Шиповані чи нешиповані зимові шини? Нове дослідження пояснює, які краще тримаються на льоду
Шиповані шини загалом забезпечують краще зчеплення з льодом, але за сильного морозу якісні нешиповані зимові шини можуть значно скоротити відставання. Нове дослідження німецьких науковців показує, що слизькість льоду залежить не лише від талої води, а й від молекулярних процесів, які відбуваються за температур значно нижчих від нуля. Разом із результатами випробувань зимових шин 2025 року ці висновки допомагають зрозуміти, чому жоден тип шин не є найкращим за будь-яких мінливих зимових умов.
Лід може бути слизьким навіть без танення
Дослідники Саарського університету Ахраф Атіла, Сергій Сухомлінов і Мартін Мюзер опублікували в журналі Physical Review Letters дослідження «Cold Self-Lubrication of Sliding Ice», яке ставить під сумнів загальноприйняте пояснення слизькості льоду.
Досі низьке тертя на льоду пояснювали переважно тиском і теплом, яке виникає внаслідок тертя й розтоплює тонкий шар води на поверхні льоду.
Однак молекулярне моделювання дослідників показало, що контакт під час ковзання може порушувати впорядковану кристалічну структуру льоду навіть без звичайного танення. Так на поверхні утворюється шар молекул, подібний до рідини, який може зменшувати тертя. Чи стане тертя дуже низьким, також залежить від властивостей матеріалу, що контактує з льодом, і руху води на межі контакту.
Цей висновок не доводить переваги одного типу шин над іншим, адже дослідники не випробовували автомобільні шини. Однак він показує, чому зчеплення з льодом не можна передбачити лише за температурою повітря.
Шипи дають перевагу там, де гума вже не забезпечує зчеплення
Головна перевага шипованих шин — здатність металевих шипів проникати в поверхневий шар льоду й забезпечувати механічне зчеплення. Це особливо важливо на гладенькому, відполірованому льоду, де тертя між гумою шини та поверхнею низьке.
Нешиповані зимові шини працюють інакше. Їхня м’яка гумова суміш зберігає еластичність на морозі, тож шина пристосовується до нерівностей дорожнього покриття. А численні прорізи на протекторі — ламелі — створюють додаткові кромки зчеплення.
Найскладніші умови виникають за температури близько 0 °C, коли на поверхні льоду є вода. За таких умов механічне зчеплення шипованих шин може давати істотну перевагу і під час гальмування, і в поворотах.
За сильного морозу ситуація змінюється. Лід зазвичай стає твердішим, тому шипам важче проникнути в його поверхню. Нешиповані зимові шини скандинавського типу зберігають еластичність завдяки спеціальній гумовій суміші, що зменшує різницю в зчепленні між двома типами шин.
Однак це не означає, що нешиповані зимові шини автоматично кращі, наприклад, за -15 °C. Фіксованого температурного порога немає: результат залежить від структури поверхні льоду, моделі шини, конструкції шипів і гумової суміші.
Випробування зимових шин підтверджують перевагу шипів на льоду
У порівняльному випробуванні фінського журналу Tekniikan Maailma 2025 року взяли участь сім шипованих і сім нешипованих зимових шин скандинавського типу розмірності 205/55 R16.
Під час гальмування на льоду зі швидкості 50 км/год гальмівний шлях Bridgestone Blizzak Spike 3 становив 32,3 метра. Найкращій нешипованій шині, Michelin X-Ice Snow, для зупинки знадобилося 45,6 метра. Різниця становила 13,3 метра, або понад 41 відсоток гальмівного шляху шипованої шини. Така різниця достатньо велика, щоб вплинути на наслідки ДТП за появи несподіваної перешкоди.
Водночас випробування показало, що результати можуть істотно різнитися навіть у межах однієї категорії шин. Деякі шиповані шини гальмували на льоду помітно гірше за найкращі моделі своєї категорії. Отже, наявність шипів сама собою не гарантує хорошого зчеплення. Конструкція шини та конкретна модель важливі не менше.
На снігу й асфальті співвідношення переваг змінюється
На засніжених дорогах перевага шипів зменшується, оскільки металеві шипи можуть не діставати до достатньо твердої поверхні під снігом. Тоді зчеплення залежить переважно від малюнка протектора, гумової суміші та здатності шини врізатися в сніг.
За таких умов якісна нешипована зимова шина скандинавського типу може працювати не гірше за шиповану або навіть краще.
Натомість на мокрому асфальті шипи не дають такої переваги, як на льоду. Вони збільшують шум від шин і зношують дорожнє покриття, тоді як нешиповані шини загалом забезпечують тихішу їзду.
Однак важливо розрізняти нешиповані зимові шини скандинавського та центральноєвропейського типів.
Зимові шини центральноєвропейського типу розраховані насамперед на мокрий і сухий асфальт, тоді як моделі скандинавського типу виробники розробляють для морозу, снігу та льоду.
Порівняльне випробування шведського журналу Teknikens Värld 2025 року підтвердило цю різницю: шини центральноєвропейського типу показали хороші результати на мокрому асфальті, але значно поступилися шинам скандинавського типу на льоду.
У реальних зимових умовах вирішальне значення мають найскладніші ділянки маршруту
Для водіїв питання не обмежується гальмівним шляхом на льоду. Під час однієї поїздки можна натрапити на сухий асфальт, снігову кашу, утрамбований сніг і несподівану ожеледицю.
Для тих, хто їздить переважно містом і добре утримуваними магістральними дорогами, якісна нешипована зимова шина скандинавського типу може бути розумнішим вибором. Вона забезпечує хороше зчеплення взимку, менше шумить і підвищує комфорт їзди.
Але якщо щоденний маршрут пролягає другорядними дорогами, які рідко обслуговують, крижаними підйомами або дорогами, покриття яких замерзло рано-вранці, шиповані шини дають додатковий запас безпеки.
Вік шин теж має значення. Нешипована зимова шина із затверділою гумовою сумішшю втрачає зчеплення, а шипована шина зі зношеними або втраченими шипами вже не може забезпечити початковий рівень зчеплення.
Тому нова якісна нешипована зимова шина може бути безпечнішою за стару зношену шиповану.
Фізика не визначає універсального переможця
Дослідження Саарського університету не змінює результатів проведених досі випробувань зимових шин, але доповнює наше розуміння того, чому лід стає слизьким за різних умов.
Механічна перевага шипованих шин на гладенькому льоду зберігається. Сильні сторони нешипованих зимових шин — універсальність і здатність забезпечувати дуже хороше зчеплення без металевих шипів.
Шини слід обирати з огляду на найскладніші дорожні умови, а не на типовий зимовий день. Якщо їздити по льоду доводиться регулярно, шиповані шини загалом є безпечнішим вибором. На добре утримуваних дорогах нешиповані зимові шини скандинавського типу можуть бути більш збалансованим рішенням. Узимку безпека визначається не тим, наскільки добре автомобіль їде сухим асфальтом. Вирішальним може стати один-єдиний обледенілий поворот.
