для чего нужны шипы на зимней резине
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.
Развеиваем мифы про фрикционные и шипованные шины.
Долго не буду тянуть кота за хвост и перейду сразу же к сути: оказалось что многие не в курсе про самые, казалось бы очевидные для меня, факты про зимние шины, и про них ходит куча разнообразных мифов.
Решил поделиться некоторыми из этих мифов и развенчать их, потому что сам занимался неоднократно тестированием шин на испытательных полигонах, треках, с профессиональным оборудованием и вот это вот все, плюс личный опыт.
Разберем некоторые мифы относительно различий фрикционных и шипованных шин:
0. Липучка — прилипает. Это не так, если бы она прилипала, автомобиль никуда бы не поехал. Нешипованные шины зимние называются фрикционными и только так! Называются так потому что работают по принципу трения.
1. Фрикционные шины лучше тормозят на асфальте чем шипованные — якобы шипы мешают и не дают протектору работать. Это не так — состав фрикционных шин более мягкий и имеет больше ламелей, что сказывается на торможении — по замерам тормозной путь на шипованных шинах при прочих равных будет короче, чем на фрикционных шинах. Причем чем выше температура, тем больше разрыв.
2. Фрикционные шины лучше подходят для асфальта, для мягкой зимы, для городов где хорошо чистят, и в межсезонье, когда уже тепло, чем шипованные шины. Нет, это не так — по той же причине.
3. Шипованные шины хуже на мокром асфальте. Это не так — фрикционные шины имеют такой состав резиновой смеси, что не могут работать по мокрому так же хорошо. Поэтому на мокром асфальте шипованные шины лучше.
4. Современные фрикционные ничуть не хуже чем шипованные шины. Это не так — практически по всем параметрам (кроме акустического комфорта, по понятным причинам) даже лучшие фрикционные шины оказываются в лучшем случае на уровне средних не шипованных, но как правило — на уровне посредственных шипованных шин.
5. Для города лучше фрикционные шины, для загорода, небольших городов, деревень. Делаем краткий вывод по использованию зимних шин и замерам: шипованные покрышки для льда, фрикционные — для заснеженных дорог. Поэтому именно для города, где часто асфальт, много обледенелых участков, накатанные дворы, лучше, на самом деле, подойдут шипованные шины. Для небольших городов, для загородного неинтенсивного движения — фрикционные шины подойдут лучше — так как часто эти дороги заснежены и шипы не так актуальны — работает протектор.
7. На фрикционных шинах можно ездить круглый год. Фрикционные шины крайне чувствительны и чувствительны в гораздо большей степени чем шипованные шины, к температуре окружающего воздуха. летом, на жаре, когда асфальт раскаляется, фрикционные шины будт очень плохо работать — автомобиль неприятно управляется, плохо тормозит, легко срывается в скольжения, плохо противостоит аквапланированию. Кроме того сэкономить, не покупая летние шины так же не выйдет: фрикционные шины при положительных температурах крайне быстро изнашиваются, намного сильнее чем шипованные. Впрочем на шипованных летом ездить даже законодательно запрещено.
8. Фрикционные шины более универсальны чем шипованные. Это не так и по выводам выше ясно что шипованные шины универсальнее и меньше зависят от температуры, работаю более в широком диапазоне температур и их свойства меняются меньше чем у фрикционных. Но за это придется заплатить шумом.
9. Шипованные шины ничем не отличаются от фрикционных шин кроме наличия самих шипов. И когда шипы выпадут, будет работать как обычная фрикционная шина. Это совсем не так — рисунок, количество ламелей, пятно контакта, состав резины, и многое другое различны и если шипованная шина лишается шипов, она не будет работать так же как фрикционная. Тем не менее по большей части шипованные шины работают как нешипованные фрикционные.
10. Фрикционные шины можно ставить пораньше, а шипы желательно попозже — ближе к снегопадам. На самом деле никакой разницы нет: есть неустойчивая погода и возможность гололеда — ставим зимние шины! По износу разницы никакой — все равно большую часть большинство автомобилей ездят по асфальту и твердому покрытию, и нынешние шипы уже не имею таких проблем как раньше с преждевременным вылетанием.
11. Ну и напоследок — летние шины на холоде не работают, в отличии от зимних. Это не так, на сухом, без льда и снега, асфальте летние шины работают все равно лучше зимних.
Резюмируя, скажу так: прогресс не стоит на месте и шины эволюционируют, и разница между шипованными и фрикционными шинами сокращается, особенно это заметно в топовом сегменте и менее очевидны в бюджетном сегменте. Тем не менее универсальнее и безопаснее все же шипованные шины, но главный их минус в другом — шум от шипов, от которого нельзя избавиться. По акустическому комфорту фрикционные шины намного лучше. Есть еще минусы шипованных шин — они разрушают асфальтовое покрытие, которое у нас и так то не очень устойчивое, а так же пыль от асфальта воздействуют на здоровье. Так же не могу не сказать о том что фрикционные шины более технологичные, и более сильно различаются в зависимости от цены и качества. Поэтому дешевые фрикционные шины это крайне сомнительное приобретение.
Например сильно разрекламированные и почему то со множеством положительных отзывов, но на практике очень посредственные шины Виатти, единственным, но бесспорным плюсом которых является низкая цена.
Самое главное это то что бы шины у вас были не изношены и по сезону. А какие они будут уже не так важно, если вы будете думать и возить аккуратно, думая о себе и окружающих.
А что выбирать дело каждого, и его предпочтений и условий эксплуатации. Сам в последнее время предпочитаю фрикционные шины — выезжаю за пределы России, где (кроме Скандинавии и некоторых стран) шипованные шины запрещены, на них комфортнее на дальняках, и интереснее ездить. Для внедорожников предпочитаю шипы — проходимость на них выше. Кому интересно — живу в Пермском крае, пятая-шестая снеговая зона. Если интересно кому, то считаю вот эти шины лучшими зимними шинами:
Continental ContiVikingContact 7
И если не трудно, ответьте что предпочитаете и напишите в комментариях — почему и какие именно.
Из чего сделаны шипы зимних шин и как работают
Наиболее эффективными в зимних условиях являются шипованные покрышки. Этим и объясняется их популярность, особенно в России. Чтобы понять, как работают шипы зимних шин, надо сначала разобраться, из чего они сделаны, почему имеют именно такую конструкцию и состав.
Конструкция, виды
Чаще всего шипы состоят из двух элементов. Основной из них – это корпус. Именно благодаря ему шип держится в протекторе. С дорожным покрытием контактирует уже другая его часть – твердосплавная вставка. От ее формы зависит эффективность сцепления с дорогой.
Шипы выпускаются практически всех геометрических форм – от круглой до многогранной. По структуре различают одно- и многофланцевые элементы ошиповки. Первые – простейшие, их можно назвать прародителем современных шипов.
Однофланцевые значительно уступают по характеристикам своим модифицированным «потомкам»: двухфланцевым (преимущественно применяемых для легковушек), трехфланцевым, актуальным для грузовиков. Они хуже держатся в резине, соответственно, чаще выпадают, не могут похвастать длительным рабочим ресурсом.
Из чего сделаны шипы для шин
В последнее время производители покрышек начали изменять форму и материал изготовления когтей для их улучшения свойств. Изначально все они производились из стали.
Однако затем вышел закон, запрещающий использование покрышек, у которых шипы весят больше установленный нормы. Из-за этого некоторые компании начали производить корпуса из пластмассы – для уменьшения веса, но толку от них, как выяснилось, немного. Такие элементы шиповки неплотно держались на своих местах, при этом были непрочными и недолговечными.
Затем начали появляться корпуса из алюминия. Разработка получилась более удачной, так как в целом масса алюминия очень мала, а прочность по сравнению с пластмассой значительно выше. А благодаря применяемому тефлоновому напылению они прочнее сидят в установочных местах и менее подвержены коррозии.
Однако даже такое покрытие полностью не защищает шипы от ржавчины. Это связано с тем, что в зазор между протектором и корпусом шипа при движении попадает соль, различные реагенты, которыми обрабатывают трассу, влага. Все это способно вызвать коррозийные образования.
Для уменьшения такого воздействия производители постоянно дорабатывают форму шипов, добавляют в сплавы другие материалы.
Из чего изготавливается корпус шипов, мы уже выяснили, осталась вставка. Чаще всего твердосплавная вставка производится из карбида вольфрама.
Иногда добавляется карбид ниобия и титан для улучшения твердости металла. Также некоторые производители добавляют и другие соединения, состав которых они не разглашают.
Как работают
Любому автомобилисту понятно, что шипы на протекторе резины необходимы для улучшения сцепления, в том числе и в сложных условиях. Но как конкретно это происходит?
Стоит понимать, что сцепление зависит не только от одних шипов, они лишь улучшают его. Без хорошего рисунка протектора они просто бесполезны. Чаще всего протектор зимних шин состоит из двух слоев. Верхний имеет специальный рисунок и обеспечивает хорошее сцепление, а внутренний – более твердый, и именно к нему крепятся корпуса шипов.
Протектор и шипы работают в паре и на каждых покрытиях ведут себя по-разному. На льду сцепление, в основном, зависит от шипов. Здесь их вставка вгрызается в покрытие, не давая им лишний раз прокрутиться, обеспечивая хорошее как продольное, так и поперечное сечение.
На влажном покрытии или на раздробленном льду наиболее эффективен протектор. В его канавки забивается влага или кусочки льда, а затем оттуда отводятся. Таким образом, рабочая поверхность покрышек остается без влаги, поэтому сцепление не ухудшается. Роль шипов на таком покрытии минимальна.
На снегу важен как протектор, так и шипы. В канавки протектора забивается снег и при движении он тает, прилипая к снегу на дороге, обеспечивая хорошее сцепление. Шипы же вцепляются в снег, вследствие чего сцепление улучшается в разы. На сухом асфальте шипы бесполезны, они даже ухудшают многие показатели.
Устройство и принцип работы шипов очень простое. Однако за счет их наличия повышаются многие показатели, касающиеся безопасности передвижения – как для себя, так и для других участников движения. В условиях русской зимы шипованные покрышки просто необходимы для безопасного вождения.
Тем, кто еще не обзавелся комплектом покрышек для зимы, наши партнеры предлагают купить зимние шины от лучших производителей на любую марку авто.
Зимняя резина. Что лучше липучка или шипы?
Добрый вечер, Друзья!
Продолжаем познавательную страничку.
Продолжая вечный спор — Что лучше липучка или шипы?
Вопрос выбора «зимних» шин интересует большинство автомобилистов. Некоторые еще не определились с выбором, некоторые же, установив новую резину, терзают себя вопросом, а правильный ли выбор они сделали.
Как известно, по сезонной применяемости шины делятся на три класса: летние, зимние, всесезонные. Зимние шины могут выпускаться как в шипованном варианте, так и в нешипованном.
Нешипованные зимние шины у нас в стране принято считать всесезонными. Это ошибочное суждение. Всесезонные покрышки являются отдельным классом шин, имеющим собственные конструктивные особенности и характеристики. По сути, это компромисс между зимними и летними шинами. В результате, всесезонные шины, как правило, несколько больше изнашиваютcя в летнее время и менее надежны на зимних дорогах.
На асфальте шипы стираются и с этим действительно не поспоришь. Однако, не стоит это воспринимать как фактор, отталкивающий от приобретения шипованной модели. Шипы на современной авторезине имеют способность прятаться. Если шина находится на асфальте, то возникающее давление на шип прячет его в протектор, если же шина находится на льду, то возникает обратная ситуация. Поскольку лёд имеет меньшую плотность, чем асфальт, то шипы вдавливаются в лёд давлением колеса и весом автомобиля.
При движении автомобиля его шины нагреваются в связи с трением о поверхность дороги, деформации протектора и каркаса. В зоне контак¬та шины с дорогой всегда присутствует тонкий слой влаги вплоть до температуры окружающего воздуха минус 10°С и даже ниже. Поэтому на заснеженной дороге желательны шипы противоскольжения, задача кото¬рых — продавливать влажную пленку, играющую роль «смазки» между шиной и дорогой, и обеспечить стабильный контакт колеса с дорогой.
Одним из показателей работы шипа зимней шины является так назы¬ваемая сила прокола шипа — усилие, которое необходимо приложить к стержню шипа, чтобы он вместо установочных 1,5 мм выступал над поверхностью протектора на 0,5 мм, являющейся оптимальной высотой работы шипа в реальных условиях деформации шины под нагрузкой.
Особенности шин сезонной применяемости связаны с составом резинотехнической смеси, из которой изготовлена шина, а также с дизайном рисунка протектора.
По сути, при создании «липучки» шинники решили две основные задачи – обеспечение безопасность на мокрой дороге и высокие сцепные свойства на снегу. Для этого необходимо сделать шину и мягкой (чтобы обеспечить высокие сцепные свойства), и одновременно достаточно жесткой – чтобы сохранить управляемость на высоком уровне. В то время как летние шины «дубеют» уже при температурах ниже +5.+7 градусов, протектор хорошей зимней шины является более мягким, что позволяет достичь хорошего сцепления шины с обледенелой и заснеженной поверхностью при низких температурах. В результате тормозной путь автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч, на зимних шинах составит примерно 70 метров. В то же время, автомобиль, «обутый» в летние шины, остановится только через 110 метров.
Но на сухом асфальте или при повышении температуры такая резина начинает перегреваться, и, «обмягчав», плывет при торможении, в поворотах, практически гарантируя автомобилю замедленные, нечеткие реакции и значительное увеличение тормозного пути. На шипованной резине всю работу по обеспечению сцепления берут на себя металлические или керамические элементы.
Залог успешной работы не шипованной зимней резины – в уникальном химическом составе резинотехнических смесей, который позволяет некоторым молекулярным связям, образующим эти смеси, ломаться, а затем восстанавливаться. В результате при нагреве температура заставляет работать только внешнюю кромку резинового слоя — в глубине резина протектора остается достаточно холодной, жесткой. И эта прогрессивная жесткость позволяет одновременно обеспечить высокие сцепные свойства на зимних покрытиях и достойную управляемость на асфальте.
В дизайне бегового слоя протектора отличия между зимней и летней шиной более заметны. Протектор зимней шины имеет более расчленённый рисунок, что позволяет шине самоочищаться при движении. Повышение сцепления шины с поверхностью и, как следствие, повышение управляемости на заснеженных, покрытых льдом, а также мокрых зимних дорогах достигается так же наличием «ламелей» (специальные тонкие прорези, рассекающие поверхность отдельного блока протектора). Современная скоростная зимняя шина имеет ярко выраженный направленный рисунок протектора. Направленный рисунок обеспечивает лучший отвод воды, снега и грязи из пятна контакта шины с дорогой.
Что лучше шипы или липучка?
Чтобы выяснить, какая резина лучше: «липучка» или шипованная, необходимо подробно рассмотреть все преимущества и недостатки этих типов автомобильной резины.
Данный тип автопокрышек рекомендуется жителям пригородных или загородных областей, требующих повышенного уровня проходимости. Иными словами, там, где дороги отличаются большим количеством крутых поворотов и виражей, а покрыты они либо рыхловатым снегом, либо гололедом. В подобных условиях легко увидеть преимущества шипованной авторезины: небольшой тормозной путь; отличное сцепление автошин с дорогой; превосходная устойчивость на дороге; полное отсутствие заносов на поворотах. Если лед начал постепенно подтаивать, то без шипов не обойтись. Главное преимущество шипованной авторезины перед шинами-«липучками» заключается в том, что автомобиль способен быстрее развивать скорость на обледеневшей дороге, чем такой же автомобиль, но с «липучками» и, поэтому, значительно лучше тормозит.
Недостатки шипованных автопокрышек — это слишком большой уровень шума и увеличенный расход топлива, а при очень сильном морозе (-30-50º за Цельсия) шипы превращаются в бесполезный атрибут, потому что лед, образовавшийся на дороге, становится слишком твердым, и его никакими шипами не возьмешь, как бы ни старался. Кроме этого, шипы время от времени выпадают, несмотря на все новейшие доработки и усовершенствования. В данном случае выигрывает » липучка «, за счет подходящей структуры материала и специфического протектора. Ещё одним слабым местомшипованных покрышек является тот факт, что шипы абсолютно бесполезны на чистой и мокрой поверхности (что довольно часто случается в зимний период). Если их использовать на такой дороге, то значительно ухудшится управление автомобилем, тормозной путь увеличится в разы, а сами автошины будут быстрее изнашиваться.
Положительные моменты шипов:
• доказано, что шипы намного лучше работают на обледенелых и занесенных снегом дорогах, в этом шины без ошиповки не способны с ними тягаться;
• тормозной путь покрышек с шипами на льду намного короче;
• управляемость с шипованной резиной на утрамбованном снегу и обледенелой дороге лучше.
Отрицательные моменты зимних шин:
• на мокрых трассах эти колеса теряют все положительные качества, а управляемость становится намного ниже, чем у липучек;
• шипы придают колесу дополнительную «шумность» — комфортность поездок снижается;
• шипы, как уже упоминалось выше, разрушают «голый» асфальт;
• шипованные шины, хотя и незначительно, но все же увеличивают расход топлива.
• такая резина смело может быть названа всесезонной, потому что она показывает намного лучшие, чем шипованная, характеристики на мокром и сухом асфальте;
• фрикционные шины изготавливаются из особой резиновой смеси, которая не «плывет» при высоких температурах и не снижает управляемость автомобиля;
• они бесшумны;
• ламели не портят дорожного покрытия;
• кроме того, если вы решили посетить на собственном автомобиле европейское государство, то может оказаться, что на его территории разрешены только ламели.
Единственным недостатком «липучек» являются их характеристики на обледенелых трассах, которые ниже, чем у шипованных шин.
Таким образом, если автомобиль эксплуатируется в режиме «дом-офис-магазин» в городе, где дороги посыпаны солью, редкий снег то и дело сменяется дождем, а водитель уверенно чувствует автомобиль и привык получать удовольствие от быстрой езды, то имеет смыл «обуть» автомобиль в не шипованные зимние шины.
Шипованные же шины незаменимы при частых поездках за город, где наличие шипов значительно повысит управляемость автомобиля на обледенелых дорожных покрытиях, а, следовательно, обеспечит большую безопасность, которой пренебрегать не стоит. Также стоит обдумать вариант шипованных шин водителям, предпочитающим спокойный режим управления автомобилем и желающим подстраховать себя на скользкой дороге в случае гололеда или наконец-то выпавшего снега.
Так что дорогие читатели выбор за вами!
Спасибо за внимание! Всем Добра!
Зимой с шипами или без? Зависит от вашего региона
Универсальных зимних шин не существует, а на популярный вопрос «Шипы или липучка?» нет и не может быть однозначного ответа. В этом посте мы расскажем про работу зимних шин в разном климате и на разных поверхностях, а заодно поможем с выбором комплекта для грядущей зимы.
Как появились зимние шины
Далеко не каждый автомобилист может перечислить все отличия зимних шин от летних. Вариант «они мягче» допустим, но это лишь одно из множества качеств, без которых немыслимы современные зимние шины.
Но так было не всегда. Когда-то не было деления на летние и зимние шины — первые автомобилисты ХХ века в плохих погодных условиях выкручивались, как могли — если экипаж буксовал на снегу при подъеме в гору, оставалось только просить прохожих или пассажиров подтолкнуть автомобиль.
В 1933 году «Мишлен» первой в мире выпустила в продажу шины MICHELIN N для езды по снегу, то есть фактически зимние шины.
А уже в следующем 1934 году компания выпустила шины с ламелями, без которых не обходятся современные зимние модели. Тогда шины с ламелями предназначались для мокрой дороги, однако на снегу они также показывали себя значительно лучше, чем все предыдущие версии.
В 1970-е зимние нешипованные версии начали изготавливать из специальной мягкой резины с повышенным содержанием силики — прежде и для летних, и для зимних шин применялась одна и та же смесь с одинаковой мягкостью. Следующие полвека производители экспериментировали с составом резины, формой и числом шипов, рисунком протектора, количеством и глубиной ламелей. Но принципиальных изменений, задававших новый стандарт для зимних шин, с тех пор не случалось.
Как работает зимняя фрикционная шина
Сразу заметим, что термин «липучка», придуманный отечественными автовладельцами в отношении фрикционных шин, не означает, что зимние нешипованные шины каким-то образом прилипают к поверхности дороги. При обсуждении зимних шин в интернете в комментариях проскакивают удивительные фантазии о микрополостях на поверхности протектора, в которых при наезде на асфальт образуется вакуум, за счёт которого шина и впрямь прилипает к любому покрытию, вплоть до талого льда и рыхлого снега. Правдивости в этих рассказах не больше, чем в легенде о философском камне, превращающем любой металл в золото.
Нешипованные зимние шины потому и называются фрикционными, что они обеспечивают сцепление с дорогой за счёт фрикции — трения между резиной и дорогой. Никакого волшебного прилипания к снегу или вакуумных присосок в них нет.
Фрикционные шины в свою очередь делятся на так называемые европейские и нордические (или скандинавские). Как ясно из названия, первые предназначаются для теплой, малоснежной зимы, а вторые — для суровых морозов с обилием снега и льда, для снежных и обледенелых дорог. В большинстве европейских стран использование зимних шин либо обязательно в течение всего сезона, либо при соответствующих погодных условиях.
Для щадящих условий теплой европейской зимы были разработаны зимние шины с «европейским» протектором, ориентированным на отвод из пятна контакта воды и талого снега. Такой протектор отличается заметными продольными водоотводящими канавками. Также резина для европейских зимних шин лишь немногим мягче, чем у летних шин.
У нордических зимних шин сложный рисунок протектора с высокими блоками, расположенными елочкой или в шахматном порядке. Такой протектор обеспечивает хорошее сцепление на заснеженной дороге. Резина у нордических шин более мягкая, чем у европейских, потому что они предназначены для эксплуатации в сильные морозы, которые бывают в Финляндии, Норвегии, Канаде и России.
Теперь немного подробностей. Сперва поговорим о самой резине. Многие автомобилисты не понаслышке знают, что летние шины при отрицательных температурах как бы «дубеют» — резина становится слишком жесткой, отчего колеса при качении начинают громче шуметь, ухудшается сцепление с дорогой. Но изменения в составе резины, используемой в зимних шинах, позволяют сохранить ее мягкость неизменной при температурах до –20 °C и даже ниже.
Как же мягкая «зимняя» резина улучшает сцепление шины с дорогой? Всё дело в том, что для повышения коэффициента трения между шиной и дорогой поверхность протектора должна повторять рельеф дорожного покрытия. Под массой автомобиля резина на шине проминается на мельчайшую глубину, принимая форму поверхности, например, асфальта — выпуклости вдавливаются в протектор, а микроямки частично заполняются вжатой в неё резиной.
«Летняя» резиновая смесь на морозе становится менее пластичной и уже не может эффективно деформироваться для соответствия рельефу поверхности, поэтому ее фрикционные свойства ухудшаются. Чтобы улучшить сцепление, протектор шины нужно сделать пластичным. Это достигается за счет использования инновационного состава резиновой смеси.
Для хорошего сцепления с зимним дорожным покрытием также используются ламели — это тонкие длинные прорези в блоках протектора. Маленькие сегменты протекторного блока, образованные ламелями, получают возможность двигаться при продольном смещении, то есть во время разгона или торможения автомобиля. При смещении сегменты немного подворачиваются, касаясь дорожного полотна не своей плоской поверхностью, а острой кромкой, что, опять же, улучшает сцепление фрикционных шин с дорогой. Особенно с той поверхностью, в которую можно «вгрызться» этими кромками, например, в снег.
У современных моделей шин, например, у MICHELIN X-Ice Snow, присутствуют ламели двух типов: прорези переменной толщины предназначены для отвода влаги и снега, они служат для улучшения сцепления. П-образные ламели при маневрировании фиксируют отдельные сегменты блока протектора, придавая им жесткость, чтобы при перестроениях и поворотах машина не «плавала». О ламелях мы ещё раз вспомним чуть ниже, а теперь перейдем к другому дорожному покрытию.
Асфальт и лед — твердые покрытия с разным коэффициентом трения скольжения (не в пользу льда, естественно). А вот со снегом ситуация несколько иная. Какой бы мягкой ни была резина, она не сможет принять форму поверхности рыхлого снега — он будет приминаться под массой машины. Вот тут-то в дело и вступает протектор: вгрызаясь в снег, он создает прочное рельефное покрытие, отталкиваясь от которого колесо может ехать. Логично, что для создания более замысловатого рисунка на снегу и повышения сцепления протектор должен состоять из множества отдельных блоков с почти поперечными относительно шины канавками. Продольные водоотводящие канавки, которые характерны для летних или зимних европейских шин, снежной зимой просто малоэффективны.
Наконец, переходим к самому сложному виду дорожного покрытия — влажный асфальт и подтаявший на солнце лед. Хотя температура воздуха может быть ниже нуля, из-за греющего асфальт солнца или реагентов снег или верхний слой льда будет таять, образуя водяную плёнку толщиной до нескольких миллиметров. Это настоящее испытание для фрикционных шин, которое им помогают пройти описанные выше ламели. Протектору необходимо пробить водяной слой, чтобы добраться до поверхности, и в отводе влаги ему помогают не только влагоснегоотводящие каналы, но и ламели. Они никогда не бывают изолированными с обоих концов — как минимум одна сторона прорези заканчивается во влагоотводящем канале. Через каждую ламель выводится незначительный объем жидкости, но этого вполне хватает, чтобы добиться контакта шины с твердой поверхностью.
Ещё в MICHELIN X-Ice Snow поверхность протектора получает дополнительные микронеровности. Они абсорбируют в себя водяную пленку на льду, а на снегу повышают фрикционные свойства шины.
Лед или плотно укатанный снег сами по себе очень сложные для шины покрытия, поэтому когда на них образуется водяная пленка, фрикционная шина держится на дороге, что называется, на грани своих возможностей. С непродуманными и некачественными шинами на подтаявшей загородной дороге автомобиль может запросто сорваться в занос из-за колеи или легкого маневра при перестроении. Сочетание лед+вода — это территория превосходства шипованных зимних шин.
Как работает зимняя шипованная шина
Почти всё сказанное о фрикционных шины справедливо и для шипованных моделей. Они также сделаны из «мягкой» резины, имеют особый рисунок протектора, а его блоки прорезаны ламелями. Разница заключается в наличии шипов противоскольжения. Максимально подробно о шипованных шинах мы расскажем в одном из будущих постов, а сейчас отметим, что шипы — не универсальный способ улучшить сцепление с дорогой, а лишь помощь на самом сложном для фрикционных шин покрытии: на льду.
Лед бывает разный. На замерзшем озере он один, на загородной трассе другой, на выезде из гаражного кооператива третий. Но во всех случаях коэффициент трения скольжения фрикционной шины со льдом будет опасно низким — около 0,15–0,25. Для сравнения: этот же коэффициент на сухом асфальте составляет 0,50–0,75, а на мокром — 0,35–0,45. Чтобы хоть как-то приблизить коэффициент трения на льду к приемлемым для уверенной езды значениям, применяются металлические шипы, которые продавливают лед.
Вернемся к описанной ситуации с влажным льдом. Тонкий слой воды может появиться как от нагрева дороги скупым зимним солнцем, так и просто от давления шины на лед. В таких условиях «шиповка» будет иметь однозначное преимущество перед любой фрикционной шиной. Слой воды шипам не помеха, они запросто доберутся до льда, тогда как нешипованным моделям придется отводить лишнюю влагу через водоотводящие канавки и ламели, чтобы блоки протектора могли соприкоснуться с твердой поверхностью.
При движении по гололеду шипованные шины обеспечивают заметно лучшее сцепление и лучшее управление в сравнении с фрикционными моделями. Но является ли это утверждение справедливым для любого льда? Как ни странно, нет. Бывают ситуации, когда автомобиль с фрикционным комплектом показывает на льду куда меньший тормозной путь, чем «шиповка».
Дело в том, что со снижением температуры твердость льда возрастает. Согласно различным исследованиям, при температуре –30 °C лед почти вдвое тверже, чем при –5 °C. Чем сильнее мороз, тем труднее шипу пробить лед. В условиях сибирских морозов гололед для шипов будет не сильно отличаться от асфальта.
Независимый тест журнала «За рулем» показал, что начиная с –15 °C лед становится настолько твердым, что шип уже не может «вгрызаться» в него с прежней эффективностью, и тормозной путь растёт. Для фрикционных же шин низкие температуры льда играют на руку — с повышением твердости неровной поверхности льда растет и коэффициент трения скольжения.
По итогам получается совершенно удивительная ситуация: при отрицательных температурах от нуля до примерно –15 °C шипованные шины показывают себя на льду бесспорно лучше, чем фрикционные модели, но затем ситуация меняется на противоположную — при серьезных морозах в –20 °C и ниже с гололедом лучше справляются уже фрикционные шины.
Чаша весов никогда не должна склоняться в определенную сторону только потому, что кто-то в интернете указал на безоговорочное превосходство шипованных или фрикционных шин. Каждый раз при покупке зимнего комплекта нужно оценивать личный опыт, личную манеру езды, а также предполагаемые маршруты передвижения. Даже жители одного города могут очень по-разному эксплуатировать автомобиль зимой. Один водитель будет несколько раз в неделю выезжать из дома на работу и в магазин, другой проведет половину зимы на даче, добираясь до офиса через нерасчищенный снег и обледеневшие за ночь трассы.
Москва и область
Московский регион со своим умеренно континентальным климатом последние несколько зим удивляет автолюбителей. Сезон 2019/2020 так и вовсе прошел практически без снега и с аномально высокой температурой, свойственной скорее странам Центральной Европы, нежели России. Однако это не повод расслабляться и отправлять шипованные шины на покой — в целом неблагоприятная климатическая обстановка в мире показывает, что в ближайшие годы нас ждут погодные экстремумы то со слишком низкой, то со слишком высокой температурой.
Благодаря теплым ветрам с Атлантики средний минимум зимой в Москве составляет –9 °C. Как вы помните, при этой температуре в торможении на льду бесспорно лидируют шипованные шины. В то же время москвичи справедливо замечают, что коммунальные службы работают зимой достаточно быстро, а от гололеда не остается и следа благодаря реагентам. А раз в городе большую часть зимы асфальт чистый и сухой, то и ездить нужно на фрикционных шинах, причем даже европейского типа.
Действительно, на сухом и мокром асфальте фрикционные шины бесспорно выигрывают у шипованных и по тормозному пути, и по управляемости. Если вам очень важен акустический комфорт, острота управления, а за город вы выезжаете только в ближайший торговый центр, то вашим выбором действительно могут стать хорошие фрикционные шины. Причем мы советуем не европейские, а нордические модели, потому что и в Москве бывают снежные зимы, а снегоуборочная техника не всегда может быстро расчистить весь город, особенно ночью.
Драйвовчанин Iitywiswybmad за три минуты езды встретил три аварии на одном въезде на эстакаду в Москве. Причина одна — гололед после ночных заморозков, который еще не успели растопить реагентами. Так что и в Москве шипованные шины не теряют актуальность.
Но шипованные шины подобны подушке безопасности, ремню или огнетушителю — возможно их качества на льду пригодятся вам всего один раз за сезон, зато в этот раз шины уберегут вас от ДТП. Тем более что в Москве нередка ситуация, когда дневное солнце подтапливает выпавший снег, а ночное похолодание превращает его в ледяную корку. Особенно часто водители сталкиваются с этим явлением на продуваемых эстакадах ТТК и МКАД.
Тем, кто живет в области, но работает в Москве, мы также рекомендуем шипованные шины: из-за утренних и вечерних пробок водители едут в холодное время (раннее утро и поздний вечер), когда растопленный колесами машин снег превращается в лед. А усталость и плотный трафик, из-за которого трудно соблюдать разумную дистанцию, при отсутствии шипов на шинах могут привести к мелкой аварии на обледеневшем участке дороги.
Урал и Сибирь
Может показаться, что для Сибирского федерального округа выбор шин очевиден — Сибирь и шипованные колеса созданы друг для друга. Однако не всё так однозначно. Действительно, уже на Урале погодные условия зимой приближаются к экстремальным, а в Красноярске средняя январская температура уходит к –30 °C. Притом что в том же Красноярске в 2001 году было зафиксировано –43 °C — при такой погоде некачественные шины из недостаточно мягкой резины вообще не справились бы с дорогой, будь то сухой асфальт или укатанный снег.
Опыт сибирских автовладельцев показал, что и шипованные, и фрикционные нордические шины имеют здесь право на жизнь. Вот только подбор надо осуществлять после очень внимательного анализа маршрутов передвижения. Водителям с небольшим опытом, а также тем, кто часто выезжает за город на непредсказуемые неочищенные трассы показаны шипованные шины. На плотно укатанном снегу, который лежит там, куда не доезжают снегоуборочные машины, автомобиль с «шиповкой» при экстренном торможении покажет себя лучше. Да и ночная встреча с ледяной коркой после дневного потепления пройдет гораздо спокойней, будь ваш автомобиль на шипованных шинах.
Отдавать предпочтение фрикционным шинам в Сибири безопасно лишь в том случае, если вы практически не выезжаете за пределы крупного города с расчищенными дорогами. Естественно, шины должны быть нордического типа, потому что европейский протектор не сработает должным образом при внезапном снегопаде в сильный мороз. И тут мы снова можем порекомендовать нордические MICHELIN X-Ice Snow, которые отлично показывают себя на рыхлом снеге.
Дальний Восток
Дальний Восток — регион контрастов. И речь не только о климате, но и о предпочтениях автовладельцев. По данным опросов, около 70% автомобилистов на зиму выбирают фрикционные шины. С одной стороны, здесь редко бывают затяжные снегопады, а экстремальные морозы обходят побережье стороной. С другой, зимой температура нередко проходит через ноль. В таких условиях неубранный снег подтаивает, а сильные ветры с моря превращают холмистую местность в американские горки. Ледяная равнина и ледяные сопки — это две большие разницы.
Если вы часто и много используете автомобиль на Дальнем Востоке, мы рекомендуем задуматься о приобретении шипованных шин. Шанс попасть на ледяную дорогу или подтаявший лед здесь особенно велик, а торможение по такой поверхности на склоне рискует превратиться в аттракцион с неприятным исходом.
Юг России
Выбор шин для юга России, например, Краснодарского края, очевиден — зимы в этих краях слишком теплые, чтобы терпеть постоянный гул шипованных шин. Впрочем, климат всё равно вносит свои коррективы в управление автомобилем на фрикционных шинах. При положительных температурах, нередких для южной зимы, износ мягких зимних шин ускоряется. Зима на нашем юге в целом аналогична зиме в центральной Европе, поэтому разумно выбирать шины европейского, а не нордического типа.
Если вы активный водитель, не стоит пытаться проездить всю южную зиму на летних шинах, ведь в Краснодарском крае бывают не только похолодания ниже –15 °C, но и выпадение снега и гололед. В 2014 году в Краснодаре прошел ледяной дождь, превративший городские дороги в каток. Такие аномалии редки, поэтому мы не призываем заводить запасной шипованный комплект. Однако рекомендуем не игнорировать требования ПДД и «переобувать» свой автомобиль во фрикционные шины европейского типа. А в случае неожиданного гололеда либо не выезжать на дороги вовсе, либо быть предельно осторожными, внимательными и, конечно, пристегиваться.
Этот пост в большей части был посвящен свойствам фрикционных шин и их применению в разных частях нашей необъятной страны. В следующем рассказе мы уделим всё внимание шипованным шинам, их истории, строению, особенностям и поведению на разных покрытиях.
Прежде, чем в комментариях развернутся ожесточенные дискуссии о шипованных и фрикционных шинах, напомним всем, что качественная, правильно подобранная шина — это лишь половина успеха. В не меньшей степени на безопасность зимней езды влияют навыки водителя и его манера вождения, привод автомобиля и состояние ходовой. Там, где опытный осторожный автомобилист на старой машине и изношенных шинах проедет без проблем, начинающий уличный гонщик на дорогом спорткаре со всеми системами безопасности отправит авто в неконтролируемый занос.
Если вы встречаете не первую зиму за рулем, полагайтесь на свой собственный опыт и ощущения. И не забывайте, что даже самые лучшие шины не дадут зимой той же уверенности, которую вы испытываете при езде летом по сухому асфальту.