※本記事は雑誌「CARトップ2025年1月号」の記事を再構成して掲載しています
摩擦係数（μ）の高低は路面とタイヤで決まる
雪道は滑る＝低ミュー（μ：摩擦）というのは万人に共通する概念だろう。雪道といっても路面状況はさまざまで低μの程度も一定ではない。一般的に乾燥アスファルトのμは0.8前後、ウエット舗装路では0.6～0.4程度だが、圧雪路だと0.5以下、氷結路になると0.1程度にまで低下すると言われている。
ここで勘違いしてはいけないのは、路面コンディション単独では決まらないということだ。よく濡れた路面や雪道を指して「μが低そうだ」と言われるが、μは路面と接するタイヤによって初めて決まる。つまり、μが低そうだと表現するのは、あくまで一般的なサマータイヤ装着時のμとして表現されている数値ということなのだ。したがって、氷雪路など滑りやすい路面を走行する際は専用のタイヤを用いてμを少しでも高める必要がある。
氷雪路はなぜ滑りやすいのか。それは摩擦の理論を知れば理解することができる。摩擦はふたつの物体が擦れ合うときに生じる抵抗であり、その力Fはμmg（近年はμＮと記す）で決まる”クーロンの法則”。mgは垂直荷重で、クルマの場合はタイヤにかかる車体を含めた重さと考えればいい。これは静止時には一定であり、そこから動き出そうとしてタイヤが転動すると路面とタイヤ接触面に滑りが生じて摩擦力が発生する。普段はこの摩擦力をタイヤの接地面で発生させることでグリップ力として引き出し、走る・曲がる・止まるを可能にしているのである。
雪道用タイヤに必要なふたつの大事な機能
氷雪路ではこのμが著しく低下するのでグリップを得にくいのだが、その理由はふたつある。
まず、タイヤ接地面と路面の間の雪で、雪は柔らかく剪断抵抗が小さいのでμが低下してしまうこと。もうひとつは圧雪あるいは氷結路面とタイヤ接地面の間に水が存在し、それがベアリング効果となって滑りやすくしてしまっていることだ。
よって、雪道を走行する際は積雪を踏み固めて剪断剛性を高めることと、薄い水膜を弾く、あるいは吸水することで接地面から水を排除する必要がある。つまりμを決める要件の理解が必要なのだ。雪道用タイヤにはまさにそのふたつの要件が高度に求められているのである。
また、氷雪路というのは状況が一定ではない。一見同じに見える圧雪路面でも山の斜面北側と南側では外気温が異なり、氷の硬さ＝剪断剛性が変化する。均一に見える積雪の下に舗装路がある場合でも、何度か降雪と氷結を繰り返しているような環境では積雪の下が氷である場合もあり、表面の雪を踏み固めても十分な剪断力は得られない。
もし雪道を走ることが想定されるなら雪道用タイヤの装着は絶対条件だが、数日前からの天候を調べ、幾重にも重なった積雪路面の積層断面を理解しておく必要があるだろう。とくにシーズン後半になればなるほど積雪と溶融、氷結を繰り返しているので路面の状態を読むのが難しい。
近年のクルマは外気温度計が装着されていて、外気温が3℃以下になると路面が氷結している可能性があるとしてアラームを発してくれる。そうした機能がない場合は、外気温を意識して路面に積もった積雪あるいは氷の状況を把握することが重要だ。
とくに氷はマイナス5℃以上では表面が溶けて水膜が形成されている。そのことを見逃していたら安全な走行は難しくなってしまうだろう。雪道用のタイヤを装着していたとしても、速度を抑えて走るだけでは雪道の安全は確保できないのである。
革新的スパイクタイヤがチェーンの脱着から解放
昭和生まれのドライバーなら雪道を走行する際にタイヤに鉄の鎖である”タイヤチェーン”を巻いて低速走行をした記憶があるかもしれない。まだスノータイヤという雪道に特化したタイヤが普及しておらず、冬季に降雪地域をドライブするときはタイヤチェーンの携行が欠かせなかった。
タイヤチェーンは駆動輪に巻くのが一般的だが、アイスバーンや急勾配、曲がりくねったカーブが連続するような場面では全輪に巻く必要もある。積雪下で4輪にチェーンを巻く作業は難儀で、とくに女性ドライバーにとっては困難だったはずだ。チェーンは乾燥舗装路のうちに装着しておくのが理想的だが、チェーンが必要な雪深い場所へ移動するまでに切れてしまうこともあるため、1セットの携行では不安が大きかった。
当時のスノータイヤはトレッドパターンのリブやブロックを大きくしたオフロードタイヤ的なもの。氷結路ではその上にチェーンを装着する必要があった。
そんな雪道事情に革命を起こしたのが”スパイクタイヤ”の登場である。スノータイヤのトレッドに金属製のスパイクピン（鋲・びょう）を打ち込んで氷に食いつかせ、氷結路の走行を容易にした。
雪国では多くのクルマがスパイクタイヤを装着するのが当たり前となり、多くの恩恵を得たが、そのまま乾燥舗装路を走ることもあるため路面の損傷や粉塵による公害が激しく、1991年の法改正で使用が禁止されてしまう（一部指定地域では現在も使用できる場合がある）。