По науке: разница летних и зимних шин

В Беларуси скоро наступит зимний период. Зима дарит не только белоснежные красоту и радость, но и увеличивает число аварийных ситуаций на дорогах нашей страны. Многие водители прекрасно понимают значимость смены резины, однако бездействуют и создают таким способом опасность для других участников движения, не говоря уже об игнорировании и нарушении действующего законодательства. Автопарус не будет вдаваться в рассуждение о морали таких водителей, а просто расскажет научное объяснение того, почему необходимо менять летние шины на зимние. 

Опасные свойства каучука

Летние шины теряют гибкость на морозе за счет особого химического состава. Они обеспечивают высокое сцепление с дорогой только при высоких температурах. Когда дорога нагревается, летние шины становятся более вязкими и липкими. А вот в зимних шинах другая «химия», которая обеспечивает высокое сцепление с дорогой, когда она холодная.

А как же всесезонные шины? К сожалению, сегодня в мире нет ничего идеального и «всесезонки» – просто что-то среднее. Они отрабатывают свою стоимость только в определенном температурном диапазоне, но не смогут обеспечить оптимальное сцепление при высоких плюсовых или низких минусовых температурах. 
Сами автомобильные шины изготавливаются на основе каучука, который представляет собой полимер. В зависимости от температуры он может быть в трех состояниях:

– Стеклообраное;
– Высокоэластичное;
– Вязкотякучее.

При температуре -70 градусов и больше (да-да, в Республике Беларусь дорога может остывать до этой температуры) каучук переходит в кристаллического состояние из аморфного. Несмотря на то, что такой процесс занимает некоторое время, в конечном итоге каучук полностью потеряет свою пластичность, то есть перейдет в стеклообразное состояние.

А вот текучесть каучука начинает происходить только при температуре +180 градусов. Другими словами, чем выше температура окружающей среды, тем мягче и пластичнее становится каучук. Если его нагреть до +250 градусов, то он вообще распадется на газообразные вещества и жидкие продукты.

Как и все полимеры

На самом деле, каучук не исключение: все полимеры начинают менять химические свойства при переходе из одной температурной фазы в другую.

Шины также подвергаются фазовому переходу температуры, при этом молекулы резины перестают двигаться свободно, а как итог – уменьшение свойств энергетики самых молекул. Чем меньше движений молекул, тем меньше они излучают тепла. То есть, когда происходит затвердевание и стеклование резины, трение становится все меньше и меньше и в конечном итоге дорожная поверхность остается с минимальным сцеплением с автомобилем. 

Стоит отметить, что молекулы в летних шинах могут изменять свои свойства при температурном диапазоне от +4 до +7 градусов! Но в любом случае, чем выше температура выше, тем лучшее сцепление с дорогой будет обеспечено. Как вы уже догадались, при отрицательных температурных диапазонах эффективность летних шин близка к нулю.