Применение шин с шипами противоскольжения основывается на том, что их жесткие, торчащие из резины шипы врезаются в твердый слой льда или плотно-наезженного снега; при этом создается необходимое сцепление между колесом и покрытием. Эффективность применения таких шин зависит от твердости слоев льда или снега, покрывающих проезжую часть дороги.

Рис. 81. График зависимости тормозного пути от состояния покрытия и скорости движения:
1 — сухое покрытие; 2 — грязное покрытие; 3 — обледенелое покрытие

Тормозной путь при внезапном торможении на обледенелых покрытиях у автомобилей, имеющих шины с шипами, сокращается в интервале скоростей от 40 до 70 км/ч по отношению к зимним шинам без шипов примерно на 40%. На уплотненном проездом автомобилями слое снега сокращение тормозного пути составляет от 10 до 30%. На покрытиях с рыхлым слоем снега шипы малоэффективны или даже вовсе не влияют на эффект торможения. На обледенелых дорожных покрытиях из брусчатки (каменных мостовых) с их неровной поверхностью эффект действия шин с шипами противоскольжения также снижается, так как в процессе торможения не все шипы имеют сцепление с поверхностью покрытия. На покрытии, свободном от снега и льда, шипы уменьшают площадь контакта с покрытием, а также вызывают повышенные напряжения в самой шине и в верхнем слое покрытия. Вследствие незначительной площади контакта между шиной и покрытием происходит (особенно при движении по каменным мостовым) значительное снижение силы сцепления колеса с покрытием по сравнению с использованием нормальных зимних шин. Это относится к движению как по сухому, так и по мокрому, грязному или покрытому рыхлым снегом полотну проезжей части. Указанное положение подтверждается проведенными в Скандинавских странах и США испытаниями [52]. На покрытиях, свободных от снега и льда, тормозной путь у зимних? шин с шипами противоскольжения увеличивается по сравнению с нормальными зимними шинами на 17-23%.

В то время как на обледеневших покрытиях шипы вдавливаются в слой снега или льда и не создают опасности для поверхности покрытия, то на покрытиях, свободных от снега и льда, они оказывают разрушающее воздействие непосредственно на верхний слой покрытия. На участках торможения и разгона к этому еще добавляется царапающее действие шипов, сильно истирающее покрытие. Особенно сильно изнашиваются покрытия из битумоминеральных смесей, но даже такие высококачественные покрытия, как из асфальтобетона и литого асфальта, уже через несколько лет требуют ремонта. На дорогах повреждения, вызванные истиранием покрытий, проявляются преимущественно в форме колей. Они появляются особенно часто на типичных участках торможения или разгона, например в зонах, регулируемых светофорами перекрестков, на крутых подъемах и т. д. Исследования, проведенные за границей, подтверждают эти выводы. Так, например, Технический университет в Западном Берлине [53] установил: широкое использование автомобильных шин с шипами противоскольжения ведет к значительному износу поверхности всех типов покрытий; покрытия, построенные с применением органических вяжущих, при прочих равных условиях повреждаются сильнее, чем цементобетонные; наибольшие повреждения возникают в процессе торможения и трогания с места (разгона).

В результате этих исследований были определены относительные значения средней глубины износа в зависимости от состояния движения: при прямолинейном движении — 1, при движении по кривой — 1,1, при разгоне — 1,4 и при торможении — 2,8.

Подводя итог, можно сделать вывод, что шины с шипами противоскольжения бесспорно повышают безопасность движения при опасных из-за гололеда состояниях дорог. Они целесообразны там, где приходится ездить преимущественно по обледенелым или покрытым снегом дорогам. Однако шипы противоскольжения снижают устойчивость автомобиля на свободных от снега и льда покрытиях, вызывают повышенный износ покрытий и создают повышенную опасность при колонном движении автомобилей, имеющих разные шины (часть — шины с шипами противоскольжения, часть — нормальные шины). Исходя в основном из вышеперечисленных обстоятельств, предполагается запретить впредь применение шин с шипами противоскольжения. Зарубежный опыт также подтверждает такую тенденцию.