Автомобильные шипы

Автомобильные шипы – это специальные изделия из металла и других материалов, которым снабжают покрышки автомобиля для большей «хваткости». Они обеспечивают курсовую устойчивость транспортного средства, удерживают его от бокового сноса, уменьшают тормозной путь. Размещаются, в первую очередь, на зимних вариантах шин как противоскользящий вариант.

На какие виды покрышек устанавливают шипы

Все виды зимних покрышек разделяются на 3 класса:

1. Всесезонные. Их используют круглый год. Характеризуются чаще всего асимметричным рисунком протектора, который дает возможность уверенно передвигаться по дорогам и зимой, и летом.
2. Фрикционные, от английского термина «friction» — трение. В народе называются «липучками». Отличаются более мягким резиновым материалом с большим количеством поперечных ламелей — микроразрезов поверхности протектора. Они создают большое пятно контакта с дорогой, отводят от него воду. Испытывают сложности при попадании на обледенелую поверхность.
3. Шипованные, снабженные специальными металлическими «иглами». Обеспечивают максимальное сцепление с дорогой и эффективное торможение на скользкой дороге.

Шипы устанавливают на шины автомобилей для поездок по загородным трассам, плохо расчищенным дорогам или в местах сухих твердых наледей. Машина становится маневренной на рыхлом снегу, легко тормозит и останавливается. В городских условиях на сухом асфальте шипованные покрышки могут быстро истираться. На мокрых дорогах в городе начинают скользить. Увеличивается тормозной путь, на скоростных поворотах возможен боковой занос. Один из недостатков шипованной резины – громкий звук и шум.

Устройство покрышек с шипами

Протектор составлен из двух слоев резины. В нижнем, твердом слое монтируют посадочные гнезда для размещения шипов. Через мягкий верхний слой шипы проходят в момент соприкосновения с дорожным полотном. На снегу происходит совместная работа «когтя» и ламелей протектора, это необходимо для того, чтобы обеспечить большое пятно контакта.

Характеристики шипов

Колесное производство совершенствуется в направлении новых моделей противоскользящих шин. Шипы выпускаются из различных материалов, в основном металлических.

Материалы, применяемые в производстве шипов:

• Сталь. Создает оптимальное сцепление, обладает малой истираемостью. Подверженность корродированию плохо влияет на технические характеристики. Большой вес шипов.
• Алюминий. Более легкий, чем предыдущий вариант. Меньше подвержен ржавлению. Сложный момент – склонность к истиранию.
• Двухсплавный вариант. Сердцевина –из прочного стального материала, корпус – из более мягкого, применяется в том числе керамика, резина.
• Пластиковые или материалы. Легкий вариант. Низкий срок эксплуатации привел к редкому использованию этого типа.

Первоначально все шипы производились из стали. Однако на определенном этапе законодательством был введен запрет на покрышки, которые по весу были больше нормативных показателей. Это привело изготовителей к необходимости поиска других материалов. Пластиковые шипы были легкими, но крайне неэффективными по критерию прочности и долговечности. Алюминий оказался более подходящим для формирования корпуса. При небольшой массе он превосходит другие материалы с точки зрения прочности. Тефлоновое покрытие улучшило его антикоррозийные свойства и способствовало лучшему закреплению в протекторе. Для улучшения прочностных характеристик и большей защиты от коррозии производители прорабатывают состав сплавов, изобретая новые варианты.

Конструкция шипов

Наиболее распространенный вариант составлен из двух основных компонентов:

Форма шипов

Эта характеристика существенным образом влияет на технические параметры покрышек. По форме шипы разделяются на несколько вариантов:

• Круглый. Часто встречается. Считается, что слабее остальных закрепляется в покрышке, сцепление с покрытием оценивается как недостаточное.
• Овал. Рассматривается как вариант круглой формы. Отличается от нее тем, снижается риск заноса за счет большей площади контакта с трассой.
• Четырехгранник. Отчетливо наблюдаются четыре грани, они дают возможность надежно фиксироваться на скользкой поверхности, отлично зарекомендовали себя на поворотах. Есть проблемные моменты — быстро истираются, иногда могут обломиться.
• Бриллиант. Пятигранник. Характерен для шин Gislaved. Минус – быстрое стачивание граней, шип превращается в овал.
• Ромбовидно-шестигранная форма. Защищен патентом Nokian. Острый конец активно врезается в дорожное полотно. Шесть граней при всех положениях колес поддерживают устойчивость покрышки. В протекторе присутствует «подушка», благодаря ей происходит углубление шипа в шину, что дает возможность комфортно двигаться на асфальтированной поверхности.
• Семигранник. Изготавливается корпорацией Pirelli. Отличное сцепление на начальном участке движения.
• Трехлучевик. Три луча приспособлены оптимально для движения по льду, скользкой поверхности. На асфальте и другом твердом покрытии скалываются и отлетают.
• Трапеция. Работает на покрышках Goodyear. Профиль закругленной трапеции поддерживает курсовую устойчивость авто. Прочно закрепляется в протекторе.
• Крест. Четырехсегментный сердечник зацепляется за поверхность, создавая устойчивое пятно соприкосновения. Проблемный момент – довольно скоро стачиваются грани.
• Треугольник. Нечасто встречающийся вариант. По сообщениям изготовителя дает возможность обеспечить хорошие ходовые свойства.

Технические характеристики и нормативы

Эта характеристика регулируется европейским техническим регламентом для шипованных покрышек. В России действуют НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ – документы ГОСТ: ШИНЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ОШИПОВАННЫЕ и ШИПЫ ПРОТИВОСКОЛЬЖЕНИЯ. В них указывается такая норма как схема ошиповки. Она предполагает графическое представление того, как расположены шипы в протекторе. В документах определяется количество шипов на метр качения шины. В России – 60 штук. Шипы разделяются по целевому использованию: для легковых, легких грузовых, грузовых покрышек. Наибольшее статическое усилие вдавливания шипа, которое формулируется как усилие прокола имеет свои граничные значения для разных ТС: Для легкового транспорта – не более 120 Н (ньютон). Для легких грузовиков – не более 180 Н (ньютон). Для грузовиков не более 340 Н (ньютон).

Маркировка противоскользящих шипов автомобиля

В служебных документах маркировка изделий для противоскольжения описывается следующими показателями

Последняя характеристика представлена условными обозначениями: С- сталь, П- пластик, А-алюминий, К- керамика. Вариант маркировки: 8 -11-2С по ГОСТ Р 52747-2007Шип состоит из двух фланцев, диаметр наибольшего – 8 мм, размерность по длине — 11 мм. Материал корпуса – сталь. Согласовано с документом ГОСТ. Указан номер документа. В зависимости от диаметра наибольшего фланца и длины шипы предназначаются для разных типов шин ТС.

• D 6,5 мм при длине 8-12 мм предназначен для легковых авто; при длине 12-15 мм предназначен для легких грузовых авто;
• D 8,0 мм при длине 10-16 мм предназначен для легковых авто; при длине 11-16 мм предназначен легких грузовых авто; при длине 12-20 мм предназначен для грузовых авто;
• D 9,0 мм при длине 10-16 мм предназначен для легковых авто; при длине 12-16 мм предназначен легких грузовых авто; при длине 12-24 мм предназначен грузовых авто;
• D 10,0 мм при длине 10—16 мм предназначен для легких грузовых авто; при длине 12-24 мм предназначен грузовых авто;
• D 11,0; 12,0; 13,0 мм при длине 15-30 мм предназначен грузовых авто;
• D 15,0; 16,0 при длине 18-30 мм предназначен грузовых авто.

Во время приемки на производстве шипы принимаются по критериям размерности и массы, качества материалов, гальванического покрытия и силы удержания износостойкого элемента в корпусе шипа, силы удержания шипа в резине.

Обкатка шипованных шин

Особенность покрышек с шипами заключается в том, что их приходится обкатывать. Размещенные в протектор на производственных мощностях, шипы не закрепляются в гнездах жестко. Для того, чтобы им плотно встать на место, приходится подвергнуть их определенным нагрузкам. Обкатка создает давление на покрышки и позволяет зафиксировать шипы. Обычно требуется проехать порядка 300- 500 км, чтобы они встали на место. Существуют правила обкатывания: езда на скорости 50-60 км/час, резко не тормозить и не срываться с места на старте. Далее проходит стандартный процесс эксплуатации покрышек.

Вторичная постановка — дошиповка

В ходе использования шипованной резины в зимних условиях происходит выпадение какой-то части шипов. Еще на этапе производства существуют нормативы потери металлических игл, допустимо до 5% потерь. В дальнейшем причинами выпадения шипов могут быть:

• Неправильная обкатка резины.
• Жесткая или неправильная эксплуатация шин во время езды.
• Естественный процесс изнашивания протектора.

Когда происходят потери, проверяют сколько шипов остается. Минимально допустимое количество определяется по формуле:

Так вычисляется процент не выпавших шипов. Замена резины нужна после 60% потерь. Когда процент потерь в пределах 50-60% — это уже этап значительного износа, шины можно использовать лишь как запасные. Когда покрышка достигает высоких степеней износа, ее работоспособность можно восстановить с помощью дошиповки.

Дошиповка

Это процесс дополнения шипов до оптимального количества. Технология сводится к двум вариантам:

1. Установка на неиспользованные места протектора. В последнем просверливаются углубления и устанавливают изделия малого калибра в качестве дополнения к имеющимся.
2. Установка в те локации, где были прежние. Это задача для ремонтных шипов. Они выпускаются специально для этих целей. Размер определяют, учитывая степень износа покрышки. Это требует определенных расчетов и профессионального подхода для установки. Но зато удается почти полностью восстановить рабочие характеристики.

Основные производители автомобильных шипов

Производят и используют эти изделия ведущие изготовители покрышек. Каждый из них имеет свои подходы к проектированию и производству.

Среди них

Pirelli.
Компания выпускает несколько видов шипов. Ориентированы на различные условия эксплуатации. Например, для сложных условий северных стран производятся Formula Ice, с шестигранными наконечниками, влияющими на ходовые и тормозные свойства.

Continental.
Шипы в форме четырехугольника, боковые стороны волнообразные, углы закругленные. Технология ContiFlexStud предполагает резиновую оболочку со штифтом из закаленных материалов. Способ размещения в протекторе – впаивание.

Michelin.
Обычно используется традиционная кругля форма, новые модели Michelin X-Ice North 4 снабжены сердечником из железных сплавов оболочкой из резины. Увеличено число шипов на шину.

Nokian
в модели Hakkapeliitta 9 применяет два типа изделий. В центре – восьмигранные, на периферии –шестигранные.

Hankook.
Вариант Winter i*Pike RS 2 W429 снабжен шестигранником из твердосплавных материалов. Форма снежинки влияет на сцепление с дорогой в условиях обледенения.

Автомобилисты подбирают те виды шипованных покрышек, которые подходят оптимально для их моделей авто.