Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Зима. Что делать нам?

Евгений Константинов. Фото автора

Первый снег может вызывать разные мысли у автомобилиста. Например, о том, что пора бы уже опять поменять резину. Тем более, что Госдума вновь взялась обсуждать законопроект об обязательном использовании зимних шин зимой, и, скорее всего, уже в нынешнем сезоне любителей ездить в гололедицу на летних шинах будут ждать штрафы. Что вполне справедливо. Потому что первое, что определяет поведение движущегося автомобиля, его послушание водителю и безопасность, — это как раз шины. Именно они обеспечивают сцепление с поверхностью дороги. В автоспорте неправильный выбор резины всегда приводит к проигрышу. В жизни — к заторам и авариям.

«Европейский» протектор — городской житель. Такие шины хорошо себя ведут на холодном асфальте и на снежно-солевой жиже.
«Скандинавский» рисунок зимнего протектора больше подходит для заснеженных трасс и глубокого снега. Исторически первый вариант предлагался только для шин без шипов, а второй — с шипами.
Зимний испытательный полигон на замёрзших озёрах в Лапландии. Пожалуй, шинникам можно немного позавидовать. Красота северной Финляндии завораживает.
Испытания на голом льду (на поверхности замёрзшего озера) показывают, как ведут себя шины на разных автомобилях на высокой скорости.
Упражнение «змейка» знакомо выпускникам автошкол ДОСААФ 1960—1970-х годов. Потом его отменили, а зря. Умение проходить связки поворотов весьма полезно водителям. И не только на льду.
Для испытаний зимних шин на гладком льду на озере расчищают ледяные дорожки.
Для исследования поведения шин на шершавом льду и ледяной крошке испытательные трассы прокатывают связками колёс со спортивными шипами высотой до 8 мм.

Для эффективной работы во всём диапазоне дорожных и погодных условий шинам требуются такие свойства, которые объединить в одной универсальной модели невозможно. Тем более в нашем отечественном климате, где разница температур дорожного покрытия летом и зимой может достигать ста градусов и более. На наших дорогах любая «всесезонка» — это вредный самообман, потому что ездить на ней будет круглый год плохо, небезопасно и некомфортно. Потому что придумали её для тех стран, где, как в песне поётся, вечный май.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Свойства шин определяются не только рисунком протектора, конструкцией кордового каркаса, отношением высоты профиля к ширине, но и составом резиновой смеси. Последнее как раз имеет самое прямое отношение к сезонному применению. Летние шины лучше цепляются за тёплый шершавый асфальт, а зимние — за гладкий холодный лёд во многом благодаря физическим свойствам самой резины. При минусовых температурах материал, из которого обычно делают летние модели, становятся слишком жёстким и оттого скользким. А зимние шины, наоборот, в большинстве своём начинают сильно размягчаться от 8оС и выше, и тоже становятся скользкими. Поэтому оптимальным для смены покрышек считается температурный промежуток от 0 до 7оС. Так что же делает шину зимней?

Основные элементы

Холодно и скользко — вот два главных условия, с которыми встречается автомобильная шина на зимней дороге. Даже шершавый с виду чищеный асфальт может быть покрыт тонкой ледяной корочкой, намёрзшей из атмосферной влаги. Что уж говорить о трассах, полностью укрытых снегом или льдом? А потому зимняя шина должна поддерживать уверенное сцепление с гладкими скользкими поверхностями и делать это в отрицательном диапазоне температур.

Ещё временами (а в некоторых регионах — почти постоянно) на дорогах бывает рыхлый снег, слой которого всего в несколько сантиметров может оказаться непреодолимым препятствием для неправильно «обутого». А значит, для зимней шины важна способность пробивать себе снежную колею и двигаться по ней вперёд. Именно с этого, кстати, и началась история зимней резины как таковой. Ровно восемьдесят лет назад, в 1934 году, специально для преодоления заснеженных дорог Лапландии компания Nokian Tyres впервые выпустила в продажу зимнюю модель. Называлась она Kelirengas, что в переводе с финского означает «погодная шина», и предназначалась для грузовиков. Спустя два года появилась и первая легковая модель с существующим по сей день под именем Hakkapelita (так называлась финская конная гвардия на шведской службе во время Тридцатилетней войны). Рисунок протектора первых зимних шин состоял из крупных шашек-прямо-угольников, соединённых между собой в виде сложных зигзагов поперёк беговой дорожки. На льду такой протектор помогал слабо, зато во время и после снегопада позволял продолжать уверенно двигаться по заметённой дороге.

Своих шипов у первых зимних шин не было. Но при желании и необходимости их можно было установить самому. Правда, в те времена это делалось ещё по технологии, придуманной в начале ХХ века для цельнолитых резиновых колёсных бандажей. На пневматиках пользоваться приходилось тоже ею. Роль шипов здесь была отведена болтам, вкрученным изнутри в просверленные в покрышке отверстия и закреплённым снаружи гайками. Получалось трудоёмко, тяжело и недолговечно, приходилось дополнительно защищать камеру, а потому такая ошиповка получила наибольшее распространение... в автоспорте. В первой трети ХХ века на таких шинах нередко стартовали в зимних гонках.

Шипы традиционной конструкции с твёрдосплавным сердечником, не требующие сквозного сверления покрышки, появились лишь в конце 1950-х годов. Они быстро приобрели популярность в Скандинавии, а затем и по всей Европе, в результате чего... меньше чем через двадцать лет в тёплых странах началась борьба за сохранение асфальта. Из-за участившейся необходимости ремонтировать автобаны в ФРГ в 1975 году запретили использование шипованных шин. Со временем к запрету присоединились другие государства. И даже в северных странах Европы, где отказаться от шипов не позволяет климат, постепенно стали ужесточаться ограничения по их использованию, размеру и количеству. Так, самые новые правила, вступившие в силу в прошлом году на территории Евросоюза, ограничивают число шипов у находящихся в производстве легковых моделей до пятидесяти на метр длины беговой дорожки шины.

Тем временем уже в начале 1960-х годов в качестве альтернативы шипам были предложены ламели — узкие, частые и глубокие канавки в блоках протектора, позволяющие улучшить сцепление с гладкой дорогой. Мелкая нарезка не только повышает мягкость и эластичность шашки, но и работает подобно щётке, цепляясь своими острыми кромками за микронеровности скользкого покрытия. На голом льду такие шины уступают шипованным, но зато ведут себя лучше на чищеном асфальте.

Как сделать зимнюю шину?

В современных моделях зимних шин обобщён и дополнен весь прошлый опыт: знание человечества о зимних шинах с каждым сезоном продолжает расширяться. Шипованные шины уже давно не обходятся без ламелей, а в бесшиповых моделях развивают новые перспективные технологии. Ещё недавно велись эксперименты с заменой металлических шипов полимерными из особо твёрдых композитных составов. Но это направление, судя по свежим новинкам ведущих шинных марок, зашло в тупик. Зато появилась альтернатива: твёрдые полимерные частицы многогранной формы начали замешивать прямо в резиновую смесь беговой дорожки в процессе производства. Это позволяет работать протектору по принципу наждачной бумаги и оставаться постоянно шершавым: по мере износа стёртые частицы выкрашиваются и уступают место новым острым «кристаллам» из бывших внутренних слоёв.

Применяют сейчас и другой эффект, связанный со структурой материала. Давно известно, что обувь на подошве из микропористой резины не только очень тёплая, но и одна из наименее скользких. А раз так, то почему бы не использовать «микропорку» в протекторе зимних покрышек? При этом шинники поработали не только над увеличением износостойкости, но и над максимальным развитием гидрофильной способности материала. То есть увеличили её способность собирать в пятне контакта в свои поры «смазывающую» прослойку воды с поверхности льда, тем самым делая его менее скользким. Затем, под действием центробежной силы вращающегося колеса, вода из микроскопических пор выбрасывается наружу, и к следующему моменту контакта с поверхностью резиновая «губка» снова подходит в полной готовности.

Традиционные металлические шипы, несмотря на опалу в странах с мягким климатом, сохраняют свои позиции там, где зима всерьёз и надолго. Поэтому все ведущие производители обязательно предлагают «когтистые» модели: на льду до сих пор ничего эффективнее шипов нет. Но шипы сейчас тоже предлагаются разные. Так, после того как в своё время конструкторы Michelin рискнули отойти от традиционной цилиндрической формы и представили четырёхгранные шипы, работы над оригинальной формой «когтей» стали очень популярны среди шинников. В зимних моделях различных марок сейчас можно встретить трёхлучевые, крестообразные, вытянутые прямоугольные, четырёхзубые, шестигранные шипы. Одна из новейших разработок — треугольные направленные «когти» для направленных шин. Они сориентированы при установке таким образом, чтобы в сторону разгона смотрели углы, а в сторону торможения — широкие грани. Считается, что это повышает эффективность обоих процессов.

На некоторых новых моделях шин в протекторе вокруг шипов можно увидеть специальные канавки. Они предназначены для отвода из зоны контакта крошек льда, которые выгрызает шип, что даёт ему возможность врезаться в лёд ещё глубже. Другие же модели, наоборот, демонстрируют эффект «втяжных когтей»: внутренний слой протектора у таких покрышек состоит из термоактивной смеси, меняющей свою жёсткость в зависимости от температуры. Соответственно она выталкивает шипы на поверхность на холодном льду и позволяет им вдавливаться внутрь шашки на более тёплом асфальте.

Работа над шинными материалами в наше время вообще очень важный элемент для любой фирмы. Разумеется, все собственные рецепты держатся в строжайшем секрете. Но поскольку законы физики и химии для всех едины, то и рецепты эти во многом похожи. Так, для сохранения эластичности и стабильности свойств при низких температурах практически у всех современных зимних моделей, независимо от марки производителя, есть кремнийсодержащий наполнитель. В последнее время вошли в моду экологически чистые растительные масла, в том числе рапсовое и даже... апельсиновое. Они делают резину мягче независимо от окружающей температуры.

Впрочем, у всех мировых лидеров шинной индустрии уже давно в порядке вещей стала дифференциация состава резины в различных зонах покрышки, а также различия этих материалов в зависимости от предназначения и температурного режима эксплуатации. Не зря одни модели рекомендуются для экстремальных холодов, а другие — для мягких южных зим. И это предназначение следует учитывать: создатели резины лучше всех знают, для каких условий её подготовили.

Уже давно шинники не разрабатывают новые модели с чистого листа. У каждой марки есть удачные продукты, которые принимаются за точки отсчёта для дальнейшего развития. Инструментальные тесты на полигонах и повседневная эксплуатация этих моделей дают пищу для размышлений: а что бы ещё улучшить? В результате конструкторские бюро снова берутся за опыты с составом резиновой смеси, моделируют новые варианты корда, готовят наброски других рисунков протектора. Любое потенциально перспективное теоретическое достижение «прививают» существующей модели: выпускают малую экспериментальную партию с каждым таким отдельным обновлением и тестируют, сравнивая результаты с исходным образцом. По итогам испытаний принимается далеко не всё. Но даже удачным разнородным новшествам ещё предстоят тесты: их сводят в одну или даже несколько разных предсерийных моделей, из которых затем выбирают лучшую. Всё это требует времени, не все эксперименты дают ожидаемый результат, а работа над ошибками порой непредсказуемо затягивается. Так что неудивительно, что многие по-настоящему удачные бестселлеры выпускаются по многу лет, а выход ожидаемых новинок порой задерживается.

Такая разная зима

Хотя создатели зимних шин стремятся по возможности расширить оптимальный для эксплуатации погодный диапазон, сделать единую шину на все времена, температуры и условия не удалось ещё никому. Поэтому в зимнем классе есть несколько основных тем. Так, одни шины лучше всего ведут себя в условиях солёной городской слякоти, другие — на чистом льду, третьи — в сугробах. Существует и огромное количество промежуточных вариантов с уклоном в ту или другую сторону. Как их отличить? В общем, довольно просто. По внешнему виду. Так, шины с шипами предназначены, прежде всего, для загородной эксплуатации с грунтовками, грейдерами, зимниками и ледовыми переправами или длительными шоссейными перегонами по второстепенным магистралям, не избалованным излишним вниманием дорожников.

Если регион снежный, а коммунальные службы не всегда успевают вовремя справляться с упавшими с неба осадками, независимо от отношения к шипам, лучше обратить внимание на резину со скандинавским типом рисунка протектора. У него густо иссечённые ламелями крупные высокие шашки простых геометрических форм, с широкими канавками между ними и «угловатой» плечевой зоной. Такой протектор может быть ненаправленным. Он отлично работает в рыхлом снегу, продавливает неплотный накат и позволяет уверенно преодолевать нечищеные дороги.

Для мегаполиса, где погода чередует на проезжей части голый асфальт с солёной слякотью, лучше подойдут шины с европейским рисунком, основная задача которого — эффективно отводить из пятна контакта воду и быть комфортным на сухой дороге. Поэтому он отличается менее глубокими канавками и более сложной формой блоков. Этот протектор визуально менее агрессивен. Он всегда направленный и зачастую несимметричный. При этом шипы обычно не предусмотрены, а плечевые зоны закруглены для улучшения управляемости на высоких скоростях. В отличие от «скандинавских», шины европейского типа зачастую выпускаются в низкопрофильных размерах, ранее доступных только для летних моделей. У таких шин отношение высоты к ширине уменьшено до 40—45%. Сделано это ради управляемости на высоких скоростях, и предназначены они в первую очередь для мощных автомобилей со спортивным характером.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Автосалон»

Детальное описание иллюстрации

«Скандинавский» рисунок зимнего протектора больше подходит для заснеженных трасс и глубокого снега. Исторически первый вариант предлагался только для шин без шипов, а второй — с шипами. Но в наши дни бывает и наоборот, как видно по этим фото.