Zimske gume s čavlićima ili bez njih? Novo istraživanje objašnjava koje bolje prianjaju na ledu
Gume s čavlićima u pravilu bolje prianjaju na ledu, no kvalitetne zimske gume bez čavlića pri izrazito niskim temperaturama mogu im se znatno približiti. Novo istraživanje njemačkih znanstvenika pokazuje da skliskost leda ne ovisi samo o vodi nastaloj topljenjem nego i o procesima na molekularnoj razini koji se odvijaju na temperaturama znatno nižima od ledišta. Zajedno s testovima zimskih guma iz 2025., ti nalazi pomažu objasniti zašto nijedna vrsta guma nije najbolja u svim promjenjivim zimskim uvjetima.
Led može biti sklizak i kada se ne topi
Istraživači sa Sveučilišta Saarland Achraf Atila, Sergey Sukhomlinov i Martin Müser objavili su u časopisu Physical Review Letters istraživanje pod naslovom „Cold Self-Lubrication of Sliding Ice” koje dovodi u pitanje uobičajeno objašnjenje skliskosti leda.
Dosad se nisko trenje na ledu uglavnom pripisivalo tlaku i toplini nastaloj trenjem, koji otapaju tanak sloj leda na površini.
Međutim, molekularne simulacije istraživača pokazale su da klizni kontakt može narušiti uređenu kristalnu strukturu leda i bez uobičajenog topljenja. Pritom na površini nastaje sloj molekula nalik tekućini koji može smanjiti trenje. Hoće li trenje postati vrlo nisko ovisi i o svojstvima materijala u dodiru s ledom te o kretanju vode na dodirnoj površini.
Taj nalaz ne dokazuje da je jedna vrsta guma bolja od druge jer istraživači nisu ispitivali automobilske gume. Pokazuje, međutim, zašto se prianjanje na ledu ne može predvidjeti samo na temelju temperature zraka.
Čavlići pružaju prednost ondje gdje guma više ne može prianjati
Najveća prednost guma s čavlićima jest to što njihovi metalni čavlići mogu prodrijeti u površinski sloj leda i osigurati mehaničko prianjanje. To je osobito važno na glatkom, uglačanom ledu, gdje je trenje između gume i podloge nisko.
Zimske gume bez čavlića funkcioniraju drukčije. Njihova mekana gumena smjesa, koja ostaje savitljiva na hladnoći, prilagođava se neravninama na cesti, dok brojni usjeci u gaznom sloju, poznati kao lamele, stvaraju dodatne prianjajuće rubove.
Najteži uvjeti nastaju blizu 0 °C, kada na površini leda ima vode. U takvim uvjetima mehaničko prianjanje guma s čavlićima može donijeti znatnu prednost i pri kočenju i u zavojima.
Pri izrazito niskim temperaturama situacija se mijenja. Led općenito postaje tvrđi, pa čavlići teže prodiru u njegovu površinu. Nordijske zimske gume bez čavlića zadržavaju savitljivost zahvaljujući posebnoj gumenoj smjesi, čime se smanjuje razlika u prianjanju između dviju vrsta guma.
To, međutim, ne znači da su zimske gume bez čavlića automatski bolje, primjerice, pri -15 °C. Ne postoji čvrsta temperaturna granica jer ishod ovisi o strukturi površine leda, modelu gume, izvedbi čavlića i gumenoj smjesi.
Testovi zimskih guma potvrđuju prednost čavlića na ledu
U usporednom testu finskog časopisa Tekniikan Maailma iz 2025. sudjelovalo je sedam modela guma s čavlićima i sedam modela nordijskih zimskih guma bez čavlića, svi dimenzije 205/55 R16.
Pri kočenju na ledu s 50 km/h Bridgestone Blizzak Spike 3 zaustavio se nakon 32,3 metra. Najboljoj gumi bez čavlića, Michelin X-Ice Snow, za zaustavljanje je trebalo 45,6 metara. Razlika je iznosila 13,3 metra, odnosno više od 41 posto zaustavnog puta gume s čavlićima. To je dovoljno velika razlika da može promijeniti posljedice nesreće pri nailasku na neočekivanu prepreku.
Test je ujedno pokazao da se rezultati mogu znatno razlikovati čak i unutar iste kategorije guma. Neke gume s čavlićima na ledu su se zaustavljale na primjetno većoj udaljenosti od najboljih modela u svojoj kategoriji. Čavlići stoga sami po sebi ne jamče dobro prianjanje. Konstrukcija gume i konkretan model barem su jednako važni.
Na snijegu i asfaltu odnos se mijenja
Na zasnježenim cestama prednost čavlića se smanjuje jer možda ne mogu dosegnuti dovoljno čvrstu podlogu ispod snijega. Prianjanje tada ponajprije ovisi o uzorku gaznog sloja, gumenoj smjesi i sposobnosti gume da zahvati snijeg.
Kvalitetna nordijska zimska guma bez čavlića u takvim uvjetima može postići jednako dobre ili čak bolje rezultate od gume s čavlićima.
Na mokrom asfaltu čavlići, međutim, ne donose istu korist kao na ledu. Povećavaju buku guma i trošenje kolnika, dok gume bez čavlića u pravilu omogućuju tišu vožnju.
Važno je, međutim, razlikovati nordijske i srednjoeuropske zimske gume bez čavlića.
Srednjoeuropske zimske gume prvenstveno su usmjerene na mokar i suh asfalt, dok proizvođači nordijske modele razvijaju za hladnoću, snijeg i led.
Usporedni test švedskog časopisa Teknikens Värld iz 2025. potvrdio je tu razliku: srednjoeuropske gume postigle su dobre rezultate na mokrom asfaltu, ali su na ledu znatno zaostale za nordijskim zimskim gumama.
U stvarnim zimskim uvjetima važni su najzahtjevniji uvjeti vožnje
Za vozače nije važan samo zaustavni put na ledu. Jedna vožnja može obuhvatiti suh asfalt, bljuzgavicu, ugaženi snijeg i neočekivanu poledicu.
Za one koji uglavnom voze gradom i dobro održavanim glavnim cestama kvalitetna nordijska zimska guma bez čavlića može biti razumniji izbor. Pruža dobro prianjanje u zimskim uvjetima, manje buke i veću udobnost vožnje.
No ako svakodnevna vožnja uključuje rijetko održavane sporedne ceste, zaleđene uzbrdice ili ceste koje su se smrznule u rano jutro, gume s čavlićima pružaju dodatnu sigurnosnu rezervu.
Važna je i starost guma. Zimska guma bez čavlića čija je gumena smjesa otvrdnula gubi prianjanje, dok guma s istrošenim čavlićima ili bez dijela čavlića više ne može pružiti prvotnu razinu prianjanja.
Nova, kvalitetna zimska guma bez čavlića stoga može biti sigurnija od stare, istrošene gume s čavlićima.
Fizika ne daje univerzalnog pobjednika
Istraživanje Sveučilišta Saarland ne mijenja dosadašnje rezultate testova zimskih guma, ali pridonosi razumijevanju razloga zbog kojih led postaje sklizak u različitim uvjetima.
Mehanička prednost guma s čavlićima na glatkom ledu ostaje. Prednosti zimskih guma bez čavlića, pak, njihova su svestranost i sposobnost da postignu vrlo dobro prianjanje bez metalnih čavlića.
Gume treba birati prema najzahtjevnijim uvjetima na cestama, a ne prema prosječnom zimskom danu. Ako je vožnja po ledu redovita, gume s čavlićima u pravilu su sigurniji izbor. Na dobro održavanim cestama nordijske zimske gume bez čavlića mogu biti uravnoteženije rješenje. Zimi sigurnost ne određuje to koliko se dobro automobil vozi po suhom asfaltu. Presudan može biti samo jedan zaleđeni zavoj.
