ТАК НУЖНЫ ЛИ ШИПЫ?

Читатели ЗР уже «накоротке» знакомы со многими зимними шинами - отчеты об испытаниях мы публикуем регулярно (последние, знакомящие с новинками сезона 1997–98 гг. - в № 9, 10 за этот год). Пока мы тестировали только нешипованные шины, а о шипах говорили с позиций теории (ЗР, 1995, №11): в каких-то условиях они нужны, иногда бесполезны, бывает, и вредны.

Что же на практике дает ошиповка шин? Рассказывают специалисты НИИШПа Сергей ТРОФИМОВ и Андрей СЕЛИВАНОВ.

Понятно, что особенности, которыми шипы награждают (или «наказывают») шину, можно познать только в сравнении. Проще говоря, надо взять два комплекта одинаковых шин, ошиповать один из них и по очереди испытывать: разгон, управляемость, тормозной путь и т. д. Так мы и сделали.

Шипы примерял «король российской глубинки» - НИИШП И-508, получивший свое прозвище во время редакционных тестов пяти разных зимних нешипованных шин (ЗР, 1996, № 9). Тогда на фоне конкурентов эта шина оказалась «лучшей по экономичности в городском цикле, по тормозному пути на льду и снегу, по поведению на ледяных неровностях и выходу из любой колеи; худшей по времени разгона, шумности». Возможно, шипы придадут «королю» новые свойства. Одно, впрочем, уже известно - цена И-508 в ошипованном варианте 350 тысяч рублей, обычной - 250 тысяч. Выпускать эту модель, кроме НИИШПа, будет еще объединение «Белшина» (Бобруйск).

Испытания проводили на VAZ 2108 3, загруженном примерно до 70% полной массы. Размерность шин - 175/70R13 (есть еще «москвичовские» 175/70R14), давление - 2,0 кгс/см2. Итак, время действия - зима 1997 года, место - автомобильный полигон в Дмитрове.

Официально это называется «оценка устойчивости и управляемости автомобиля». По очереди обувая машину в разные покрышки, испытатели гоняют ее по замкнутой трассе, замеряя время прохождения каждого круга. Преимущества конкретной шины выражаются в большей скорости, которую можно развить на трассе, и, следовательно, меньшем времени, необходимом, чтобы проехать круг. По сути, здесь выясняются и особенности поведения автомобиля на тех или иных шинах, то есть дается субъективная оценка.

Трасса - «горная дорога» автополигона - уже немного известна читателям ЗР по отчетам испытателей. Напомним, что это замкнутый маршрут протяженностью примерно 1600 м, с подъемами, спусками, поворотами разных радиусов и прямыми участками (длина последних - от 50 до 200 м).

Во время испытаний на дороге, естественно, лежал снег - рыхлый, «рассыпчатый» слой глубиной 20–30 мм и твердое основание. Типичный «зимник». Температура воздуха - минус 8°С.

Теория гласит: в таких условиях шипы бесполезны, в каше из рыхлого снега им не за что зацепиться. Здесь будет работать рисунок протектора.

И вот - «восьмерка» уходит на «горную дорогу». После четвертого зачетного круга за руль садится следующий испытатель, затем еще один. Смена шин - и такой же цикл заездов. На следующий день все повторяется, но очередность установки комплектов шин другая, направление движения по трассе - противоположное. Итого - каждую шину испытывают три водителя, проезжая как минимум по восемь кругов, потом выводится средний результат.

Он полностью подтверждает теоретические выкладки: среднее время круга на шипованных и неошипованных шинах одинаково - 139 секунд (скорость - 41,4 км/ч). Субъективной оценки особенностей каждой шины не потребовалось - различий практически нет.

Проводят этот тест так. Водитель задает двигателю высокие обороты (4000 об/мин) и, удерживая их на этой отметке, резко отпускает сцепление. Двигаться надо без переключений, на первой передаче, поддерживая педалью газа примерно постоянную частоту вращения коленвала. Через 5 секунд измеряют путь, пройденный автомобилем. Чем он больше, тем интенсивнее разгон на данном комплекте шин.

Под колесами - лед или снег, так что почти весь путь машина проходит, буксуя. К концу дистанции скорость в лучшем случае достигает 25–30 км/ч. Можно сказать, что «разгон» - оценка «фрезерных» свойств шины, ее способности вгрызаться в покрытие, чтобы затем оттолкнуться от него.

Результаты испытаний сведены в таблицу, прокомментируем их. Мягкий снег при минус 18°С (первый столбец таблицы) - это слой легкого, пушистого снега поверх накатанного основания. Слой довольно толстый, не дающий работать шипам, которые до более твердого снега просто не достали. На этом покрытии шины с шипами и без таковых практически равноценны - разница всего в полпроцента.

На твердом и укатанном при минус 11°С снегу шипы дают уже ощутимое преимущество. Резина здесь начинает пасовать, механизмы ее сцепления с поверхностью ослабевают.

Козырной туз шипов - способность работать на твердом гладком льду. Теперь они выходят на первый план, оставляя рисунку протектора и свойствам резиновой смеси вторые роли. Разница в 33,3% это убедительно доказывает. Но обратите внимание, как сократился путь, пройденный автомобилем за 5 секунд! Машина успевала проехать меньше 10 метров, тогда как по снегу - около 20.

Последний заезд - по близкому к таянию «мягкому» льду (температура воздуха минус 1°С). Разрыв между шипованными и обычными шинами немного сокращается: на мягком льду получает возможность поработать и протектор. Блокам резины под силу внедриться в покрытие, «зацепиться» за деформируемый лед.

Автомобиль разгоняется до 40 км/ч, водитель включает нейтральную передачу и нажимает педаль тормоза «в пол». С заблокированными колесами машина скользит до полной остановки. Влияние шин на тормозные качества автомобиля на разных покрытиях оценивают по длине тормозного пути (см. таблицу).

Заезды на торможение обычно проводят одновременно с разгонами. Поэтому условия для двух этих испытаний в таблице одинаковы, а вот результаты нужно оценивать по-другому: при торможении чем больше путь, тем хуже работает шина.

По сравнению с предыдущими тестами (разгон) немного разнообразились условия - добавился еще укатанный снег при минус 1°С. Такое покрытие не изменило общей картины - шипованные шины демонстрируют небольшое преимущество на снегу и оставляют конкурентов далеко позади на льду. Особенно впечатляет разница в 70% на твердом льду - здесь на обычных шинах торможение становится большой проблемой.

Еще раз подчеркнем коварство ледяных покрытий - чтобы остановиться, нужен в 2–3 раза больший путь, чем на снегу. Не стоит забывать это, выезжая на зимнюю дорогу.

Итак, что же предпочесть - ошипованные или обычные зимние шины? Ответ зависит от условий, в которых предстоит работать колесам.

Вкратце результат применения шипов на шинах И-508, да, собственно, и любых других колесах, таков: они расширяют «рабочую зону» зимних шин, придавая им способность работать на льду и весьма укатанном, твердом снегу.

Казалось бы, обяжи всех, по примеру скандинавов, использовать зимой шипованные шины - и проблема аварийности решена. Однако для нашей большой страны с многообразием климатических условий такое решение не подходит. Да и стоят шипованные колеса не в пример дороже обычных (иногда в 1,5 раза). На асфальте шипы скорее даже вредны, чем бесполезны - они разрушают дорожное полотно. Не случайно применение шипов кое-где ограничено, а то и запрещено (там, правда, и зимы малоснежные). Шипы отнимают площадь у пятна контакта протектора с асфальтом. Подтверждение тому - результаты испытаний: при экстренном торможении с 80 км/ч на мокром асфальте при плюсовой температуре шипованные шины проигрывают обычным 5–6%. Правда, на фоне 70-процентного преимущества при торможении по льду этот недостаток выглядит несущественным.

Итак, если ваши зимние маршруты ограничены дорогами большого города, где на асфальте улиц или жидкая темная «каша», или белые разводы соли - на шипованные колеса вы потратитесь, скорее всего, зря.

Приходится часто выезжать на настоящие «зимники», где между твердым покрытием и колесами мощный слой снега, а иногда и льда - предпочтительнее использовать шипованные шины.

Если же вы постоянно вынуждены преодолевать наледи, ездить по твердым скользким покрытиям (укатанный снег, лед) - без шипов точно не обойтись. Возможно, они понадобятся всего один раз, когда вы попадете на «каток» - зато избавят от крупных неприятностей.

Окупят ли себя ошипованные шины в каждом конкретном случае - решать вам, еще раз внимательно ознакомившись с результатами зимних испытаний.

Делаем поправку к материалу «Примерка зимней обуви» (ЗР, 1997, № 9). Ныне шины «Гудьир Ультра Грип-5» подешевели (к сезону) и стоят $75 за штуку.

Шина модели И-508: а - без шипов; б - в ошипованном варианте. Шипы располагаются в шесть рядов (по три на каждой «половинке» покрышки) - если этой шиной провести по льду, останется шесть бороздок. Всего шипов 128 - больше, чем на любой другой отечественной покрышке.

Испытание «разгон».

Автомобилисты со стажем рассказывают, что споры относительно пользы шипованной резины велись ещё 30–40 лет назад, когда в СССР водители пользовались , и только отдельным счастливчикам удавалось доставать колёса, оборудованные выступающими металлическими деталями. Обсуждения не утихают и поныне - некоторые люди считают, что шипованная резина позволяет получить , а их противники указывают на недолговечность таких изделий и наличие у них определённых минусов. Так какой же вариант - шипованная или нешипованная резина, лучше подходит для передвижения в условиях дорог нашей страны?

Шипованная или нешипованная резина — извечный предмет спора многих автолюбителей

Зачем нужны шипы?

Характеристика нешипованных моделей

Преимущества

Каких только обидных прозвищ не придумали адепты традиционного подхода к зимней подготовке автомобиля - её называют и «липучкой», и «беззубой». Вот только ситуация от этого не меняется - с каждым годом нешипованные модели, которые производители предпочитают именовать фрикционными, получают всё лучшие характеристики. В частности, большинство изготовителей применяет многослойную структуру таких колёс, которая позволяет обеспечивать одинаково точное соответствие следующим дорожным условиям:

• Покрытой снегом дороге;
• Сильному гололёду;
• Мокрому асфальту после таяния снега;
• Сухому асфальту при относительно невысокой температуре окружающего воздуха.

Сравнение шипованной и нешипованной резины показывает, что к условиям современных мегаполисов гораздо больше приспособлена вторая категория колёс. Во многих применяется направленный протектор, который лучше справляется со своевременным отведением воды, снега, ледяной крошки, благодаря чему устраняется эффект аквапланирования - потери управления при проезде участка, заполненного водой либо мокрым снегом. Конечно же, необходимо отметить отсутствие в этом случае типичных недостатков шипованных шин - быстрого износа покрытия дороги и потери конструктивных элементов.

Недостатки

Если вы собираетесь часто загород либо отправляться на своём внедорожнике за пределы транспортных путей с асфальтовым покрытием, не стоит раздумывать, использовать шипованные или нешипованные шины. Последние обеспечат вам очень слабый уровень удобства управления и безопасности. Если же дело происходит в отдалённом регионе, в особенности - северном, перед наступлением зимы можно подумать о приобретении специальных цепей для улучшения сцепных свойств колёс, но никак не резины, лишённой шипов.

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.

В Канаде, Швеции, Финляндии и даже в некоторых бывших «братских» республиках законодательство требует с наступлением холодов ездить исключительно на зимней резине. В наших краях таких строгостей пока нет, хотя специалисты настоятельно рекомендуют покупать шины по сезону. Как бы ни был напичкан электроникой автомобиль, в конечном счете, все упирается в шины. Системы безопасности лишь помогают удержать колеса в идеальном положении, а надежное сцепление с дорогой обеспечивают только покрышки. Летняя «обувка» резко теряет способность держаться за дорогу при низких температурах, и самая чистая поверхность улицы превращается для водителя в настоящий гололед. Зимние шины обычно имеют более развитый протектор и особый рисунок, но самое важное, что для их изготовления применяют резину, не теряющую эластичности на морозе. Использование с приходом холодов таких шин значительно повышает безопасность движения. С появлением первого снега у шиномонтажных палаток выстраиваются очереди. Зима приближается, и автолюбители вспоминают о необходимости менять шины. Типичная ошибка! Снега ждать не стоит. Ориентироваться лучше по среднесуточной температуре. Порог - десять градусов тепла. Ниже уже не для летних покрышек. Среди автомобилистов не утихают споры, нужны ли зимней резине шипы ? Однозначного ответа нет. В некоторых странах шипы запрещены правилами, там водителю приходится меньше думать. В наших условиях полезно помнить о следующем. Шипованные шины хороши, если приходится ездить по укатанному снегу или даже льду, что «в глубинке» совсем не редкость. При преимущественном движении по чистому асфальту шипы бесполезны, более того они царапают дорожное покрытие и создают опасную канцерогенную пыль. Температурные пределы использования шипов от ноля до десяти градусов мороза. При более низких температурах обычная зимняя резина ведет себя лучше. Нешипованные зимние шины, встречающиеся в продаже, обычно бывают двух типов, европейского и скандинавского. Первые напоминают противодождевую резину с диагональным построением рисунка, развитой сетью водоотводных каналов, большим количеством тонких прорезей и мощными грунтозацепами по краям протектора. Такие шины отлично справляются с «кашей» под колесами, хорошо знакомой горожанам. Особенность скандинавского типа - более редкий рисунок протектора. Основная область использования таких шин - заснеженная или даже заледенелая дорога. Выбирая между «бэушкой» и новой резиной, думайте, прежде всего, о собственной безопасности, и только потом о прорехах в семейном бюджете. Самая лучшая на вид бывшая в употреблении шина вполне может иметь скрытые дефекты, выявить которые можно только в процессе эксплуатации. Условия хранения «бэушек» на различных «автошротах» очень редко соответствуют рекомендациям изготовителей. Поэтому появление трещин и «задубевших» участков - явление нередкое. Правила запрещают эксплуатацию автошин с низкой высотой протектора. Но для зимней резины ориентироваться на предельно допустимые нормы нельзя ни в коем случае. Максимальный пробег для нее не более 50-60 тысяч километров. Это немало, но высота протектора при таком пробеге имеет все шансы остаться в пределах допуска. Максимальный срок эксплуатации, на который рассчитывают свои изделия производители, - семь лет. Возраст шины можно определить по штамповке на боковине колеса. Остановив выбор на новой резине, помните, что на авторынках полно ушлых комбинаторов, скупающих оптом на отечественных заводах «некондицию» и торгующих ею под видом новых и исправных шин. Обратите внимание на цветные пятна, которые могут быть на боковине. Красным, желтым и белым цветом помечают наиболее тяжелые и легкие места, чтобы «облегчить жизнь» балансировщикам. Специальную краску смыть не получится, но ее можно затереть. Удачи на дорогах.

Основные отличия зимних шипованных шин от нешипованных.
Как влияет сезон и условия на эксплуатацию шин.

Зимние и летние шины

Зимняя шина отличается от летней составом резиновой смеси и рисунком протектора. Зимняя резина должна быть более мягкой для того, чтобы не "дубеть" при отрицательных температурах и сохранять свою эластичность.

Зимние шины лучше заменить на летние, когда дневная температура продолжительное время превышает +10С. Более мягкий состав резины зимних шин компенсирует уменьшение полезной площади их пятна контакта в сравнении их с летними шинами, но ведёт к повышенному их износу при движении по асфальту.

Кроме того, на асфальте, особенно мокром, в сравнении с летними шинами, зимние шины снижают курсовую устойчивость и управляемость, комфортабельность и тормозные качества автомобиля. Происходит это в первую очередь из-за своеобразного рисунка протектора, состоящего в основном из образованных разнонаправленными канавками крупных блоков, рассечённых многочисленными ламелями - мелкими тонкими прорезями. Зимой блоки, проминая верхний слой укатанного снега или льда, врезаются в него гранями, значительно улучшая сцепление с дорогой, а ламели усиливают это воздействие, цепляясь за шероховатости снежного и ледяного покрова своими гранями.

При движении по типичной для городов шуге (растопленной снежно-ледяной смеси), образуемые глубокими канавками блоки продавливают её слой, доставая до твёрдой части дорожного покрытия и обеспечивая тем самым надёжное сцепление колёс.

Типичные для рисунка протектора летних шин широкие продольные канавки у зимних шин встречаются редко.

Зимние шипованные шины

Шипованная шина при внешней похожести на нешипованную зимнюю шину отличается от неё не только наличием самих шипов. Прежде всего, из-за необходимости их монтажа у неё более жёсткий состав резины протектора, что несколько ухудшает сцепление шины с дорогой. Этот недостаток, а также уменьшение пятна контакта из-за наличия шипов, обычно компенсируется увеличением числа ламелей. При длительном движении по асфальту наличие шипов ведёт к разрушению шины, поэтому её делают с большей толщиной протектора и, вследствие этого, более тяжёлой.

В продаже часто встречаются зимние шины без шипов, в которых предусмотрены места для их установки. Если сразу после приобретения шипы не будут установлены и начнётся эксплуатация шины без них, это приведёт к её повышенному износу на сухом покрытии. Кроме того, из-за характерных для шипованной шины материала и рисунка протектора, положительные качества такой шины снизятся. Поэтому шину предназначенную для ошиповки лучше эксплуатировать в ошипованном виде.

Особенности шипованных шин

Замена обычных зимних шин на шипованные при движении по укатанному снегу и, особенно, по льду, ведёт к улучшению динамики, курсовой устойчивости и тормозных свойств автомобиля. Но на асфальте перечисленные свойства меняются на противоположные.

Поэтому выбор между обычными и шиповнными зимними шинами неоднозначен и зависит от условий их применения.

Если сравнить два одинаковых автомобиля: один с шипованными шинами , другой - с близкими по рисунку, но нешипованными зимними шинами, можно отметить следующее. При движении по льду, в зависимости от его состояния, при установленных шипованных шинахпроисходит уменьшение тормозного пути и возрастание разгонной динамики (на 10-15%), а курсовая устойчивость улучшается примерно на треть. На укатанном снегу преимущества шипов не так заметны: в некоторых случаях (тёплая погода, тонкий слой снега) их может не быть и вовсе, а в среднем шипы, при движении автомобиля по заснеженной дороге, улучшают динамические и тормозные свойства на 2-3%. В большинстве случаев экономичность двигающегося по снегу и льду автомобиля при замене зимних нешипованных шин на шипованные не изменится, но примерно на 10% уменьшится акустический комфорт, а плавность хода ухудшится приблизительно на треть.

На асфальте картина иная - шипованная шина утрачивает преимущества перед нешипованной зимней шиной и проигрывает ей практически по всем параметрам. При её применении до 10% возрастает длина тормозного пути, ухудшается динамика, курсовая устойчивость и экономичность, продолжает падать комфорт. Кроме того, при трогании автомобиля на асфальте наблюдается пробуксовка ведущих колёс.

Конструкция и эксплуатация зимних шипованных шин

Раньше силовой элемент шипа автомобильных шин - стержень - впаивали или запрессовывали в его корпус. Теперь запрессовка стержней практически вытеснила их впайку, хотя в последнем случае шип получался прочнее и долговечнее.

Сами изготовители шин редко занимаются установкой шипов, хотя и такое случается. Западноевропейские компании часто поручают это своему официальному российскому партнёру, поэтому в магазинах широк выбор готовых шипованных шин.

Обычно на шину ставят от 90 до 120 шипов. Причём нельзя провести чёткую зависимость между их количеством и изменением характеристики шины. Устанавливают шипы так, чтобы они образовывали не одну, а несколько дорожек движения. Над поверхностью протектора шип выступает примерно на 1,5мм.

Так называемые "плавающие шипы" позволяют варьировать это значение в зависимости от покрытия - под ними располагают "подкладку", которая при соприкосновении с асфальтом сжимается, и он частично втягивается в протектор. Кроме того жёсткость такой "подкладки" варьируется в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Следует упомянуть, что после установки новых шипованных шин первые 200км не стоит превышать скорость более 60км/ч, а отказаться от резкого трогания и торможения лучше на протяжении 1000км.