С шипами или без?

История

Металлические шипы на автомобильных покрышках появились уже в начале ХХ века. Тогда их устанавливали не только для лучшего сцепления с дорогой, но и для увеличения износостойкости шин, которые в те времена были из кожи или из цельнолитой резины. Позже, после изобретения пневматических шин, интерес к шипам ослабел. Их массовому применению мешали несовершенство конструкции и низкая износостойкость стальных штифтов. Однако в 30-е годы шины спортивных автомобилей часто оснащались шипами. Как правило, для их установки в покрышках делали сквозные отверстия - изнутри вставляли стальной болт-грибок, а снаружи его фиксировали обычной гайкой. Представляете, сколько весили такие шины!
Лишь в конце 50-х годов в Скандинавии появились шипы традиционной для сегодняшних дней конструкции. За основу была взята обычная стальная заклепка, в тело которой запрессовывалась твердосплавная вставка. В таком виде шип монтировался в протектор шины.
Неоспоримые преимущества шипованных шин в зимних условиях быстро оценили водители не только скандинавских, но и других европейских стран. В погоне за безопасностью в шипованные шины переобувались не только легковые автомобили, но и грузовики, автобусы, тяжелая строительная техника. И тут тревогу забили дорожники - с появлением шипованных шин у них прибавилось работы! По окончании зимнего сезона на асфальте оставались колеи - шипованное колесо работало как фреза. Особенно пагубным оказалось воздействие шипованных шин на немецкие автобаны, большую часть зимы очищенные от снега и льда.
Неудивительно, что первыми восстали против шипов именно немцы - с 1975 года использование шипованных шин на территории ФРГ запрещено. Их примеру вскоре последовали многие европейские страны - там либо полностью запретили использовать шипованные шины, либо ввели ряд ограничений.
Сейчас в Европе не так много стран, где можно использовать шипы противоскольжения. Соответственно, немного и фирм, занимающихся их производством. Самые крупные из них - Tikka-Nastat OY (Финляндия), Scason OY (Финляндия), Ugigrip (Франция). Кстати, их продукция есть и на нашем рынке.

Конструкция

Как и сорок лет назад, шипы противоскольжения сегодня состоят из двух деталей: корпуса и твердосплавной вставки.

Отверстие под шип в протекторе шины Nokian Hakkapeliitta 1 (слева) и сам шип Kometa Marathon, опирающийся на подушечку из мягкой резины (справа)

Задача корпуса - удержать шип в теле протектора в течение всего срока службы шины. А штифт должен вгрызаться в дорожную поверхность, увеличивая коэффициент сцепления на скользком покрытии. Для изготовления вставок используется карбид вольфрама (WC) с примесью карбидов титана и ниобия (TiC, NbC) и еще ряда соединений. Каких - не сообщается: у каждого производителя, конечно, есть свой, фирменный, рецепт твердого сплава. Но известно, что такие редкоземельные добавки позволяют достичь твердости 1500 единиц по Виккерсу (для сравнения скажем, что шестерни в коробке переключения передач автомобиля имеют в три раза меньшую поверхностную твердость!).
Понятно, что для работы на льду или снегу такая прочность не нужна, но зато на асфальте твердосплавная вставка изнашивается с той же интенсивностью, что и протектор шины. Естественно, с учетом разницы площадей контакта.
Основной объект усовершенствования - корпус шипа, а точнее, его форма и материал. Поначалу корпуса шипов были стальными. Но как только развернулась борьба за сохранение дорожного покрытия и масса шипов была ограничена, появились модели с пластмассовыми корпусами. Примером могут служить шипы немецкой фирмы Sitek, украшающие протектор известных шин Gislaved Nord Frost II. Масса пластикового шипа в сборе со вставкой составляет всего 0,7 грамма, меж тем как самые легкие стальные шипы весят 1,1 грамма. К сожалению, пластмасса иногда не выдерживает нагрузок в сочетании с низкой температурой, и шипы вываливаются из тела протектора. В последнее время практически у всех фирм-производителей шипов появились модели с алюминиевыми корпусами. Легированный алюминий по прочности приближается к стали, а по весу - к пластмассе.

Например, шип Kometa Marathon финской фирмы Tikka-Nastat OY весит 0,9 грамма. И к тому же покрыт тефлоном - чтобы облегчить монтаж в посадочное отверстие и увеличить коррозионную стойкость.

Кстати, коррозия - это тот бич, который заставляет усложнять форму корпуса. У основания традиционного шипа имеется всего один фланец, и в зазор между корпусом и резиной постепенно проникают соль, песок и вода - начинается пагубный процесс коррозии. Чтобы поставить преграду на пути агрессивной среды, на корпусе шипов делают по два, а то и по три фланца. К тому же многофланцевые шипы прочнее держатся на своих местах. Но у них есть свой недостаток - они сложнее в изготовлении и, соответственно, дороже.

Как отличить друг от друга пластиковый и стальной шип, однофланцевый и трехфланцевый, если известны лишь их "имена"? Пока единой системы маркировки для этих изделий нет, а потому каждая фирма вольна окрестить свои шипы по-своему. Как правило, в цифровом обозначении модели зашифрованы диаметр основания, общая высота шипа (включая твердосплавную вставку) и количество фланцев. Например, шип U8-11-2 французской фирмы Ugigrip имеет основание диаметром 8 мм, высоту 11 мм и двухфланцевый корпус. Кроме того, под каждым шипом предусмотрена специальная подушечка из мягкой резины - чтобы при движении по твердой поверхности шип утапливался внутрь шины, меньше царапая дорогу и увеличивая комфорт при езде.

Ugigrip PL8-17N (Франция)	Sitek 11x8.2 (Германия)	Ugigrip 15-23-3 (Франция)	Scason MR-11 (Финляндия)	Ugigrip 8-11-1 (Франция)

Как показывает практика, хороший шип не может улучшить характеристики заурядной зимней шины, и наоборот. Это раньше достаточно было прийти в мелкую мастерскую, где в шине без всякого специального оборудования насверлят отверстий и насажают туда любых шипов. А сейчас все лидеры в производстве зимних шин если и доверяют ошиповку сторонним фирмам, то строго держат процесс под своим контролем. И разрабатываются современные зимние покрышки под конкретный тип шипов. Так, шины Nokian Hakkapeliitta 1, дебютировавшие на рынке два года назад (см. АР № 3, 1996), имеют ряд конструктивных решений, призванных улучшить работу шины именно со "своими" шипами. Протектор состоит из двух слоев резины: поверхностный, более мягкий, отвечает за сцепные свойства с дорогой, а внутренний твердый слой плотно удерживает шипы, вставленные в отверстия специального профиля - в виде перевернутой буквы Т.

Сцепные свойства шин разных типов на льду

Условные обозначения: 1 - торможение с заблокированными колесами 2 - максимально эффективное торможение 3 - летние шины, бывшие в эксплуатации 4 - новые летние шины 5 - зимние нешипованные шины 6 - зимние шипованные шины

Шипы в Европе

Шипованные шины в Европе сегодня, можно сказать, в опале. Однажды мы, не подозревая об этом, испытали жесткое действие запрета на собственной шкуре. Мы на редакционном Discovery ехали из заполярной Лапландии, где без шипов никак. А немецкие пограничники наотрез отказались пускать нас в Германию: "У вас шипованные шины, а на наших дорогах они запрещены. Или покупайте нормальные шины в ближайшем магазине, или выковыривайте шипы!" Пришлось вооружиться отвертками. И только после того, как был извлечен из протектора последний шип, нам отдали паспорта и пожелали счастливого пути.
Другой пример - Финляндия. Северная страна, где снежный покров местами лежит чуть ли не полгода. Шипы, естественно, разрешены, но только с 1 ноября по 31 марта. И с рядом ограничений. Если шина 13-дюймовая, то шипов в нее можно воткнуть 90 штук, каждый из которых не имеет права торчать из протектора более чем на 1,2 мм и давить на дорогу с усилием более 120 Н. И это только для легковушек. У грузовиков есть свои нормы, у мотоциклов - свои.

Снижение износа дорожного покрытия в Финляндии вследствие уменьшения размеров и массы шипов

Но наших читателей, конечно же, интересуют российские законы, регламентирующие использование шипованных шин. Извините, - рассказать о них не сможем.

Влияние размеров и массы шипов на износ дорог

С шипами или без?

Какие шины предпочесть для сезонной смены - шипованные или просто зимние? Позволим себе дать некоторые рекомендации.
В северных районах, да и в средней полосе вдали от больших городов, где подъезды к любому перекрестку зимой отполированы до блеска, шипованные шины просто незаменимы. Они существенно повысят безопасность зимней езды, и пренебрегать этим не следует.Если же вы житель большого города - Москвы или Санкт-Петербурга, - то необходим индивидуальный подход. Если приходится часто ездить в командировки на машине - лучше подстраховаться и установить шипованные покрышки. В случае, когда география поездок ограничивается маршрутом дом-работа-магазин, необходимо учесть манеру езды. Если вы спокойный водитель и видите в автомобиле лишь средство передвижения, то смело можете ставить шипованные шины. Они помогут вам компенсировать отсутствие твердых навыков вождения на скользкой дороге в те коварные 5-10 дней, когда погода преподносит сюрпризы в виде гололеда.
Если же вы не прочь получить удовольствие от быстрой езды, знаете толк в управлении автомобилем, то смело "обувайте" его в хорошие нешипованные зимние шины. Поверьте, вы почувствуете себя на городских улицах раскованнее. Удивлены? Вы думали, что дело обстоит как раз наоборот? Логика проста: даже зимой в крупных городах России лед на дорогах появляется нечасто. А на асфальте шипованные шины нужно беречь - иначе шипы "посыпятся". Ни поворот побыстрей пройти, ни стартануть порезче... С нешипованными покрышками таких проблем не будет. Но в случае гололеда нужно будет поумерить спортивный пыл и ездить осторожно.

Кстати...

Как и во многих европейских странах, в Японии шипованные шины запрещены, но с маленькой оговоркой. Нельзя использовать только металлические шипы. Хитрые японцы нашли выход из положения - стали оснащать шины... резиновыми шипами. Что называется, масло масляное. На самом деле - не совсем. Резина, используемая в производстве таких шипов, обладает особым свойством - ее твердость повышается с понижением температуры. В их эффективность верится с трудом. Но, как утверждают японские инженеры, ездить на таких шинах все же безопаснее, чем на обычных зимних.
Любопытно, что резиновые шипы в Стране восходящего солнца используются не только для автомобильных колес. Их "втыкают" и в шины велосипедов, и в подошвы ботинок.

Материал подготовлен журналом АВТОРЕВЮ под редакцией О. РАСТЕГАЕВА