זו שאלה מעניינת! באילו צמיגים כדאי לרכב השטח החזק ביותר להשתמש? נראה שאפילו צמיגי MT (בוץ שטח) יכולים להחליק. אז מה באמת יכול להתמודד עם כבישים בוציים כאילו הם קרקע שטוחה? התשובה היא "מסלולים". נראה שדחפורים, מחפרים או טנקים-רכבים עם פסים לא מחליקים.
בואו נשים בצד את ההבדלים בין מסלולים לגלגלים לעת עתה ונבין תחילה את הקשר בין שטח כוח ולחץ.
שטח כוח גדול יותר=לחץ קטן יותר
שטח כוח קטן יותר=לחץ גדול יותר
היחס בין הלחץ המופעל על עצם לאזור הכוח נקראלַחַץ. במילים פשוטות, ככל שהלחץ גדול יותר, הכוח המופעל גדול יותר.
חיכוך הצמיג נקבע על ידי שלושה גורמים עיקריים, והאחיזה של הצמיג דורשת גורם נוסף:
חספוס פני השטח של אזור המגע
לחץ חיובי
אזור יצירת קשר
החיכוך תלוי בשני הגורמים הראשונים. רק כאשר החיכוך חזק מספיק, הצמיג יכול להימנע מהחלקה. אוּלָם,לחץ חיוביהוא קבוע - המשקל העצמי של הרכב נשאר כמעט ללא שינוי, ורק למשקל המשולב של הנהג והנוסעים תהיה השפעה קטנה.
אז, גורמי הליבה הקובעים את אחיזת הצמיג הם חספוס פני השטח ושטח המגע. אזור המגע מתייחס בעיקר לרוחב הצמיג. צמיגים רחבים יותר יכולים להתעוות יותר, ולשפר את האחיזה במהירויות גבוהות. בדרך כלל, צמיגים רחבים יותר נוטים יותר להחליק על שלג וקרח, בעוד שצמיגים צרים יותר נוטים להחליק פחות. אבל ההבדל הוא מינימלי כשמשתמשים בשרשראות נגד החלקה.
אם מסת הרכב נשארת זהה, הלחץ על הצמיג נשאר ללא שינוי. אם הלחץ נשאר קבוע, הדרך היחידה להגדיל אותו היא על ידי הפחתתשטח כוח.
הלחץ תלוי הן באזור הכוח והן בלחץ החיובי - בדיוק כמו החיכוך תלוי בחספוס פני השטח ובשטח המגע. אם לא ניתן לשנות לחץ חיובי, הדרך היחידה להגביר את הלחץ היא להקטין את שטח המגע. עם זאת, שטח מגע גדול יותר יפחית את הלחץ, ולגבי צמיגי גומי, זה יכול לשפר את האחיזה בכך שהוא מאפשר לצמיג להתעוות. אבל עבור שרשראות או מסלולים נגד החלקה, העשויים ממתכת, דפורמציה אינה גורם, ולכן ניתן להפחית את משטח המגע.
ההסבר הזה עשוי להיות קצת מסובך לעקוב, אז בואו נפשט אותו. הגדלת שטח המגע רק משפרת את האחיזה של צמיגי גומי, אך לא את החיכוך. שטח מגע גדול יותר למעשה מפחית את החיכוך מכיוון שהוא מוביל למשטח מגע חלק יותר.
אם המסלול היה עשוי מלוח פלדה חלק, שטח המגע שלו עם הקרקע יהיה גדול מדי, וכתוצאה מכך לחץ מופחת וחיכוך נמוך, מה שגורם לה להחליק. עם זאת, רוב המסלולים מתוכננים עם חלקים שקועים, ומשאירים רק את קצוות המתכת הבולטים במגע עם הקרקע. זה מקטין את שטח המגע ומגביר את החספוס של משטח המגע (גבשושי/לא אחיד), מה שבתורו מגביר את החיכוך. זו הסיבה שרכבי גלגלים בדרך כלל אינם מחליקים, למרות שגם משקלם של מיכלים או מחפרים עוזר.
(למרות שגלגלי המסילה חלקים, הם רק גלגלים נושאי עומס. גלגלי ההינע תוכננו במיוחד כדי להתחבר למסילה.)
שרשראות נגד החלקה מחקות פסים. שרשראות מתכת נגד החלקה דומות למסילות, אך מכיוון שמסת המכונית קטנה בהרבה, הלחץ המופעל עם שרשראות מתכת עדיין נמוך. לא מספיק לכתוש את שכבת הקרח או השלג שנדחסו לקרח. החיכוך במצב השחרור נמוך מדי, מה שמוביל להמשך החלקה.
שרשראות רבות נגד החלקה מצוידות בדוקרנים העשויים מגיד פרה. הקצוות של הדוקרנים האלה קטנים, והצמיגים לוחצים על הקרקע כשרק הקצות יוצרים מגע. המשמעות היא שמשטח המגע קטן במיוחד, שומר על הלחץ ללא שינוי אך מגביר אותו מאוד. הלחץ הגבוה מאפשר לדוקרנים לחדור אל הקרח, מה שעוזר לדחוף את המכונית קדימה.
זו הסיבה שצמיגים המצוידים בשרשראות נגד החלקה לא מחליקים. רק שרשראות שיכולות לחדור לקרח או כאלו עם חיכוך גבוה במיוחד יכולות למנוע החלקה - דבר שהצמיגים עצמם לא יכולים להשיג. לכן, נהיגה על שלג או קרח דורשת שרשראות נגד החלקה עם דוקרנים או גלגלי מסילה שונה (אם כי האחרון יקר ולא מעשי).
לסיכום:שרשראות נגד החלקה עם דוקרנים מגבירות לחץ וחיכוך על משטחים חלקים, עוזרות לצמיגים לאחוז בקרקע ומונעות החלקה.