To interesujące pytanie! Jakie opony powinien zastosować najsilniejszy pojazd terenowy? Wygląda na to, że nawet opony MT (Mud Terrain) mogą się ślizgać. Co więc naprawdę radzi sobie z błotnistymi drogami, jakby były na płaskim terenie? Odpowiedź brzmi: „ślady”. Buldożery, koparki czy pojazdy-cysterny z gąsienicami nie wydają się ślizgać.
Odłóżmy na razie na bok różnice między gąsienicami i kołami i najpierw zrozummy związek pomiędzy obszarem siły a ciśnieniem.
Większy obszar siły=Mniejszy nacisk
Mniejszy obszar siły=Większy nacisk
Nazywa się stosunek ciśnienia przyłożonego do obiektu do pola powierzchni siłyciśnienie. Krótko mówiąc, im większe ciśnienie, tym większa wywierana siła.
Tarcie opony zależy od trzech głównych czynników, a przyczepność opony wymaga dodatkowego czynnika:
Chropowatość powierzchni obszaru styku
Pozytywne ciśnienie
Strefa kontaktu
Tarcie zależy od dwóch pierwszych czynników. Tylko wtedy, gdy tarcie jest wystarczająco duże, opona może uniknąć poślizgu. Jednakże,dodatnie ciśnieniejest stała – masa własna pojazdu pozostaje w dużej mierze niezmieniona, a jedynie łączna masa kierowcy i pasażerów będzie miała niewielki wpływ.
Zatem głównymi czynnikami determinującymi przyczepność opony są chropowatość powierzchni i powierzchnia styku. Powierzchnia styku odnosi się głównie do szerokości opony. Szersze opony mogą się bardziej odkształcać, poprawiając przyczepność przy dużych prędkościach. Ogólnie rzecz biorąc, szersze opony są bardziej podatne na poślizg na śniegu i lodzie, podczas gdy węższe opony są mniej podatne na poślizg. Ale różnica jest minimalna w przypadku stosowania łańcuchów przeciwpoślizgowych.
Jeśli masa pojazdu pozostaje taka sama, ciśnienie w oponie pozostaje niezmienione. Jeśli ciśnienie pozostaje stałe, jedynym sposobem na jego zwiększenie jest zmniejszenieobszar sił.
Ciśnienie zależy zarówno od obszaru siły, jak i nadciśnienia, podobnie jak tarcie zależy od chropowatości powierzchni i powierzchni styku. Jeśli nie można zmienić nadciśnienia, jedynym sposobem na zwiększenie ciśnienia jest zmniejszenie powierzchni styku. Jednakże większa powierzchnia styku zmniejszyłaby ciśnienie, a w przypadku opon gumowych może to poprawić przyczepność, umożliwiając odkształcenie opony. Jednak w przypadku łańcuchów lub gąsienic przeciwpoślizgowych, które są wykonane z metalu, odkształcenie nie ma znaczenia, więc powierzchnia styku może zostać zmniejszona.
To wyjaśnienie może być nieco trudne do zrozumienia, więc uprośćmy je. Zwiększenie powierzchni styku poprawia jedynie przyczepność gumowych opon, ale nie tarcie. Większa powierzchnia styku faktycznie zmniejsza tarcie, ponieważ prowadzi do gładszej powierzchni styku.
Gdyby gąsienica została wykonana z gładkiej blachy stalowej, jej powierzchnia styku z podłożem byłaby zbyt duża, co skutkowałoby zmniejszonym ciśnieniem i niskim tarciem, powodując poślizg. Jednak większość torów ma wgłębione sekcje, w których z podłożem stykają się jedynie wystające metalowe krawędzie. Zmniejsza to powierzchnię styku i zwiększa chropowatość powierzchni styku (wyboista/nierówna), co z kolei zwiększa tarcie. Dlatego pojazdy gąsienicowe na ogół się nie ślizgają, chociaż pomaga również ciężar czołgów lub koparek.
(Chociaż koła gąsienicy są gładkie, są to tylko koła nośne. Koła napędowe są specjalnie zaprojektowane do łączenia się z gąsienicą.)
Łańcuchy przeciwpoślizgowe imitują gąsienice. Metalowe łańcuchy przeciwpoślizgowe przypominają gąsienice, ale ponieważ masa samochodu jest znacznie mniejsza, nacisk wywierany przez metalowe łańcuchy jest nadal niewielki. Nie wystarczy rozdrobnić zbitej w lód warstwy lodu lub śniegu. Tarcie w pozycji zwolnienia jest zbyt małe, co prowadzi do ciągłego poślizgu.
Wiele łańcuchów przeciwpoślizgowych wyposażonych jest w kolce wykonane ze ścięgna krowy. Końcówki tych kolców są małe, a opony dociskają do podłoża jedynie czubkami. Oznacza to, że powierzchnia styku jest wyjątkowo mała, co utrzymuje nacisk na niezmienionym poziomie, ale znacznie je zwiększa. Wysokie ciśnienie pozwala kolcom wniknąć w lód, co pomaga popchnąć samochód do przodu.
Dlatego opony wyposażone w łańcuchy przeciwpoślizgowe nie ślizgają się. Tylko łańcuchy, które są w stanie przebić się przez lód lub te, które charakteryzują się wyjątkowo wysokim tarciem, mogą zapobiec poślizgowi, czego nie są w stanie osiągnąć same opony. Dlatego jazda po śniegu lub lodzie wymaga stosowania łańcuchów przeciwpoślizgowych z kolcami lub zmodyfikowanych kół gąsienic (choć to drugie jest kosztowne i niepraktyczne).
Podsumowując:Łańcuchy przeciwpoślizgowe z kolcami zwiększają nacisk i tarcie na śliskich nawierzchniach, pomagając oponom przyczepność do podłoża i zapobiegając poślizgowi.