Все про шипи для зимової гуми, Журнал Популярна Механіка
У романі американського фантаста Вернора Вінджа «Полум'я над безоднею» люди потрапляють на планету, населену расою собакоподібних розумних істот. Один із героїв книги, відчувши страх перед накладними шипами на пазурах солдатів, дає расі дуже влучне прізвисько, що символізує їхню владу над навколишньою природою: «Сталеві пазурі». Навряд чи можна знайти образну назву, яка б краще відображала головну функцію шипів — дуже важливої деталі шипованих зимових шин.
Шипівки та липучки
І «липучки», і «шипування» мають свої сильні і слабкі сторони, що визначають вибір того чи іншого типу шин. «Липучки» мають перевагу при температурі вище нуля, на сухому та мокрому асфальті, а також значно дбайливіше ставляться до дорожнього покриття, що зумовлює їхню популярність у великих містах, де дороги регулярно чистять від снігу та обробляють протиожеледними реагентами. Краще вони й тоді, коли стовпчик термометра опускається нижче за мінус 20 за Цельсієм — лід стає надто твердим, і шипи вже не можуть за нього зачепитися. На снігу обидва типи працюють приблизно однаково добре, а ось на гладкому льоду при помірному морозі шиповані шини отримують дуже серйозну перевагу: завдяки шипам, що впроваджуються в лід, вони мають кращі зчіпні властивості.
Клубок протиріч
Теорія еволюції
Круглі в перерізі шипи дешевше і простіше вставляти в шини (на заводі), але сьогодні виробники вважають за краще робити шипи спрямованими: вставка у них не кругла, а має складну форму. Залежно від ширини та форми вставки (вона буває квадратною, прямокутною, ромбоподібною, овальною, трапецієподібною та ін.) можна оптимізувати ті чи інші характеристики шини на льоду - гальмування, керованість, розгін. Якщо вставкаасиметрична, потрібно правильно орієнтувати її щодо напрямку обертання шини при встановленні шипа, а також запобігти подальшому обертанню шипа в посадковому гнізді, так що у таких шипів фланець теж не круглий.
Двадцять років тому корпус шипа робили сталевим, але зараз такі шипи можна побачити лише на вантажівках та автобусах. Для шин легкових автомобілів використовують легші алюмінієві корпуси шипів, які запресовують виготовлену методом спікання з порошку вставку з карбіду вольфраму. Були спроби робити корпуси шипів із пластику, але з різних причин (переважно через малу міцність) від них відмовилися.
Новий регламент на шиповані шини, який набув чинності в Скандинавії минулого року, обмежує кількість шипів 50 штук на погонний метр кола шини. Але в законі є лазівка: кількість шипів може бути більшою, якщо виробник продемонструє, що вплив такої шини на дорожнє покриття нижчий за певний рівень. Лазівкою вже скористалися два великі виробники - Nokian і Continental. Обмежена і маса одного шипа - 1,1 г, так що шипи стали меншими і легшими. Але на чіпкість нових шин, розроблених з урахуванням цих вимог, як показали практичні випробування, це майже не вплинуло. Адже шипи - це лише один, хоч і досить важливий, елемент конструкції шини. Вони не працюють окремо від шини, а лише разом із усіма її елементами. І звичайно, разом із головним елементом, що запобігає аварії, — тим, що знаходиться між кермом та сидінням.
У цій моделі першого покоління використано класичний двофланцевий шип з круглим перетином. Інженери компанії вважали, що їм потрібні саме всеспрямовані зчіпні характеристики на льоду, які найкраще забезпечують круглі шпильки.
X-Ice North 2(2009)
Друге покоління шин забезпечене шипами дещо зміненої форми, але загальна ідеологія залишилася тією самою: шипи з всеспрямованими зчіпними характеристиками доповнюють те, що забезпечує протектор.
X-Ice North 3 (2013)
Шипи третього покоління збільшилися у розмірах, причому значно змінилася і форма верхнього фланця — тепер він конічний (причому конус не зворотний, а прямий). Але за рахунок вибірки-поглиблення в опорному нижньому фланці маса шипа залишилася такою самою (1,1 г) для відповідності новому регламенту. За рахунок збільшення розмірів нижнього фланця шипи міцніше «сидять» у шині. Двошаровий протектор із нижнім шаром із термоактивної суміші допомагає утримувати шип (і «висувати» його при необхідності).
Continental
Прості двофланцеві шипи з круглою вставкою встановлювалися на ранній модифікації першого покоління сімейства шин. Випуск цієї модифікації тривав чотири роки.
ContiWinterViking 1 (2003)
Друга модифікація шини наїжачилась зміненими шипами з овальною вставкою, орієнтованою впоперек напрямку руху. Така форма дозволила покращити характеристики розгону та гальмування на льоду. Щоб шип не обертався в гнізді, на нижньому фланці було зроблено два зрізи.
ContiWinterViking 2 (2005)
Таку романтичну назву виробник дав вставкам із прямокутним перетином та огранюванням у вигляді «даху». Щоправда,огранювання це швидко стирається при експлуатації. Вставка орієнтована упоперек напряму руху. Два зрізи нижнього фланця запобігали обертанню шипа в гнізді.
ContiIceContact (2009)
За рахунок форми, що нагадує кістку, вставка, за твердженням виробника, більш ефективно працює в поперечному напрямку. Крім того, ці шипи не просто встановлюються, а вклеюються в посадкове місце, внаслідок чого їхня втрата в процесі експлуатації мінімальна.
ContiIceContact (2013)
У зв'язку із запровадженням нових вимог у 2013 році виробник оновив свою флагманську шину, змінивши склад гумової суміші та конструкцію шипів. Нові шипи (HD, Hybrid Dubb) менші і легші, ніж «діамантові» (BD, Brilliant Plus Dubb). Вставка має менший поперечний розмір, змінилася і геометрія шипа, за рахунок чого шини пройшли тест на зношування дорожнього покриття без зменшення кількості шипів.
Модель для бюджетного сегмента ринку забезпечена класичними алюмінієвими шипами двофланцевими з круглою вставкою (такими ж оснащувалась модель Hakkapeliitta 2).
Nordman 5 SUV (2014)
Для нових шин бюджетного сегмента використовуються шипи з квадратною вставкою та квадратними фланцями, перевірені на шині Hakkapeliitta 5.
Hakkapeliitta 7 (2009)
У цьому поколінні вставка має форму витягнутого шестигранника,орієнтованого упоперек напряму руху. Щоб шипи міцніше трималися, нижній фланець збільшений у розмірах.
Hakkapeliitta 8 (2013)
Компанія Nokian у прагненні відповідати новому регламенту пішла альтернативним шляхом. Новий алюмінієвий шип із шестигранною вставкою став коротшим і легшим (0,8 г), ніж шип минулого покоління. Оскільки це серйозно знижує вплив на дорожнє покриття, кількість шпильок не нормується.
Шипи-цвяхи - однофланцеві, з круглою вставкою і сталевим корпусом. Це було останнє покоління зимових шин шипованих Goodyear з однофланцевими шипами.
Ultragrip 500 (2001)
У шині, що вийшла в 2001 році, був використаний двофланцевий шип зі сталевим корпусом (правда, верхній фланець був не набагато ширший за талію) і звичайною круглою вставкою.
Ultragrip Extreme (2007)
Перша модифікація цієї шини вийшла з двофланцевим шипом та круглою вставкою, але кожух вже був замінений на алюмінієвий, внаслідок чого шипи стали легшими.
Ultragrip Extreme (2010)
Вставка шестигранної форми покращила зчіпні властивості шини, оскільки гострі грані краще розбивають кригу.
Ultragrip Ice Arctic (2012)
На сьогодні це, ймовірно, найскладніший за формою шпилька. Довга основа трапецієподібної вставки має формудуги. Саме ця дуга відповідає за зчеплення з льодом при гальмуванні, що позначається на скороченні гальмівного шляху на льоду. Коротка пряма основа трапеції відповідає за зчіпні властивості при розгоні, а скошені бічні сторони покращують керованість. Для правильної установки шипа нижній фланець зроблений трикутним, а в шині утримує шип спеціальний двошаровий гумовий «чохол». Його нижній шар із твердішої гуми надійно фіксує шипи, а зовнішній, м'якший, відповідає за зчіпні властивості шини.
На попередній версії стояли дуже оригінальні шипи із пластиковим корпусом, але виробник вирішив повернутися до більш традиційних.
Nord Frost 3 (2003)
У другій модифікації шини оснастили шипами з овальною вставкою, орієнтованою поперек напрямку руху, щоб підвищити розгінні та гальмівні характеристики на льоду.
Nord Frost 5 (2006)
Пропустивши одну цифру в нумерації поколінь, нова модель шини одержала шипи, повністю аналогічні тим, якими оснащувалися шини ContiWinterViking 2.
Nord Frost 100 (2013)
Кількість шипів обмежена, відповідно до нового регламенту, 50 штук на погонний метр. Однак самі шипи дуже цікаві: форма вставки збільшує ефективний поперечний розмір, покращуючи зчіпні характеристики шини. Корпус шипа круглий, верхній фланець у вигляді зворотного конуса («чарка») міцніше утримує шип у шині.
Шина бюджетного сегмента забезпечена простим сталевимдвофланцевим шипом із круглою вставкою.
Алюмінієвий корпус з верхнім фланцем у вигляді зворотного конуса («чарка») та круглою вставкою. На верхньому торці фланця нанесені канавки у вигляді сніжинки, що доповнюють дизайн протектора шини. Двошаровий протектор шини з нижнім твердішим шаром міцно утримує шипи і запобігає їх втраті.