1. Шиповки і липучки
2. клубок протиріч
3. теорія еволюції
4. Michelin
5. Continental
6. Nokian
7. Goodyear
8. Gislaved
9. Matador
10. Cordiant

Коли взимку під колеса на дорозі потрапляє гладкий, як Дніпро при тихій погоді, і слизький, як продажний політик, лід, від аварії автомобіль можуть утримати тільки ці маленькі металеві детальки.

У романі американського фантаста Вернор Вінджа «Полум'я над безоднею» люди потрапляють на планету, населену расою собакоподобних розумних істот. Один з героїв книги, відчувши страх перед накладними шипами на пазурах солдатів, дає раси дуже влучне прізвисько, яке символізує їхню владу над навколишньою природою: «Сталеві кігті». Навряд чи можна знайти образну назву, яке краще відображало б головну функцію шипів - дуже важливу деталь шипованих зимових шин.

Шиповки і липучки

Складно точно встановити, коли і хто вперше додумався оснастити шини автомобілів шипами, але з'явилися вони ще в кінці XIX століття. Перші шипи були саморобками, виготовленими з підручних матеріалів - цвяхів або саморезов, але в середині XX століття в країнах, де взимку землю вкриває товстий шар снігу і льоду, звернули увагу на відмінні зчіпні властивості шипованих шин. З тих пір саме такі шини стали в скандинавських країнах своєрідним зимовим стандартом, і лише останнім часом їх на ринку тіснять фрикційні ( «липучки»).

І у «липучок», і у «шиповки» є свої сильні і слабкі сторони, що визначають вибір того чи іншого типу шин. «Липучки» мають перевагу при температурі вище нуля, на сухому і мокрому асфальті, а також значно дбайливіше ставляться до дорожнього покриття, що обумовлює їх популярність у великих містах, де дороги регулярно чистять від снігу і обробляють протиожеледними реагентами. Краще вони і тоді, коли стовпчик термометра опускається нижче мінус 20 за Цельсієм - лід стає занадто 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 поринають в лід, вони мають набагато кращі зчіпні властивості.

клубок протиріч

Основна проблема полягає в тому, що шипи повинні поєднувати ряд вельми суперечливих властивостей: не повинні зношуватися швидко, інакше шина втратить свої «льодові» якості, і не повинні зношуватися занадто повільно, тому що протектор шини теж стирається. Якщо шип буде мало виступати над протектором, він не зможе проколювати лід. Якщо ж буде виступати з протектора занадто сильно, збільшиться ймовірність його випадання. Крім того, такий шип сильно руйнує дорожнє покриття, тому зараз введені законодавчі обмеження по висоті виступає шипа (для нових шин - 1,2, для зношених - 2? Мм).

теорія еволюції

Щоб шип задовольняв всім цим суперечливим вимогам, він повинен мати складову конструкцію: тіло (корпус) і пін (тверда зносостійка вставка). Корпуси бувають однофланцеві, схожі за формою на цвях, і двухфланцеві (або багатофланцеві, але це екзотичний варіант). Двухфланцеві набагато краще утримуються в шині і менше випадають в процесі експлуатації. Крім того, верхній фланець запобігає потраплянню води та бруду в гніздо шипа, що також сприяє міцності і довгої службі.

Круглі в перерізі шипи дешевше і простіше вставляти в шини (на заводі), але сьогодні виробники воліють робити шипи спрямованими: вставка у них не кругла, а має складну форму. Залежно від ширини і форми вставки (вона буває квадратної, прямо-вугільної, ромбовидної, овальної, трапецієподібної і ін.) Можна оптимізувати ті чи інші характеристики шини на льоду - гальмування, керованість, розгін. Якщо вставка асиметрична, потрібно правильно орієнтувати її відносно напрямку обертання шини при установці шипа, а також запобігти подальшому обертання 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 тільки на вантажівках і автобусах. Для шин легкових автомобілів використовують більш легкі алюмінієві корпуси шипів, в які запресовують виготовлену методом спікання з порошку вставку з карбіду вольфраму. Були спроби робити корпусу шипів з пластика, але з різних причин (в основному через малу міцності) від них відмовилися.

Новий регламент на шиповані шини, що вступив в силу в Скандинавії в минулому році, обмежує кількість шипів 50 штуками на погонний метр окружності шини. Але в законі є лазівка: кількість шипів може бути більше, якщо виробник продемонструє, що вплив такої шини на дорожнє покриття нижче певного рівня. Лазівкою вже скористалися два великих виробника - Nokian і Continental. Обмежена і маса одного шипа - 1,1 г, так що шипи стали менше і легше. Але на чіпкість нових шин, розроблених з урахуванням цих вимог, як показали практичні тести, це майже не вплинуло. Адже шипи - це лише один, хоча і досить важливий, елемент конструкції шини. Вони не працюють окремо від шини, а тільки разом з усіма її елементами. І звичайно, разом з головним елементом, що запобігає аварії, - тим, який знаходиться між кермом і сидінням.

Michelin

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML] Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: кругла

У цій моделі першого покоління використаний класичний двухфланцеві шип з круглим перетином. Інженери компанії порахували, що їм потрібні саме всеспрямовані зчіпні характеристики на льоду, які найкраще забезпечують круглі шипи.

X-Ice North 2 (2009) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: кругла

Друге покоління шин забезпечено шипами кілька зміненої форми, але загальна ідеологія залишилася тією ж: шипи з всеспрямованими зчіпними характеристиками доповнюють те, що забезпечує протектор.

X-Ice North 3 (2013) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: кругла

Шипи третього покоління збільшилися в розмірах, причому значно, змінилася і форма верхнього фланця - тепер він конічний (причому конус не протилежний, а прямий). Але за рахунок вибірки-поглиблення в опорному нижньому фланці маса шипа залишилася такою ж (1,1 г) для відповідності новим регламентом. За рахунок збільшення розмірів нижнього фланця шипи міцніше «сидять» в шині. Двошаровий протектор з нижнім шаром з термоактивній суміші допомагає утримувати шип (і «висувати» його при необхідності).

Continental

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML] Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: кругла

Прості двухфланцеві шипи з круглою вставкою встановлювалися на ранній модифікації першого покоління цього сімейства шин. Випуск цієї моделі тривав чотири роки.

ContiWinterViking 1 (2003) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: овальна

Друга модифікація шини наїжачився зміненими шипами з овальної вставкою, орієнтованої поперек напрямку руху. Така форма дозволила поліпшити характеристики розгону і гальмування на льоду. Щоб шип не обертається в гнізді, на нижньому фланці були зроблені два зрізу.

ContiWinterViking 2 (2005) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: «діамант»

Таку романтичну назву виробник дав вставкам з прямокутним перетином і огранюванням у вигляді «даху». Правда, огранювання ця швидко стирається при експлуатації. Вставка орієнтована поперек напрямку руху. Два зрізу нижнього фланця запобігали обертання шипа в гнізді.

ContiIceContact (2009) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: «діамант плюс» (прямокутна з увігнутими сторонами)

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 посадочне місце, в результаті чого їх втрата в процесі експлуатації мінімальна.

ContiIceContact (2013) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: «гібридна»

У зв'язку з введенням нових вимог в 2013 році виробник оновив свою флагманську шину, змінивши склад гумової суміші і конструкцію шипів. Нові шипи (HD, Hybrid Dubb) менше і легше, ніж «діамантові» (BD, Brilliant Plus Dubb). Вставка має менший поперечний розмір, змінилася і геометрія шипа, за рахунок чого шини пройшли тест на знос дорожнього покриття без зменшення кількості шипів.

Nokian

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML] Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: кругла

Модель для бюджетного сегмента ринку забезпечена класичними алюмінієвими двухфланцевими шипами з круглою вставкою (такими ж оснащувалася модель Hakkapeliitta 2).

Nordman 5 SUV (2014 року) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: квадратна

Для нових шин бюджетного сегмента використовуються шипи з квадратної вставкою і квадратними фланцями, перевірені на шині Hakkapeliitta 5.

Hakkapeliitta 7 (2009) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: шестигранна

У цьому поколінні вставка має форму витягнутого шестикутника, орієнтованого поперек напрямку руху. Щоб шипи міцніше трималися, нижній фланець збільшений в розмірах.

Hakkapeliitta 8 (2013) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: шестигранна

Компанія Nokian в прагненні відповідати новим регламентом пішла по альтернативному шляху. Новий алюмінієвий шип з шестигранною вставкою став коротше і легше (0,8 г), ніж шип минулого покоління. Оскільки це серйозно знижує вплив на дорожнє покриття, кількість шипів не нормується.

Goodyear

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML] Тип: однофланцеві Матеріал: сталь Форма вставки: кругла

Шіпи- «цвяхи» - однофланцеві, з круглою вставкою і сталевим корпусом. Це було останнє покоління зимових шипованих шин Goodyear з однофланцеві шипами.

Ultragrip 500 (2001) Тип: двухфланцеві Матеріал: сталь Форма вставки: кругла

У вийшла в 2001 році шині був використаний двухфланцеві шип зі сталевим корпусом (правда, верхній фланець був ненабагато ширше талії) і звичайної круглої вставкою.

Ultragrip Extreme (2007) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: кругла

Перша модифікація цієї шини вийшла з двухфланцеві шипом і круглої вставкою, але кожух вже був замінений на алюмінієвий, в результаті чого шипи стали легше.

Ultragrip Extreme (2010) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: шестигранна

Вставка шестигранної форми поліпшила зчіпні властивості шини, оскільки гострі грані краще розбивають лід.

Ultragrip Ice Arctic (2012) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: трапецієвидна

На сьогодні це, ймовірно, самий складний за формою шип. Довге підставу трапецієподібної вставки має форму дуги. Саме ця дуга відповідає за зчеплення з льодом при гальмуванні, що значно позначається на скороченні гальмівного шляху на льоду. Коротке пряма підстава трапеції відповідає за зчіпні властивості при розгоні, а скошені бічні сторони покращують керованість. Для правильної установки шипа нижній фланець зроблений трикутним, а в шині шип утримує спеціальний двошаровий гумовий «чохол». Його нижній шар з більш твердої гуми надійно фіксує шипи, а зовнішній, більш м'який, відповідає за зчіпні властивості шини.

Gislaved

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML] Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: кругла

На попередній версії стояли дуже оригінальні шипи з пластиковим корпусом, але виробник вирішив повернутися до більш традиційним.

Nord Frost 3 (2003) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: овальна

У другій модифікації шини оснастили шипами з овальної вставкою, орієнтованої поперек напрямку руху, щоб підвищити розгінні і гальмівні характеристики на льоду.

Nord Frost 5 (2006) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: «діамант» (прямокутна)

Пропустивши одну цифру в нумерації поколінь, нова модель шини отримала шипи, повністю аналогічні тим, якими оснащувалися шини ContiWinterViking 2.

Nord Frost 100 (2013) Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: зірка з трьома променями

Кількість шипів обмежена, відповідно до нового регламенту, 50 штуками на погонний метр. Однак самі шипи дуже цікаві: форма вставки збільшує її ефективний поперечний розмір, покращуючи зчіпні характеристики шини. Корпус шипа круглий, верхній фланець у вигляді зворотного конуса ( «чарка») міцніше утримує шип в шині.

Matador

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML] Тип: двухфланцеві Матеріал: сталь Форма вставки: кругла

Шина бюджетного сегмента забезпечена простим сталевим двухфланцеві шипом з круглою вставкою.

Cordiant

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML] Тип: двухфланцеві Матеріал: алюміній Форма вставки: кругла

Алюмінієвий корпус з верхнім фланцем у вигляді зворотного конуса ( «чарка») і круглої вставкою. На верхньому торці фланця нанесені канавки у вигляді сніжинки, доповнюють дизайн протектора шини. Двошаровий протектор шини з нижнім більш твердим шаром міцно утримує шипи і запобігає їх втрату.

Стаття «Сталеві кігті» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №10, Грудень 2014 ).