowe. Miały one wiele zalet, ale producenci samochodów i motocykli użytkowych wprowadzali je powoli, gdyż niedawno zainwestowali w technologię opon zaczepowych. Mimo ewidentnych wad ogumienie fartuchowe stosowano także w pojazdach silnikowych w latach 40. XX wieku, a w rowerach jeszcze dłużej.
Opony drutowe miały sztywniejszą budowę stopki i dzięki temu były odporniejsze na działanie siły odśrodkowej. Można było też zaprojektować grubszą, wytrzymalszą profilowaną obręcz, gdyż nie musiała mieć ona już delikatnego brzegu o przekroju w kształcie litery „C”. Druty zatopione w stopce opony drutowej sprawiały, że pewnie siedziała ona na obręczy nawet przy ciśnieniu poniżej 2 atm. Średnica wewnętrzna opony nie zmieniała się tak łatwo pod działaniem temperatury i siły odśrodkowej związanej z ruchem obrotowym koła.
Wysoka sztywność i nierozciągliwość stopki opony umożliwiły stosowanie obręczy rozkładanych (dzielonych), które bardzo ułatwiały wymianę i naprawę pierwszych opon drutowych, które były bardzo sztywne. Obręcz nie musiała już mieć głębokich rowków na brzegu, a jedynie ranty uniemożliwiające zsunięcie się stopki opony. Kolejnym typem obręczy była gruba i wytrzymała składana obręcz płaska, stosowana najczęściej w dużych i ciężkich pojazdach (autobusy, ciężarówki, duże auta osobowe). Ten typ obręczy także ułatwia zamontowanie opony i dętki. Po zmontowaniu koła ruchomą część obręczy blokuje się pierścieniem lub skręca na śruby.


Obręcze stosowane najczęściej w mniejszych samochodach były nierozbieralne i miały mniej lub bardziej złożony przekrój kielichowy. Często podstawa obręczy była dodatkowo profilowana w celu zwiększenia mechanicznej wytrzymałości, zawsze jednak środek obręczy miał dużo mniejszą średnicę niż boki. Ułatwiało to zamontowanie i zdjęcie opony, gdyż jej stopkę można było zsunąć na mniejszą wewnętrzną średnicę obręczy i później łatwo zdjąć lub ponownie wsunąć na większą boczną średnicę obręczy za pomocą ciśnienia, czyli przez pompowanie dętki.
Na rynku pojawiły się też koła w całości wykonane ze stali (tłoczone i spawane) oraz odlewane ze stopów lekkich.
Dotychczas produkowane opony miały dość masywną konstrukcję, a ich bieżnik łatwo odkształcał się pod działaniem siły odśrodkowej, co zmniejszało przyczepność opony. W 1946 roku firma Michelin zaprezentowała nowe opony radialne, charakteryzujące się sztywną, wytrzymałą powierzchnią bieżnika i miękkimi bokami pochłaniającymi drgania. W następnym roku firma Goodrich wprowadziła do produkcji opony bezdętkowe, które utrzymywały ciśnienie powietrza na szczelnej obręczy.


Opony drutowe pod względem różnic w budowie dzielimy na diagonalne, diagonalne opasane i radialne.
Ogumienie diagonalne charakteryzuje prosta budowa wewnętrzna, duża odporność mechaniczna i skuteczne pochłanianie drgań, zapewniające dobry komfort jazdy. Nitki kordu wykonanego z nylonu lub rayonu (sztucznego jedwabiu celulozowego) ułożone są w stosunku do linii bieżnika pod kątem mniejszym od prostego. Opony diagonalne nie są odporne na działanie sił związanych z ruchem obrotowym, a więc przy wysokich prędkościach jazdy ich odkształcenie promieniowe może wynosić nawet kilkadziesiąt milimetrów, dlatego graniczna prędkość dla opon tego typu to 200-240 km/h. Opony te spotykamy powszechnie w samochodach produkowanych do końca lat 60. XX wieku.
Ogumienie diagonalne z opasaniem oprócz cech opisanych powyżej ma dodatkową warstwę kordu wzmacniającego oponę i zapewniającego mniejsze odkształcenia promieniowe, a także niższą temperaturę pracy. Dodatkowe opasanie poprawia stabilność toru jazdy i reakcję na ruchy kierownicą. Materiał, z którego wykonane jest zazwyczaj opasanie, to włókna aramidowe, czyli kevlar. Opony diagonalne z opasaniem stosowane były w pierwszej połowie XX wieku w samochodach sportowych.
Opony radialne charakteryzują się wysoką wytrzymałością na odkształcenia związane z ruchem obrotowym i stosunkowo niską temperaturą pracy. Nitki kordu w osnowie opony radialnej ułożone są promieniście. Szkielet opony jest opasany dodatkową warstwą kordu z włóknami stalowymi, znajdującą się pod bieżnikiem. Włókna te ułożone są pod kątem od 0 do 25 stopni względem obwodu. Opony radialne świetnie nadają się do szybkiej jazdy, a ich konstrukcja poprawia stabilność toru jazdy i reakcje na ruchy kierownicą. Opony takie spotykamy powszechnie w samochodach sportowych i użytkowych produkowanych od połowy lat 70. XX wieku.


Firma Michelin postanowiła poprawić pracę opony radialnej w samochodach sportowych. W 1973 roku zaprezentowała integralny system TRX, składający się ze specjalnej opony o specyficznej konstrukcji stopki i obręczy idealnie dopasowanej do współpracy z taką oponą. Niższy i bardziej pochylony brzeg obręczy sprzyjał szerszemu rozłożeniu opony na feldze i lepszemu kontaktowi bieżnika z nawierzchnią. Tak ułożona opona była też mniej wrażliwa na działanie siły odśrodkowej. Uszczelnienie stopki na rancie poprawiono dzięki wgłębieniu pod stopką i szerszej powierzchni jej styku z obręczą. Wkrótce zaprezentowano ulepszony system TDX – poprawiono uszczelnienie i osadzenie opony na obręczy dzięki zastosowaniu dwóch rowków biegnących wokół obręczy i nadlewów na obwodzie stopki, z których jeden umiejscowiono na zewnętrznym narożniku stopki, a drugi na jej spodzie. System TDX działał na tyle skutecznie, że zapewniał kierowalność i ograniczoną stabilność toru jazdy nawet po przebiciu opony.
Ponieważ do samochodów klasycznych czasem kupujemy opony na giełdach lub motobazarach, warto poznać sposób odczytywania kodu DOT, który informuje o dacie produkcji opony. Przyjmuje się, że opony starsze niż 5 lat nie nadają się do bezpiecznego użytkowania z powodu procesów chemicznych zachodzących w materiale gumowym opony, a także ze względu na starzenie się ogumienia i procesy korozyjne zachodzące w osnowie i stopce. Opony przechowywane w suchych, zacienionych pomieszczeniach, w których panuje stała temperatura wynosząca około 10-15°C, mogą znacznie dłużej zachować sprawność i fabryczne parametry. Niestety, nigdy nie mamy pewności, w jakich warunkach była przechowywana opona, którą wystawia na sprzedaż giełdowy sprzedawca.
Kod DOT opon wyprodukowanych po 2000 roku składa się z czterech cyfr. Dwie pierwsze mówią nam o kolejnym tygodniu, a dwie następne o roku produkcji opony. Kod 1411 oznacza, że opona była wyprodukowana w czternastym tygodniu 2011 roku. Opony posiadające trzycyfrowy kod DOT zostały wyprodukowane w latach 90. XX wieku. Pierwsze dwie cyfry tego kodu oznaczają także kolejny tydzień produkcji, a ostatnia cyfra – rok produkcji. Kod 129 informuje, że opona była wyprodukowana w dwunastym tygodniu 1999 roku.

Rafał Dmowski