Opony zimowe z kolcami czy bez? Nowe badania wyjaśniają, które zapewniają lepszą przyczepność na lodzie
Opony z kolcami na ogół zapewniają lepszą przyczepność na lodzie, ale podczas silnych mrozów wysokiej jakości opony zimowe bez kolców mogą znacznie zmniejszyć tę różnicę. Nowe badania niemieckich naukowców pokazują, że śliskość lodu zależy nie tylko od wody powstającej podczas topnienia, lecz także od procesów zachodzących na poziomie cząsteczek w temperaturach znacznie poniżej zera. Wraz z wynikami testów opon zimowych z 2025 roku ustalenia te pomagają wyjaśnić, dlaczego żaden rodzaj opon nie sprawdza się najlepiej we wszystkich zmiennych warunkach zimowych.
Lód może być śliski nawet wtedy, gdy się nie topi
Achraf Atila, Sergey Sukhomlinov i Martin Müser z Uniwersytetu Kraju Saary opublikowali w czasopiśmie „Physical Review Letters” badanie zatytułowane „Cold Self-Lubrication of Sliding Ice”, które podważa tradycyjne wyjaśnienie śliskości lodu.
Dotychczas niskie tarcie na lodzie przypisywano głównie naciskowi i ciepłu wytwarzanemu przez tarcie, które powodują powstanie cienkiej warstwy wody na jego powierzchni.
Symulacje molekularne przeprowadzone przez badaczy wykazały jednak, że kontakt ślizgowy może zaburzyć uporządkowaną strukturę krystaliczną lodu nawet bez topnienia w zwykłym rozumieniu. Na powierzchni powstaje wtedy warstwa cząsteczek o właściwościach zbliżonych do cieczy, która może zmniejszać tarcie. To, czy tarcie stanie się bardzo małe, zależy również od właściwości materiału stykającego się z lodem oraz od ruchu wody na styku obu powierzchni.
Odkrycie nie dowodzi, że jeden rodzaj opon jest lepszy od drugiego, ponieważ badacze nie testowali opon samochodowych. Pokazuje jednak, dlaczego przyczepności na lodzie nie da się przewidzieć wyłącznie na podstawie temperatury powietrza.
Kolce dają przewagę tam, gdzie guma traci przyczepność
Największą zaletą opon z kolcami jest to, że metalowe kolce mogą wnikać w wierzchnią warstwę lodu i zapewniać przyczepność mechaniczną. Ma to szczególne znaczenie na gładkim, wypolerowanym lodzie, gdzie tarcie między gumą opony a nawierzchnią jest niewielkie.
Opony zimowe bez kolców działają inaczej. Ich miękka mieszanka gumowa, która zachowuje elastyczność na mrozie, dopasowuje się do nierówności nawierzchni, a liczne nacięcia bieżnika, zwane lamelami, tworzą dodatkowe krawędzie zwiększające przyczepność.
Najtrudniejsze warunki występują w pobliżu 0 °C, gdy na powierzchni lodu znajduje się woda. W takich warunkach mechaniczna przyczepność opon z kolcami może dawać znaczną przewagę zarówno podczas hamowania, jak i na zakrętach.
Sytuacja zmienia się podczas silnych mrozów. Lód na ogół staje się twardszy, przez co kolcom trudniej wnikać w jego powierzchnię. Opony zimowe bez kolców typu nordyckiego zachowują elastyczność dzięki specjalnej mieszance gumowej, co zmniejsza różnicę w przyczepności między oboma rodzajami opon.
Nie oznacza to jednak, że opony zimowe bez kolców są automatycznie lepsze na przykład przy -15 °C. Nie ma jednej granicznej temperatury, ponieważ wynik zależy od struktury powierzchni lodu, modelu opony, konstrukcji kolców i mieszanki gumowej.
Testy opon zimowych potwierdzają przewagę kolców na lodzie
W teście porównawczym fińskiego magazynu „Tekniikan Maailma” z 2025 roku wzięło udział siedem modeli opon z kolcami i siedem modeli opon zimowych bez kolców typu nordyckiego w rozmiarze 205/55 R16.
Podczas hamowania na lodzie z 50 km/h Bridgestone Blizzak Spike 3 zatrzymały samochód na dystansie 32,3 metra. Najlepsze opony bez kolców, Michelin X-Ice Snow, potrzebowały do zatrzymania 45,6 metra. Różnica wyniosła 13,3 metra, czyli ponad 41 proc. drogi hamowania opon z kolcami. To na tyle duża różnica, że może wpłynąć na skutki wypadku, gdy na drodze niespodziewanie pojawi się przeszkoda.
Jednocześnie test pokazał, że wyniki mogą się znacznie różnić nawet w obrębie tej samej kategorii opon. Niektóre opony z kolcami hamowały na lodzie wyraźnie gorzej niż najlepsze modele w swojej kategorii. Same kolce nie gwarantują więc dobrej przyczepności. Konstrukcja opony i konkretny model są co najmniej równie ważne.
Na śniegu i asfalcie układ sił się zmienia
Na zaśnieżonych drogach przewaga kolców maleje, ponieważ metalowe kolce mogą nie sięgać do dostatecznie twardego podłoża pod śniegiem. Przyczepność zależy wtedy głównie od rzeźby bieżnika, mieszanki gumowej i zdolności opony do wgryzania się w śnieg.
W takich warunkach wysokiej jakości opony zimowe bez kolców typu nordyckiego mogą spisywać się równie dobrze jak opony z kolcami, a nawet lepiej.
Na mokrym asfalcie kolce nie dają natomiast takich korzyści jak na lodzie. Zwiększają hałas opon i przyspieszają zużycie nawierzchni, podczas gdy opony bez kolców na ogół zapewniają cichszą jazdę.
Trzeba jednak odróżniać opony zimowe bez kolców typu nordyckiego od opon typu środkowoeuropejskiego.
Opony zimowe typu środkowoeuropejskiego są projektowane przede wszystkim z myślą o mokrym i suchym asfalcie, natomiast modele nordyckie producenci opracowują z myślą o mrozie, śniegu i lodzie.
Test porównawczy szwedzkiego magazynu „Teknikens Värld” z 2025 roku potwierdził tę różnicę: opony typu środkowoeuropejskiego osiągały dobre wyniki na mokrym asfalcie, ale na lodzie wypadały znacznie gorzej niż opony zimowe typu nordyckiego.
W rzeczywistych warunkach zimowych liczy się najtrudniejsza sytuacja na drodze
Dla kierowców nie chodzi tylko o drogę hamowania na lodzie. Podczas jednej podróży można trafić na suchy asfalt, błoto pośniegowe, ubity śnieg i niespodziewaną gołoledź.
Dla osób jeżdżących głównie po miastach i dobrze utrzymanych głównych drogach rozsądniejszym wyborem mogą być wysokiej jakości opony zimowe bez kolców typu nordyckiego. Zapewniają dobrą przyczepność zimą, mniejszy hałas i większy komfort jazdy.
Jeśli jednak codzienna trasa prowadzi rzadko utrzymywanymi drogami bocznymi, przez oblodzone podjazdy lub po nawierzchniach, które zamarzły wczesnym rankiem, opony z kolcami dają dodatkowy margines bezpieczeństwa.
Znaczenie ma także wiek opon. Opony zimowe bez kolców, w których mieszanka gumowa stwardniała, tracą przyczepność, a opony z zużytymi lub brakującymi kolcami nie zapewniają już przyczepności na pierwotnym poziomie.
Nowe, wysokiej jakości opony zimowe bez kolców mogą więc być bezpieczniejsze niż stare, zużyte opony z kolcami.
Fizyka nie wskazuje jednego zwycięzcy w każdych warunkach
Badanie Uniwersytetu Kraju Saary nie zmienia dotychczasowych wyników testów opon zimowych, ale poszerza wiedzę o tym, dlaczego lód staje się śliski w różnych warunkach.
Mechaniczna przewaga opon z kolcami na gładkim lodzie pozostaje. Zaletami opon zimowych bez kolców są z kolei ich wszechstronność i zdolność do osiągania bardzo dobrej przyczepności bez metalowych kolców.
Opony należy dobierać pod kątem najtrudniejszych warunków drogowych, a nie przeciętnego zimowego dnia. Jeśli regularnie trzeba jeździć po lodzie, opony z kolcami są na ogół bezpieczniejszym wyborem. Na dobrze utrzymanych drogach opony zimowe bez kolców typu nordyckiego mogą stanowić bardziej wyważone rozwiązanie. Zimą o bezpieczeństwie nie decyduje to, jak dobrze samochód prowadzi się na suchym asfalcie. Decydujący może okazać się jeden oblodzony zakręt.
