Dygliuotos ar nedygliuotos žieminės padangos? Naujas tyrimas padeda suprasti, kurios geriau sukimba su ledu
Dygliuotos padangos paprastai geriau sukimba su ledu, tačiau per didelius šalčius kokybiškos nedygliuotos žieminės padangos pagal sukibimą gali gerokai prie jų priartėti. Naujas Vokietijos mokslininkų tyrimas rodo, kad ledo slidumas priklauso ne tik nuo tirpsmo vandens, bet ir nuo molekulinių procesų, vykstančių gerokai žemesnėje nei nulio temperatūroje. Kartu su 2025 m. žieminių padangų bandymais šie rezultatai padeda paaiškinti, kodėl permainingomis žiemos sąlygomis nėra vienos visais atvejais geriausios padangų rūšies.
Ledas gali būti slidus net ir netirpdamas
Saro krašto universiteto mokslininkai Achrafas Atila, Sergejus Sukhomlinovas ir Martinas Müseris žurnale „Physical Review Letters“ paskelbė tyrimą „Cold Self-Lubrication of Sliding Ice“, kuriame kvestionuojamas įprastas ledo slidumo aiškinimas.
Iki šiol maža trintis ant ledo daugiausia buvo siejama su slėgiu ir dėl trinties susidarančia šiluma, kuri ištirpdo ploną vandens sluoksnį ledo paviršiuje.
Tačiau mokslininkų atliktas molekulinis modeliavimas parodė, kad sąlytis slystant gali suardyti tvarkingą ledo kristalinę struktūrą net ir be įprasto tirpimo. Taip paviršiuje susidaro į skystį panašus molekulių sluoksnis, galintis sumažinti trintį. Ar trintis tampa labai maža, priklauso ir nuo su ledu besiliečiančios medžiagos savybių bei vandens judėjimo sąlyčio vietoje.
Ši išvada neįrodo, kad vienos rūšies padangos geresnės už kitas, nes mokslininkai automobilių padangų nebandė. Vis dėlto ji parodo, kodėl sukibimo su ledu negalima prognozuoti vien pagal oro temperatūrą.
Dygliai suteikia pranašumą ten, kur guma nebegali sukibti
Didžiausias dygliuotų padangų privalumas – jų metaliniai dygliai gali įsiskverbti į paviršinį ledo sluoksnį ir užtikrinti mechaninį sukibimą. Tai ypač svarbu ant lygaus, nugludinto ledo, kai trintis tarp padangos gumos ir paviršiaus yra maža.
Nedygliuotos žieminės padangos veikia kitaip. Jų minkštas gumos mišinys, išliekantis lankstus šaltyje, prisitaiko prie kelio paviršiaus nelygumų, o daugybė protektoriaus įpjovų, vadinamų lamelėmis, sudaro papildomas sukibimo briaunas.
Sudėtingiausios sąlygos susidaro esant maždaug 0 °C temperatūrai, kai ledo paviršiuje yra vandens. Tokiomis sąlygomis mechaninis dygliuotų padangų sukibimas gali suteikti didelį pranašumą tiek stabdant, tiek posūkiuose.
Per didelius šalčius padėtis keičiasi. Ledas paprastai tampa kietesnis, todėl dygliams sunkiau įsiskverbti į jo paviršių. Šiaurietiškos nedygliuotos žieminės padangos dėl specialaus gumos mišinio išlieka lanksčios, todėl sukibimo skirtumas tarp šių dviejų padangų rūšių mažėja.
Tačiau tai nereiškia, kad, pavyzdžiui, esant −15 °C nedygliuotos žieminės padangos savaime yra geresnės. Vienos aiškios temperatūros ribos nėra, nes rezultatas priklauso nuo ledo paviršiaus struktūros, padangų modelio, dyglių konstrukcijos ir gumos mišinio.
Žieminių padangų bandymai patvirtina dyglių pranašumą ant ledo
2025 m. Suomijos žurnalo „Tekniikan Maailma“ palyginamajame bandyme dalyvavo septyni dygliuotų ir septyni šiaurietiškų nedygliuotų 205/55 R16 dydžio žieminių padangų modeliai.
Stabdant ant ledo nuo 50 km/h, „Bridgestone Blizzak Spike 3“ stabdymo kelias buvo 32,3 metro. Geriausioms nedygliuotoms padangoms „Michelin X-Ice Snow“ sustoti prireikė 45,6 metro. Skirtumas siekė 13,3 metro, arba daugiau kaip 41 proc. dygliuotų padangų stabdymo kelio. Toks skirtumas pakankamai didelis, kad galėtų pakeisti eismo įvykio, susidūrus su netikėta kliūtimi, pasekmes.
Kartu bandymas parodė, kad rezultatai gali gerokai skirtis net tos pačios rūšies padangų grupėje. Kai kurių dygliuotų padangų stabdymo ant ledo rezultatai buvo pastebimai prastesni nei geriausių šios grupės modelių. Taigi vien dygliai savaime neužtikrina gero sukibimo. Padangų konstrukcija ir konkretus modelis yra ne mažiau svarbūs.
Ant sniego ir asfalto jėgų pusiausvyra keičiasi
Apsnigtuose keliuose dyglių pranašumas mažėja, nes metaliniai dygliai gali nepasiekti po sniegu esančio pakankamai tvirto paviršiaus. Tuomet sukibimas daugiausia priklauso nuo protektoriaus rašto, gumos mišinio ir padangos gebėjimo įsikibti į sniegą.
Tokiomis sąlygomis kokybiškos šiaurietiškos nedygliuotos žieminės padangos gali veikti taip pat gerai kaip dygliuotos ar net geriau.
Tačiau ant šlapio asfalto dygliai nesuteikia tokio pranašumo kaip ant ledo. Jie didina padangų keliamą triukšmą ir dėvi kelio dangą, o nedygliuotos padangos paprastai važiuoja tyliau.
Vis dėlto svarbu skirti šiaurietiškas ir Vidurio Europos nedygliuotas žiemines padangas.
Vidurio Europos žieminės padangos pirmiausia skirtos šlapiam ir sausam asfaltui, o šiaurietiškus modelius gamintojai kuria šalčiui, sniegui ir ledui.
2025 m. Švedijos žurnalo „Teknikens Värld“ palyginamasis bandymas patvirtino šį skirtumą: Vidurio Europos padangos gerai pasirodė ant šlapio asfalto, tačiau ant ledo gerokai atsiliko nuo šiaurietiškų žieminių padangų.
Žiemą svarbiausios sudėtingiausios vairavimo sąlygos
Vairuotojams svarbus ne vien stabdymo kelias ant ledo. Vienos kelionės metu gali pasitaikyti sauso asfalto, sniego pažliugės, suplūkto sniego ir netikėto plikledžio.
Vairuojantiems daugiausia miestuose ir gerai prižiūrimuose pagrindiniuose keliuose kokybiškos šiaurietiškos nedygliuotos žieminės padangos gali būti racionalesnis pasirinkimas. Jos užtikrina gerą sukibimą žiemą, kelia mažiau triukšmo ir suteikia daugiau važiavimo komforto.
Tačiau jei kasdien tenka važiuoti retai prižiūrimais šalutiniais keliais, apledėjusiomis įkalnėmis ar anksti ryte užšalusia kelio danga, dygliuotos padangos suteikia papildomą saugumo atsargą.
Svarbus ir padangų amžius. Nedygliuotos žieminės padangos, kurių gumos mišinys sukietėjo, praranda sukibimą, o dygliuotos padangos su nusidėvėjusiais ar iškritusiais dygliais nebegali užtikrinti pradinio sukibimo.
Todėl naujos, kokybiškos nedygliuotos žieminės padangos gali būti saugesnės už senas, nusidėvėjusias dygliuotas padangas.
Fizika neatskleidžia vieno visais atvejais geriausio pasirinkimo
Saro krašto universiteto tyrimas nekeičia iki šiol atliktų žieminių padangų bandymų rezultatų, tačiau padeda geriau suprasti, kodėl skirtingomis sąlygomis ledas tampa slidus.
Mechaninis dygliuotų padangų pranašumas ant lygaus ledo išlieka. O nedygliuotų žieminių padangų stiprybės yra jų universalumas ir gebėjimas užtikrinti labai gerą sukibimą be metalinių dyglių.
Padangas reikėtų rinktis atsižvelgiant į sudėtingiausias kelio sąlygas, o ne į vidutinę žiemos dieną. Jei reguliariai tenka važiuoti ledu, dygliuotos padangos paprastai yra saugesnis pasirinkimas. Gerai prižiūrimuose keliuose šiaurietiškos nedygliuotos žieminės padangos gali būti labiau subalansuotas sprendimas. Žiemą saugumą lemia ne tai, kaip gerai automobilis važiuoja sausu asfaltu. Lemiamas gali būti vienas apledėjęs posūkis.
