X

Шипование шин: Колючая цепкость

Накануне зимы с ее гололедами автовладельцы устанавливают на свои машины «обувку» по сезону. Многие не представляют зимней езды без шипов, но для этого следует знать кое-что об их разновидностях, установке и эксплуатации.

Накануне зимы с ее гололедами автовладельцы устанавливают на свои машины «обувку» по сезону. Многие не представляют зимней езды без шипов, но для этого следует знать кое-что об их разновидностях, установке и эксплуатации.

Накануне зимы с ее гололедами автовладельцы устанавливают на свои машины «обувку» по сезону. Многие не представляют зимней езды без шипов, но для этого следует знать кое-что об их разновидностях, установке и эксплуатации.

Делать колеса более «зубастыми» научились еще в восемнадцатом веке. В те времена на ободы гужевых повозок натягивали толстые кожаные кольца, утыканные кованными гвоздями. На автомобильных колесах шипы появились уже в первые годы двадцатого столетия. Сначала ими пытались защитить от износа цельнорезиновые шины первенцев мирового автопрома. К концу 1910-х годов относят первые успешные опыты по ошиповке пневматиков, а в тридцатые годы шипы стали привычным явлением на спортивных машинах. «В массы» они прошли только через полвека, когда неторопливые скандинавы захотели повысить скорость и безопасность движения на обледенелых дорогах. Первые в мире шипы массового производства Kometa были представлены финской фирмой Tikka-nastat в 1959 году.

При массовом применении шипованные шины выбивают на асфальтовых дорогах колею, которую по окончании сезона приходится ремонтировать (за рубежом для этого есть даже специальные машины). Кроме того, «фрезеруя» дорожное полотно, победитовые сердечники поднимают в воздух вредную для здоровья пыль. По этим причинам использование шипов ограничено или запрещено во многих странах Европы.

Анатомия колючки

Шип состоит из двух частей: рабочего элемента (сердечника) и корпуса, который его удерживает в протекторе. Обычно стержень запрессовывают в корпус, а в грузовых и раллийных шипах их соединение упрочнено пайкой.

В зависимости от формы корпуса шипы можно классифицировать на одно-, двух- и трехфланцевые. Самые простые, однофланцевые, имеют один установочный выступ. Многофланцевые корпуса с двумя и тремя выступами более «живучие» и эффективные, так как второй и третий пояса-расширители препятствуют расшатыванию шипа в гнездах. Кроме того, каждый фланец – это дополнительная преграда на пути грязи, разбивающей гнездо, и влаги, провоцирующей коррозию металлического корпуса.

Одно из важных требований к шипам – они должны изнашиваться одновременно с протектором, поэтому их корпуса делают из мягкой стали, легированного алюминия и пластика. Два последних материала применяют с целью снижения веса, ведь более легкие шипы из-за низкой инерционности меньше «выедают» асфальт. Если самый легкий стальной шип весит 1,1 грамма, то алюминиевый – 0,9, а более дорогие пластиковые – всего 0,7 г.

Для защиты от ржавчины некоторые производители покрывают корпуса шипов слоем цинка. При этом они бывают не только белого, но и желтого цвета – если проведено пассивирование.

Сердечники в основном делают из твердого сплава – карбида вольфрама с примесью карбидов титана и ниобия (такой сплав еще называют победитом). Высокая прочность этого супертвердого материала нужна как на льду, так и при езде по асфальту, брусчатке и бетону. На некоторых шипах твердосплавный сердечник может быть одного цвета с корпусом. Это не подделка, просто цинкование проводилось не до, а после запрессовки сердечника в корпус.

Места расписаны

Шипы размещают в «плечевом поясе» протектора – ближе к краям беговой дорожки. В пятне контакта шины с дорогой одновременно находятся от 8 до 12 шипов. Чтобы их работа была эффективной, каждый из «зубов» должен идти по собственному пути, а не по проложенной предшественником «колее».

В покрышках, подлежащих ошиповке, есть специальные места или отверстия для шипов. При установке «зубов» на легковую резину, где это не предусмотрено, следует соблюсти важное требование – резина шашки протектора в радиусе 6 мм вокруг отверстия (для «грузовых» – 10 мм) должна быть сплошной.

На многих фирменных покрышках отверстия для шипов отформованы в процессе вулканизации в матрице, причем на дне гнезда есть выборка под его нижний (установочный) фланец. Там, где отверстий нет, их делают трехперьевым сверлом диаметром 3,2 – 3,5 мм на очень высоких оборотах – 15 – 20 тыс. в минуту. При меньшей скорости вращения или использовании обычного сверла края отверстия получаются рваными, и гнездо быстро разрушается. Сверление «трубкой» недопустимо, поскольку она не дает возможности контролировать глубину, а этот размер принципиально важен и должен соблюдаться с точностью до десятых долей миллиметра!

Большинство «легковых» шипов при диаметре 8 имеют длину 11 мм (глубина посадочного отверстия – 10 мм); встречаются также 10-миллиметровые (глубина – 9 мм). Некоторые фирмы – например, Nokian – на этикетке покрышки отмечают размер шипа, под который в резине отформованы гнезда (10 мм).

Корпус шипа не может возвышаться над шиной, а твердосплавный стержень должен выступать над ней на 1-1,2 мм. При большем возвышении шип быстро «выломается» из резины, а вот некоторый провал (до 0,5 мм) допускается.

В колесе размерностью 13'' достаточной считается установка 90 шипов, на покрышках 14'' и 15'' – 110 – 130.

Правильный расчет

Когда-то шипы устанавливали с помощью кувалды. Ловкость при этом требовалась необыкновенная, а помощник, держащий шип плоскогубцами, был человеком с «победитовыми» нервами. Сегодня эту операцию проводят специальными пистолетами, реже – на станках-полуавтоматах. Станки обеспечивают большую стабильность качества.

Правильно подобранные и установленные шипы эффективно работают 35 – 45 тыс. км пробега. После этого количество выпавших «зубов» может достигать лишь 10%, но оставшиеся все равно перестают «работать», так как ложатся набок в своих разбитых гнездах. Устанавливать новые шипы взамен утерянных на те же места не имеет смысла, поскольку в «разболтанных» гнездах они все равно не будут держаться. Существуют шипы ремонтного размера – укороченные и утолщенные, однако они мало распространены.

После установки двух- или трехфланцевых шипов покрышку нужно выдержать сутки-двое в теплом помещении, чтобы резина плотно «обняла» внедренный в ее тело металл. Кроме того, первые 100 – 1000 км пробега нужно избегать резких ускорений, торможений и высоких скоростей. При соблюдении этих требований шипы прослужат дольше.

 Критерии выбора шипов

Тип устанавливаемых шипов зависит от стиля езды и условий, в которых совершается большинство поездок. Энергичным драйверам лучше сразу потратиться на двух- или трехфланцевые шипы. Такие конструкции лучше выдерживают высокие скорости, а также интенсивные ускорения и замедления. Спокойные водители могут ошиповать свой автомобиль однофланцевыми «гвоздиками» – в поездках на умеренных скоростях их стойкости предостаточно. Несмотря на расхожее мнение о плохой совместимости с морозами, трамвайными рельсами и острыми краями ям, «пластмассовые» шипы вполне успешно справляются со своей задачей.

 Родная стихия?!

Шипы наиболее эффективны на льду и плотном укатанном снегу. На обледеневшем покрытии коэффициент сцепления обычной зимней шины меньше, чем у такой же шипованной, в 1,5 – 1,8 раза. Поэтому после ошиповки тормозной путь на льду сокращается на 30 – 40%.

! Шипы «не работают» на рыхлом снегу – на такой дороге поведение машины полностью зависит от рисунка протектора. Железные зубья показывают нулевую эффективность и при движении по снежной каше.

На твердом покрытии – асфальте, бетоне – шипы ухудшают сцепные свойства, способствуя увеличению тормозного пути (на 10 – 20%). Кроме того, при езде по чистым дорогам они изнашиваются быстрее.

Нежелательно применять шипованную резину в теплое время года и даже просто при плюсовой температуре. Нагреваясь от трения о стенки своего гнезда (и не охлаждаясь снегом), при движении по сухому асфальту на скорости 60 км/ч шипы разогреваются до температуры 90 – 100°С. Естественно, от этого резина вокруг «зуба» теряет свою эластичность, гнездо трескается, шип расшатывается и выпадает.

! В процессе эксплуатации нельзя менять направление вращения шипованных колес, поэтому при сезонной замене их нужно помечать.

 Характеристики шипов, представленных в Украине
Материал корпуса
алюминий

сталь

алюминий

сталь

сталь

пластик

пластик
Тип (кол-во фланцев)одно-фланц.одно-фланц.двух-фланц.двух-фланц.трех-фланц.двух-фланц.двух-фланц.
Вес, г0,852,011,052,252,30,71,15
Цена, грн.0,120,120,270,150,150,330,28

 Сроки использования шипованных шин в Европе*
СтранаПериод
Чехия15.11 – 31.03
Финляндия01.11. – 31.03 или до первого воскресенья после Пасхи
Франция01.11 – 31.03
Германияиспользование запрещено
Венгрияиспользование запрещено
Голландияиспользование запрещено
Норвегияна севере 16.10 – 30.04, на юге 01.11 – 31.03 или до первого воскресенья после Пасхи
Польшаиспользование запрещено
Великобританиябез ограничений
Швеция01.11 – первое воскресенье после Пасхи
* Данные из журнала Nokian Vip

Игорь Широкун
Фото Владислава Бойко и Nokian Tyres

Редакция благодарит за помощь в подготовке статьи директора ЧП «Сису» Романа Пастушенко