для чего нужна шипованная резина
Скользкая тема. Устройство и принцип работы шипов в зимних шинах
Идея оснастить колеса острыми элементами, цепляющимися за лед, возникла сравнительно давно – еще в XIX веке были попытки снабжать подобием шипов колеса повозок и карет. В 30-е годы XX века начались активные эксперименты в автоспорте – гонщики пытались кустарным способом модифицировать колеса для зимних состязаний. Однако острые спортивные «гвозди» были практически непригодны для дорог общего пользования. Первой серийной легковой шипованной шиной принято считать модель Kometa-Hakkapeliitta компании Nokian. Когда к созданию шипованных шин подключились ведущие шинные компании, эволюция шипа заметно ускорилась.
Поначалу конструкторам приходилось решать множество технических задач. Наиболее распространенной проблемой оказалась коррозия – многие металлические сплавы не выдерживали постоянного контакта с мокрой поверхностью, а если дорога еще была щедро удобрена солью и реагентами, то жизнь шипа и вовсе оказывалась короткой. К тому же стальные шипы существенно увеличивали вес шины, а следовательно, и неподрессоренные массы. Использовать легкие и малочувствительные к ржавчине металлы вроде алюминия не получилось, поскольку мягкий материал очень быстро стирался, по той же причине потерпели неудачу эксперименты с пластиком. Близкой стала проблема с посадочным местом шипа – под воздействием постоянных нагрузок оно расширялось, ослабляя посадку, между шипом и протектором попадали вода, грязь и реагенты, еще больше усиливая воздействие коррозии.
Постепенно конструкторы пришли к комбинированному решению – тело, то есть корпус шипа, стали делать из легкого устойчивого к коррозии, чаще алюминиевого, сплава, а наконечник – из твердосплавного материала, как правило, с примесью карбида вольфрама. Чтобы шип не расшатывался и не вырывался из гнезда, его корпус обычно делают двухфланцевым, а между фланцами находится более тонкая соединительная ножка. Широкий верхний фланец обладает большой площадью опоры и препятствует чрезмерным колебаниям, а широкий и плоский нижний фланец удерживает шип в протекторе. К примеру, такое решение применяется в шипе Ice Force, который устанавливается в зимнюю шину Toyo Observe Ice-Freezer.
Для успешной работы шипа в течение всего срока службы важно и соответствующее отношение со стороны автовладельцев. Прежде всего, новые шипованные шины нуждаются в обкатке для окончательной фиксации в гнезде. Поэтому первые 500 километров следует ездить, избегая резких маневров, и держать скорость не выше 100 км/ч.
В последнее время разработчики все чаще экспериментируют с формой наконечника шипа, стремясь улучшить проникающий эффект и дифференцировать нагрузку в продольном и поперечном направлении. Встречаются квадратные, овальные и даже крестообразные наконечники. В шипе Ice Force от Toyo Tires основная рабочая часть наконечника сделана пятиугольной, а на ее вершине расположен еще один четырехугольный выступ. Это позволило увеличить количество острых углов и сцепных кромок, значительно улучшив проникающее действие шипа. В результате шип Ice Force обеспечивает хорошую разгонно-тормозную динамику, работая в продольном направлении, а также боковую поддержку, существенно облегчая прохождение поворотов.
Но, разумеется, сцепление зависит не только от формы шипов, но и от их количества, и расположения в протекторе. В современных шинах этот параметр все чаще подбирается с помощью компьютерного моделирования, например, технологии T-MODE от Toyo Tires. В новой шине Observe Ice-Freezer разработчики применили 28-рядную ошиповку, что позволило не только улучшить сцепление с дорогой, но и снизить шум благодаря равномерному распределению шипов.
Зимние шины: тонкости и особенности
У опытных автомобилистов выбор зимней резины не вызывает затруднений – они отлично знают все особенности шин, в отличие от новичков. Начинающим автомобилистам необходимо ознакомиться с тонкостями и особенностями зимних шин, чтобы сделать правильный выбор.
Универсальное решение существует?
Самые экономные автомобилисты выбирают универсальное решение – всесезонные шины. Но, рациональна ли такая экономия? Данное решение представляет собой попытку совмещения несовместимого – свойства зимней и летней резины кардинально различаются, поэтому объединить их в одной шине невозможно. В холодное время года всесезонные шины не обеспечивают того же уровня безопасности, что и зимняя резина. С учетом особенностей русской зимы, всесезонные шины можно назвать весьма недальновидным решением.
Единственное достоинство всесезонной резины – цена, привлекающая многих автомобилистов. Технические свойства всесезонных шин не соответствуют характеристиками специализированной резины, предназначенной для использования в определенное время года. К сожалению, качественного всесезонного решения не существует, поэтому рассмотрение технических свойств универсальной резины – бессмысленное мероприятие, на которое не стоит тратить время.
Какая езда, такие и шины!
Зимние шины необходимо выбирать с учетом особенностей стиля вождения. Если вы относитесь к числу любителей быстрой езды, то ни в коем случае не приобретайте резину с шипами – это рекомендация для жителей мегаполисов. Дело в том, что в больших городах гололед появляется не часто, поэтому и смысл использования шипов теряется. Быстрая езда по асфальту на шипованной резине приведет к потере шипов – их просто оторвет от покрышки. Однако в гололед владельцам авто с нешипованными шинами необходимо быть очень осторожными.
А вот спокойным водителям и новичкам шипованная резина придется очень кстати: шипы существенно усиливают сцепляемость шины с дорожным покрытием. В гололед шипы компенсируют недостаток водительского опыта, поэтому новичкам стоит приобрести именно шипованную резину, независимо от стиля вождения. Жители крупных городов, использующие автомобиль исключительно для поездок на работу или в магазин, могут смело приобретать шипованные зимние шины.
Учитывая особенности зимы в средней полосе и северных регионах, большинству водителей можно порекомендовать шипованную резину. В холодное время года дороги в этих регионах покрыты льдом в большей или меньшей степени, поэтому лихачество за рулем неуместно, а дополнительная безопасность не бывает лишней. Если ваша работа связана с командировками, то имеет смысл подстраховаться – зимние шины с шипами отлично подходят для страховки от превратностей погоды.
Протектор: дополнительная защита
Зимние шины производятся из особых модификаций резины, которые обладают такими техническими свойствами как эластичность и устойчивость к отрицательным температурам. Технические свойства зимних шин отчасти обусловлены протектором – специальным рисунком. Протекторы зимних шин отличаются высокими шашками и глубокими канавками, с летней резиной все наоборот. Крупные шашки и дополнительные канавки необходимы для врезания покрышки в рыхлые субстраты, например, смесь грязи, снега и льда, которой покрыто большинство дорог в холодное время года.
Глубокие канавки и высокие шашки не актуальны для езды по мокрому асфальту – такая шина будет тормозить автомобиль. Чем меньше высота шашек, тем меньше глубина канавок – подобные протекторы характерны для летней резины. Такие шины хуже сцепляются с грязью и снегом, но особенности протектора обеспечивают более быстрый уход воды и зоны контакта покрышки и дорожного покрытия.
Протекторы зимней резины подразделяются на 2 типа: «европейский» и «скандинавский». Шины с «европейским» протектором подходят для эксплуатации в условиях сравнительно теплой зимы. Производители рекомендуют их для езды по дорогам, которые очищаются достаточно часто. Для «европейского» протектора характерна развитая сеть каналов с диагональным построением. Данная сеть необходима для быстрого отвода воды из контактной зоны. Для периферической зоны протектора характерно множество ламелей и грунтозацепов.
Протектор «скандинавского» типа отличается обилием ромбов и шашек, расположение этих элементов напоминает раскраску шахматной доски. Резина со «скандинавским» протектором идеально подходит для езды по заснеженному и заледенелому дорожному покрытию. Даже глубокий снег не является препятствием для шин с такими протекторами. Абсолютное большинство шипованных шин имеют «скандинавский» рисунок протектора. В наших магазинах в этом сезоне постоянно будут в наличии шины именно такого типа – Hankook Winter i*Pike RS W-419, Hankook i*Pike RW11, CORDIANT Snow Cross и Amtel NordMaster ST. А на заказ мы сможем привезти абсолютно любые шины, которые есть на рынке.
Для чего нужны шипы?
Первые шины изготавливались из цельнолитой резины, поэтому вопрос их износа был делом времени. Точнее, очень малого времени, да и сцепление с дорожным покрытием у таких шин было далеко не самым эффективным, поэтому на покрышки стали устанавливать шипы. Впервые покрышки с шипами появились в начале XX-го столетия. С появлением пневматических шин, шипы утратили свою актуальность. Стальные штифты изнашивались очень быстро, массовое производство шипов стало нерентабельным.
Вновь актуальными шипы стали в 30-х годах – именно тогда начался выпуск шипованных шин для спортивных авто. Шипы устанавливались в сквозные отверстия, которые делались на поверхности покрышек. Стальные болты вставлялись с внутренней части, на внешней стороне они фиксировались специальными гайками. Вес таких шин был просто колоссален!
Установка шипов на нешипованные шины
Резина нешипованного типа бывает шипуемая и нешипуемая. Различие этих типов шин соответствует их названию, иными словами: на первые покрышки могут быть установлены шипы, а на вторые – нет. Резину нешипуемого типа легко отличить по внешнему виду: на поверхности покрышки отсутствуют ламели, необходимые для установки шипов. Ошиповка резины может быть полной или частичной – в последнем случае шипы устанавливаются разреженно.
Качество материала, из которого изготовлены шипы, имеет первостепенное значение, поэтому самые дальновидные автомобилисты выбирают оригинальную продукцию. Неоригинальные шипы очень быстро стираются или отпадают – некачественный металл дает о себе знать в самое ближайшее время. Заказать ошиповку можно практически на любой СТО, однако, увы, не везде мастера качественно выполняют свою работу.
Ошиповка разными шипами – это возможно
Иногда у владельца машины возникает желание сделать дорогу еще более безопасной за счет установки дополнительных шипов. Но, вот проблема: шипы из разных комплектов! На самом деле это не проблема, установка шипов разных производителей допустима. Передние и задние колеса могут быть ошипованы шипами разных производителей. Единственное условие: на правых и левых колесах должны быть установлены шипы одного и того же комплекта. Это правило обусловлено различиями технических свойств – у каждого бренда есть свои особенности.
Большинство водителей обкатывает новые шипы: первые 150-200 км необходимо ездить плавно, избегая крутых маневров и резких поворотов. Разгоны, резкие торможения и прочие «лихачества» неприемлемы, первое время от них необходимо воздерживаться. В процессе обкатки шипы закрепляются и становятся более устойчивыми.
Зимние шины только на ведущих колесах – опасная экономия
Обладатели переднеприводных автомобилей экономят на зимней резине следующим способом: они устанавливают сезонные шины только на передние колеса. Отчасти, их можно понять – они умудряются сэкономить, при этом проходимость автомобиля существенно повышается, а трогаться с места становится проще. Такая экономия опасна из-за одной проблемы – разворота в самый неподходящий момент. Во время сброса газа или торможения на скользкой дороге машину начинает разворачивать. Установка зимних шин только на ведущие колеса является одной из наиболее частых причин ДТП. Машину может развернуть даже в плавном повороте – такой неожиданный поворот событий часто становится причиной аварии.
Некоторые владельцы заднеприводных автомобилей идут на такую же хитрость, как и обладатели переднеприводных авто, только они устанавливают шипованную резину на задние колеса. Эта хитрость решает проблемы с проходимостью, трогаться с места становится на много легче, и машина не удивляет водителя разворотами. Проблема заднеприводных авто заключается в затруднительной остановке на скользком дорожном покрытии. Шипованные шины не способствуют быстрой остановке машины, так как во время торможения нагрузка передние колеса существенно увеличивается. В процессе торможения задние колеса имеют второстепенное значение.
Передние колеса являются направляющими, независимо от типа привода. Наличие шипованных шин на передних колесах необходимо, даже если автомобиль является заднеприводным, иначе на скользкой дороге управляемость машины многократно ухудшится. Эксперты рекомендуют устанавливать зимние шины на все колеса, если вам дороги ваши пассажиры и собственная жизнь, то мы советуем отнестись к этой рекомендации со всей серьезностью.
Цена вопроса
Чем меньше масса шины, тем лучше динамические характеристики машины. Минимальный тормозной путь – залог безопасности водителя и окружающих людей. Делая выбор в пользу более дорогого бренда, вы выбираете надежность, качество и безопасность.
Почему шипованные зимние колеса — бесполезная трата денег
У приверженцев шипованных зимних колес в арсенале, по сути, есть лишь один единственный вменяемый аргумент. Они утверждают, что шипы лучше цепляются за лед и укатанный снег. Это было совершенно справедливо 20—30 и, может быть, отчасти 10 лет назад. На данный момент шинники довели конструкцию и резиновую смесь нешипованной резины до таких кондиций, что она практически не уступает свойствам шипованных покрышек на льду.
А при температурах ниже −25 градусов по Цельсию «липучка», при прочих равных условиях, превзойдет по своим рабочим качествам «шиповку». Пожалуй, лишь в одном случае шипы действительно предпочтительней фрикционной резины: на голом льду при околонулевой температуре, когда он уже практически тает. В таких условиях шипы могут «проткнуть» тончайшую пленку воды, покрывающую лед, и вгрызться в его толщу, удерживая машину на траектории или останавливая ее. В остальных случаях зимней эксплуатации машины шипы могут оказать водителю, верящему в их преимущества, медвежью услугу.
Заметим, что большинство автолюбителей, спорящих о достоинствах и недостатках пары «шиповка»-«липучка», ездят зимой преимущественно по асфальту. Зимой дороги у нас худо-бедно чистят и в городах, и на трассах. При торможении на чистом асфальте шипы зачастую выступают в роли коньков, позволяя машине скользить и препятствуя эффективной работе резины колеса. Из-за этого может заметно вырасти тормозной путь или авто не сможет удержать траекторию в повороте.
Про то, что шипованная резина гораздо громче ведет себя на ходу, по сравнению с нешипованной, можно даже не упоминать. С этим не станет спорить даже самый упертый любитель «железа» в покрышках. Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов такую особенность «шиповок», как регулярная потеря шипов. Особенно этому способствуют резкие торможения и старты с места на асфальте. Но даже если автовладелец не относится к категории любителей «всех порвать» на светофоре, ошиповка колес его легковушки может серьезно страдать по совершенно иной причине: во время маневрирования при парковке.
Глухомань номер шесть: первый тест-драйв нового Subaru Outback
Чемодан, вокзал, Hiace: тест-драйв VIP-автобуса от Toyota
Дело в том, что большинство водителей не задумывается о сохранности шипов, крутя руль при парковке в моменты, когда машина стоит на месте на чистом асфальте. А между тем, в таком режиме металлические «когти» склонны выпадать из колеса. Шипованое колесо, лишившееся части шипов, требуется балансировать, иначе его биения будут разрушительно воздействовать на подвеску.
Но кто из любителей шипованой резины хотя бы раз в течении зимнего сезона, заезжает на шиномонтаж ради проверки баланса всех четырех колес? Считанные единицы. Остальные же выясняют, что количество шипов в шинах поубавилось, лишь весной, когда приходит время вновь ставить летнюю резину. И мало кто из них задумывается о том, что потерявшее часть ошиповки колесо в начале следующего зимнего сезона потребует для своей балансировки заметно большего веся грузиков.
Таким образом, выбирать шипованную резину имеет какой-то смысл лишь в случае, если машина постоянно эксплуатируется на ледяном покрытии и практически никогда не выезжает на чистый асфальт. Да и то, это еще далеко не аксиома. Например, грузовики и автобусы, в подавляющем большинстве случаев, никто шипованной резиной не оснащает. И ведь как-то справляются, ездять на своей всесезонке круглый год…
10 базовых вопросов о шипованных шинах
Вокруг шипованных шин ходит много вредных мифов. И живы эти мифы потому, что автовладельцы стесняются задавать вопросы, ответы на которые якобы всем известны. В этом посте мы ответим на 10 важных вопросов о шипах и шипованных шинах, расскажем, отчего вылетают шипы, правда ли на асфальте «шиповке» не место и можно ли вставить новые шипы взамен потерянных.
1) Из чего делают шипы?
Первые шипы в зимних шинах делали из обычной нержавеющей стали. Дешевый и доступный, но не лучший материал для шипа — даже самые высокопрочные марки стали не выдержат и одного сезона езды по асфальту. С тех пор шипы очень сильно изменились.
Современный шинный шип состоит из двух частей — корпуса и сердечника, — для каждой из которых подобран свой материал. Корпус с фланцами отливается из стали или алюминия с легирующими добавками. Это не тот беспомощно мягкий алюминий, знакомый многим по гнущимся ложкам в школьной столовой — современные алюминиевые сплавы немногим уступают стали. Тело шипа почти не касается дорожного полотна, бóльшая его часть находится в шине. Задача тела — держать в себе сердечник.
Шип, используемый в шинах MICHELIN X-Ice North 4, изначально разработан для раллийных гонок WRC. Благодаря большой разнице в диаметре между фланцем и горловиной шип очень крепко держится в своем посадочном месте. Источник: «Мишлен»
Сердечник — это как раз и есть рабочая часть шипа, которая принимает на себя весь груз ответственности за хорошее сцепление с обледенелой дорогой. Чтобы максимально увеличить срок службы сердечника, его изготавливают из карбида вольфрама — одного из самых твердых материалов с доступной ценой. Твердость этого сплава достигает 85-90 HRC (по шкале Роквелла), тогда как закаленная сталь имеет твердость порядка 60 HRC, а алмаз — 100 HRC. Из карбида вольфрама на 90% состоят сплавы семейства победит, которые можно встретить в сверлах, фрезах и дисках циркулярных пил.
В этих шипах производитель заявлял твердосплавной сердечник, но, по-хорошему, так истираться карбид вольфрама не может. Обломиться, вылететь, но не стереться за 20 000 километров. Источник: GAFVETER / DRIVE2
Недолговечные цельностальные шипы не ушли в небытие, их до сих пор можно встретить в дешевых ремонтных шипах, о которых мы поговорим чуть позже. В мире есть всего несколько компаний, занятых производством шипов, — их продукцию закупают все производители шин. То есть в шинах разных брендов фактически могут быть установлены шипы, вышедшие с одного завода.
2) Как шипы крепятся в шине?
Существует две технологии установки шипов в шину. Одна из них — установка шипов в мягкую невулканизированную заготовку и её вулканизация вместе с шипами. Другой более распространенный метод заключается во вдавливании шипа в посадочное место на специальном станке, который делает это автоматически, точно и очень быстро.
Отверстия под шипы образуются на этапе вулканизации: гладкая шинная заготовка (бандаж) вдавливается в пресс-форму, которая, помимо рисунка протектора, оставляет на шине отверстия.
В зимней шине MICHELIN LATITUDE X-Ice North 2+ (на смену которой пришла модель MICHELIN X-Ice North 4 SUV) шип располагается сразу в двух слоях резины с разной жесткостью. Нижний термоактивный слой по мере снижения температуры твердеет, чтобы шип не «прятался» внутрь отверстия при езде по льду в лютые морозы. Источник: «Мишлен»
Отверстия эти не простые, а с особым профилем, соответствующим профилю тела шипа. На теле шипа предусмотрены фланцы, которые и удерживают шип от вылетания. На шипе может быть от одного до нескольких фланцев. Одного опорного фланца, конечно, чаще всего недостаточно, но важно знать меру. Если превратить профиль шипа в «гребенку», то резиновые ребра между фланцами станут слишком тонкими и не смогут удерживать шип при быстром вращении колеса. В продающихся в России шинах MICHELIN X-Ice North 4 применены двухфланцевые шипы, причем с телом весьма необычной формы. Мы писали о его особенностях в одном из первых постов в нашем блоге.
3) Почему шипы выпадают?
Предположим, что вы приобрели гарантированно качественные шины от уважаемого производителя, а к концу сезона обнаружили, что на одном или нескольких колесах не хватает шипов. Если для бюджетных «ноунэймовых» шин это нормальная ситуациях, то для крупного бренда — нонсенс, так как и технологии, и культура производства, и контроль качества просто не позволят выпустить в продажу откровенный брак, «лысеющий» всего за несколько месяцев.
Самая частая причина потери шипов заключается в излишне агрессивной манере езды. И речь не столько о резких ускорениях или решительных перестроениях, сколько о торможении с блокировкой колес или старте с места с пробуксовкой. Пока колесо катится по дороге, на шип оказывается минимальная поперечная сила (то есть сила смещения вбок). Но стоит вам заблокировать колеса или как следует «шлейфануть», как шипы заскользят по дороге, испытывая колоссальную нагрузку в поперечном направлении. Тут уже не спасут никакие фланцы — несколько подобных испытаний шипы еще выдержат, но со временем их посадочные места растянутся и шипы начнут постепенно вылетать. Повороты колес на месте тоже вредят шипам, а в некоторых случаях приводят к их выпадению. Вспомните, что говорил инструктор по вождению — сначала приведите автомобиль в движение, потом начинайте вращать руль.
Отходив три сезона, шины драйвовчанина Dmitrii2015 лишились значительной части шипов. Источник: Dmitrii2015 / DRIVE2
Кстати, популярное среди автовладельцев мнение, что вылет шипов ускоряется при плюсовых температурах, на самом деле ошибочно. Зимняя шипованная шина не меняет своих прочностных свойств при потеплении даже до +10°C. Нагрев до положительных температур вообще является штатным режимом работы шины — из-за постоянной деформации при качении шина разогревается и даже становится чуть теплой. Поэтому если после «переобувки» в конце ноября неожиданно пришло «бабье лето», за сохранность шипов можно не беспокоиться.
Среди редких, но всё же реальных причин «облысения» шин стоит упомянуть разбалансировку и низкое давление в колесе. При дисбалансе пятно контакта шины с поверхностью получается неравномерным — часть шипов не работает, часть подвергается повышенной нагрузке. В результате шипы, выполнявшие работу «за себя и за того парня», быстрее изнашиваются и выходят из посадочных мест.
В случае недостаточного давления в колесе шина при качении деформируется сильнее, чем это предусмотрено. Чем больше деформация, тем сильнее растягивается отверстие с шипом и с тем большей вероятностью во время одного из таких растяжений шип покинет свое место.
4) Много или мало шипов — что лучше?
Если не углубляться в физику и не выдумывать крайности, то стоит принять за аксиому: чем больше шипов в зимней шине, тем лучше. Так как площадь контакта каждого шипа со льдом чрезвычайно мала, улучшать сцепление остается лишь увеличением числа шипов в пятне контакта.
Много шипов — это хорошо для водителя, но не для дороги. Чтобы хоть как-то снизить урон, причиняемый дорожному покрытию, в 2013 году в Европе ввели ограничение на количество шипов в шине: их должно быть не более 50 штук на погонный метр (в шине популярного типоразмера 205/55R16 около двух погонных метров). Проблема нововведения оказалась в том, что большинство зимних шин в этот норматив не вписывались. Производителям оставалось либо прореживать шиповку, снижая качество сцепления на льду, либо… обойти это ограничение с помощью сертификации в финской лаборатории Test World.
Для получение разрешения на установку большего числа шипов, чем положено, шине нужно пройти испытание в виде проезда по специальной гранитной плите 400 раз с соблюдением строгой методологии. Если эксперты Test World признают, что избыточная шиповка не причиняет покрытию урон больше допустимого, такую шину допустят к продаже.
По площадке из 15 таких гранитных блоков автомобиль с шинами-кандидатами должен проехать в рамках испытаний 400 раз. В конце испытания с плиток убирают крошку и пыль, взвешивают их и таким образом вычисляют процент износа поверхности от шипов. Источник: DRIVE2
Шине MICHELIN X-Ice North 4 удалось успешно пройти этот тест, а ведь число шипов в ней более чем вдвое выше разрешенного — 250 штук, больше, чем у любой другой серийной зимней шины c размером 255/55 R16. В пятне контакта MICHELIN X-Ice North 4 одновременно присутствуют 22 шипа, образуя 22 непересекающихся линии в продольном и поперечном направлении. По результатам тестов журнала «За рулём» и «Авторевю» X-Ice North 4 заняли первое место среди шипованных шин во многом благодаря невероятно плотной ошиповке.
5) Имеет ли значение форма шипа?
Круглый сердечник шипа — это классика, проверенная временем. Едва ли можно упрекнуть шины с круглым шипом в плохом поведении на дороге. В гораздо большей степени управляемость авто зависит от числа шипов, рисунка протектора, ламелей, состава резиновой смеси, давления в шине, исправности подвески, нежели от профиля сердечника.
Однако форма шипа действительно может вносить коррективы в поведение шин на льду. Круглый шип демонстрирует равномерное сцепление при любом векторе приложения силы. Квадратный, плоский, треугольный шип или шим с другим сечением может лучше сопротивляться смещению по оси движения (разгон и торможение) или боковому смещению (при вхождении в поворот). И хотя граненый шип может лучше держать дорогу при ускорении и торможении, его грани быстрее стачиваются и он раньше потеряет свои характеристики.
Круглый шип может немного проигрывать шипу иной формы при определенных обстоятельствах, но это легко компенсируется увеличением числа шипов в пятне контакта.
6) Почему шипы размещены несимметрично?
Начинающего автолюбителя, впервые купившего шипованные шины, может удивить странный рисунок ошиповки — словно шипы устанавливали наугад, без какой-либо системы. Кажется, что симметричная ошиповка выглядит очень красивой и логичной.
На самом деле «случайность» установки шипов отнюдь не случайна. Каждый металлический «коготь» с наилучшей эффективностью держится за гладкий, неповрежденный ранее лед — так же и колесо лучше едет по ровной дороге, а не по залитой грязью колее. Но если зимняя шипованная шина буксует или блокируется, на льду остается проделанный шипами след в виде характерной канавки. Если в эту канавку попадет следующий шип, его сцепление со льдом будет значительно хуже (если будет вообще), нежели при попадании того на неповрежденный лед.
Если провести линии через все «хаотично» расположенные шипы в пятне контакта, станет очевидно, что такой рисунок ошиповки максимально эффективно задействует поверхность дороги для улучшения сцепления. Источник: «Мишлен»
Несимметричная ошиповка шины как раз предотвращает ситуацию, когда один шип попадает в уже проделанную другим канавку. Кстати, создание схемы ошиповки — это очень важная и сложная задача, ведь от этого зависит не только качество сцепления, но и шум, издаваемый шиной при качении.
Компьютерный анализ позволяет математически точно определить уровень шума от будущей шины еще до того, как ее первый экземпляр выйдет из вулканизатора. Скажем, при создании MICHELIN X-Ice North 4 были проанализированы 1400 потенциальных позиций для шипов, после чего был выбран рисунок с наилучшим сочетанием сцепления и шумности. В принципе, компьютер может создать схему ошиповки, при которой шина будет лишь немного громче фрикционной, но ее сцепные качества не будут выдерживать никакой критики. Возможна и обратная ситуация: отличное поведение на дороге в сопровождении нестерпимого гула, выходящего за рамки самых пессимистичных ожиданий.
7) Можно ли ошиповать шины самому?
В зависимости от манеры езды и проблем, описанных выше, всякая шипованная шина со временем начинает терять шипы. Самые дешевые комплекты способны растерять до половины шипов уже через два сезона, особенно если водитель любит «притопить». Зимние шины — вещь не из дешевых. Вдвойне обидно, если высота протектора еще позволяет поездить несколько лет, а шипов остались считанные штуки.
Хотя производители шин это не рекомендуют и сами такое не практикуют, сторонние шинные мастерские предлагают восстановить шиповку с помощью ремонтных шипов. При этом фактически в опустевшие отверстия вставляют новые шипы.
Купленные шины — это собственность автовладельца, которой он может распоряжаться как ему угодно, в том числе перешиповывать на свой страх и риск. И даже в мастерской эта работа стоит относительно недорого, всего несколько тысяч рублей за четыре колеса. Увлеченные люди с прямыми руками дошиповывают шины самостоятельно, обходясь без пневматического инструмента — на DRIVE2 есть хорошие отчеты об этом.
Робот на заводе «Мишлен» в Давыдово (на фото) работает со скоростью 2-3 шипа в секунду. Мастер с пневматическим инструментом тратит на установку одного шипа около 5 секунд. С помощью подручных инструментов и отвертки в гараже на каждый шип будет уходить до полуминуты. Источник: «Мишлен»
Но надо помнить, что ремонтный шип не чета оригинальному заводскому шипу. Хороший заводской шип наилучшим образом сидит в предназначенном для него отверстии, ремонтный же пытается удержаться за счет более широкого фланца. Сердечник заводского шипа изготовлен из карбида вольфрама или высокопрочной стали, его ресурс составляет несколько лет. Ремонтные шипы могут быть как стальными, так и твердосплавными, но, судя по отзывам на DRIVE2, они заметно стираются всего за сезон. Ремонтный шип из-за несоответствия посадочному месту может разрушать резину вокруг себя и быстрее выпадать.
Ремонтный шип, прошедший всего 6000 км. Тут даже комментарии излишне. Источник: Futun007 / DRIVE2
Ремонтный шип — это способ спасти от преждевременной утилизации максимально дешевые и низкокачественные шины, теряющие заводскую ошиповку буквально на глазах. Шины крупных производителей за весь срок службы (4-5 лет) при отсутствии проблем обычно теряют не более 20% шипов.
Также существует редкая практика ошиповки нешипованных шин без заводских отверстий. Для этого в шине сперва вырезаются посадочные места, а затем в них вставляются шипы. Но такая процедура допустима только для всесезонных шин для коммерческого транспорта — ошиповать обычную зимнюю фрикционную шину невозможно как минимум из-за мягкости протекторной ленты, как максимум — из-за отсутствия в блоках протектора места для проделывания отверстий.
Так выглядит ремонтный шип: алюминиевое тело, твердосплавный шип и пластиковая манжета. На китайских маркетплейсах комплект из 100 шипов стоит около 1000 рублей. Источник: AliExpress
8) Нужна ли шипованным шинам обкатка?
Да, нужна. Это не легенда, ходящая среди автолюбителей, а рекомендация всех производителей. При заводской ошиповке шипы встают в посадочные места идеально, разница в их выступании над поверхностью протектора составляет считанные сотые доли миллиметра. Но для лучшего сцепления с дорогой даже эта ничтожная разница должна быть нивелирована. В ходе обкатки шипы занимают оптимальное положение в отверстиях, а шина выходит на свои рабочие характеристики.
Для обкатки стоит выбирать асфальтированные дороги без выбоин, ездить по ним спокойно, без резких торможений и ускорений со скоростью не более 70 км/ч. Укатанный снег или тем более ухабистые грунтовки для обкатки не подойдут. Достаточно проехать в таком режиме около 800 — 1000 км по одометру или два полных бака, чтобы все шипы заняли свое место. Часто вокруг шипа на резине можно увидеть рисунок, например, в виде снежинки или вафельной разметки. Это так называемый индикатор обкатки. Обкатка будет завершена, когда этот рисунок сотрется.
Но не стоит путать еле заметный индикатор обкатки с канавками для удаления ледяной крошки — например, на шинах MICHELIN «снежинки» выполняют функцию отвода льда от шипа, чтобы тот всегда оставался чистым. К индикации обкатки этот рисунок не имеет никакого отношения.
Если рисунок вокруг каждого шипа сделан достаточно глубоким, значит, перед вами не индикатор обкатки, а специальные дренажные каналы для очистки шипа, как на шинах MICHELIN X-Ice North 4. Источник: «Мишлен»
9) Как шипованные шины ведут себя на асфальте?
При сравнении эффективности торможения шипованных и фрикционных шин обозреватели часто забывают, что между двумя моделями разница может быть не только в наличии шипов, но и в разном рисунке протектора и составе резины. От протектора зависит поведение автомобиля на снегу, асфальте и талой снежной каше, а шипы чаще всего почти не вносят своей лепты в качество сцепления на этих поверхностях. Шип может «уцепиться» за текстуру асфальта, но пробить его так же, как лед, он не в состоянии.
На этом факте построено популярное заблуждение, что на асфальте шипы превращаются в своеобразные коньки, на которых шина буквально скользит при торможении. Если бы шипы выступали над поверхностью шины на добрый сантиметр, так бы оно и было, но высота сердечника над протектором обычно не превышает 1,1 мм. К тому же под нижним фланцем шипа обычно есть либо эластичная прокладка, либо полость, благодаря которым при наезде колеса на слишком твердую поверхность (асфальт, бетон) шип прячется внутрь.
Таким образом, на асфальте в шипованных шинах работает протектор, а шип углубляется в свое отверстие, не уменьшая пятно контакта и не снижая качество сцепления. Обратная ситуация возможна только на совсем дешевых шипованных шинах с непродуманной ошиповкой.
Если обратиться к тестам, на сухом и мокром асфальте у фрикционных шин действительно наблюдается чуть меньший тормозной путь, чем у шипованных, но эта разница укладывается в считанные проценты, тогда как разница в торможении на льду составляет десятки процентов (не в пользу фрикционок).
Но даже небольшое снижение эффективности на асфальте производители стараются нивелировать за счёт целого комплекса мер. Так, в MICHELIN X-Ice North 4 рисунок протектора получил ребро жесткости и более широкие сектора, чем на наших прошлых зимних шинах. В итоге в центральной части образовался особый кластер из плотно посаженных секторов блоков протектора, соединенных центральным ребром. Благодаря этому шипованная MICHELIN X-Ice North 4 стала стабильна на сухом и мокром асфальте.
10) Как шипы переносят сильные морозы?
В прошлом посте мы подробно рассказали о том, как себя ведут фрикционные шины на различных покрытиях. Стоит заметить, что на большинстве покрытий разницы между шипованными и нешипованными шинами практически нет. Вернее, на рыхлом снегу ее нет вовсе, на асфальте она минимальна (да-да!), а заметные различия между двумя типами шин проявляются только на голом льду или плотно укатанном снегу в околонулевую температуру.
Задача шипа — зацепиться за лед. Но все-таки автомобиль с шипованными шинами едет по льду не на одних лишь шипах, протектор и ламели тоже участвуют в сцеплении. Как мы писали в прошлом посте, по мере снижения температуры твердость льда увеличивается и шипу становится труднее пробивать поверхность. После –20 °C большинство шипованных шин превращаются во фрикционные — шип просто не может выполнить свою функцию, поэтому в лютые морозы фрикционные шины показывают лучшие результаты.
Но и тут есть приемы, позволяющие компенсировать изменение характеристик. В частности, в MICHELIN X-Ice North 4 и X-Ice North 4 SUV протекторный блок шин сделан из резины, которая способна деформироваться при температурах вплоть до –65 °C — ламели протектора цепляются за любую поверхность, даже за малейшие неровности льда.
При ускорении или торможении шип цепляется за лед не только сердечником, но и торцом фланца. Вот только в шинах MICHELIN фланец не мешает шипу уйти в лед на всю глубину (слева), тогда как фланцы в других шинах не дают шипу использовать полную рабочую высоту. Источник: «Мишлен»
Итак, вот минимальный набор знаний о зимних шинах, который позволит перед стартом сезона ответственно подойти к выбору шин. И тут, конечно, стоит помнить не все «шиповки» одинаково полезны, и бóльшая цена — это не только более известный бренд, но и вполне конкретные характеристики шины: долговечность, акустический комфорт, качество управления, разгона и торможения на любых покрытиях.
Если у вас остались еще вопросы, задавайте их в комментариях — постараемся ответить.