Устройство и принцип работы шипов на зимней резине

Устройство и принцип работы шипов на зимней резине

Идея оснастить колеса острыми элементами, цепляющимися за лед, возникла сравнительно давно — еще в 19 веке были попытки снабдить колеса карет и карет своеобразными шипами. В 30-х годах ХХ века начались активные эксперименты в автоспорте — гонщики пытались кустарно модифицировать колеса для зимних соревнований. Однако острые спортивные «гвозди» для дорог общего пользования были практически непригодны. Модель Kometa-Hakkapeliitta от Nokian считается первой серийной легкой шипованной шиной. Когда ведущие шинные компании присоединились к разработке шипованных шин, эволюция шипов значительно ускорилась.

Партнерский материал

Поначалу конструкторам пришлось решать множество технических проблем. Коррозия оказалась самой распространенной проблемой — многие металлические сплавы не выдерживали постоянного контакта с влажной поверхностью, и если дорога еще была щедро удобрена солью и реагентами, то срок службы шипа был совсем коротким. Кроме того, стальные шипы значительно увеличили вес шины, а следовательно, и неподрессоренные массы. Невозможно было использовать легкие металлы, не чувствительные к ржавчине, такие как алюминий, поскольку мягкий материал очень быстро стирался по той же причине, по которой эксперименты с пластиком не удались. Проблема с сиденьем шипа стала близкой — под действием постоянных нагрузок оно расширялось, ослабляя посадку, вода, грязь и реагенты попадали между шипом и протектором, еще больше усиливая эффект коррозии.

Постепенно конструкторы пришли к комбинированному решению — корпус, то есть корпус шипа, стал изготавливаться из легкого, устойчивого к коррозии, чаще алюминия, сплава, а наконечник — из карбидного материала, обычно с примесью карбида вольфрама. Чтобы шип не расшатывался и не вырывался из гнезда, его корпус обычно делают двухфланцевым, а между фланцами имеется более тонкая соединительная ножка. Широкий верхний фланец имеет большую площадь основания и предотвращает чрезмерное колебание, в то время как широкий плоский нижний фланец удерживает шип в протекторе. Например, это решение используется в шипе Ice Force, который устанавливается в зимнюю шину Toyo Observe Ice-Freezer.

Для успешной эксплуатации шипа в течение всего срока службы также важно иметь соответствующее отношение со стороны автовладельцев. Прежде всего, новые шипованные шины необходимо обкатать для окончательной фиксации в гнезде. Поэтому первые 500 километров нужно проезжать, избегая резких маневров, и поддерживать скорость не выше 100 км / ч.

В последнее время разработчики все чаще экспериментируют с формой кончика шипа, стремясь улучшить эффект проникновения и дифференцировать нагрузку в продольном и поперечном направлениях. Бывают квадратные, овальные и даже крестообразные наконечники. Шипы Toyo Tyres Ice Force имеют пятиугольный основной наконечник с еще одним четырехугольным выступом наверху. Это увеличило количество острых углов и кромок сцепления, значительно улучшив проникновение шипа. В результате шип Ice Force обеспечивает хорошую динамику разгона и торможения, работая в продольном направлении, а также боковую поддержку, что значительно облегчает прохождение поворотов.

Но, конечно, сцепление зависит не только от формы шипов, но и от их количества и расположения в протекторе. В современных шинах этот параметр все чаще выбирается с помощью компьютерного моделирования, например, технологии T-MODE от Toyo Tyres. В новой шине Observe Ice-Freezer разработчики использовали 28-рядный шип, который не только улучшил сцепление с дорогой, но и снизил шум за счет равномерного распределения шипов.

Эффективность шпилек сильно зависит от температуры окружающей среды. Считается, что они лучше всего проникают в лед в умеренно холодных условиях. Когда воздух остывает ниже -25 градусов, лед становится намного прочнее, и шипам труднее его проткнуть. Преимущества здесь заключаются в моделях с оптимальной формой наконечника, имеющей острые края, например, шип Ice Force, а также в шинах, оснащенных мягкой и эластичной резиновой смесью, сохраняющей свои характеристики в сильные морозы, что позволяет резине хорошо держаться. придерживайтесь микронеровностей обледенелой дороги. Эффект усиливается, если в состав резины добавить абразивные элементы — такими свойствами, в частности, обладает вышеупомянутая шина Toyo Observe Ice-Freezer с технологией Microbit, суть ее в том, что в резину добавляются измельченные скорлупы грецкого ореха, частицы которые увеличивают сцепление шины со льдом. Это технологическое решение родилось, когда в Японии были запрещены шипованные шины, и инженеры искали новые способы увеличения сцепления на льду. Оказалось, что скорлупа грецкого ореха — материал тверже льда, а ее острые частицы способны эффективно царапать поверхность льда. При этом оболочка мягче асфальтового покрытия и не вредит ему.

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *