Зимние шины: особенности конструкции и поведения

В отдельных регионах России зима длится порой по полгода. Значит и обувь для автомобиля должна быть надежной и по сезону. А что делает ее такой – рассмотрим подробнее.

Зимние шины: особенности конструкции и поведения

Протектор

Первое, что бросается в глаза при сравнении зимней и летней резины – существенные различия в рисунке протектора. В то время как у летних шин преобладают массивные плотные блоки и такие же продольные ребра с минимумом стыков, а также скругленная плечевая зона, у зимних моделей все направлено на создание максимального количества сцепных кромок.

Острые кромки с высоким коэффициентом сцепления со снегом и грунтом создаются крупными отдельно расположенными блоками протектора. Мелкие кромки образуются многочисленными ламелями – особо тонкими канавками. Плечевая зона в отличие от летних шин оформлена выступающими краями блоков с выраженным грунтозацепами, нередко выходящими на боковину. Это обеспечивает дополнительное сцепление в глубоком снегу, на рыхлом грунте и в колее.

Зимние шины: особенности конструкции и поведения

Расположение кромок блоков и ламелей рассчитано таким образом, что при различном положении руля и управляемых колес всегда найдутся сцепные грани, которые находятся перпендикулярно вектору движения. Это обеспечивает повышенные тяговые и тормозные свойства. Одновременно есть кромки, придающие надежное поперечное сцепление.

Также зимние шины отличаются развитым негативным профилем, то есть совокупностью каналов и канавок. Это позволяет быстро отводить из пятна контакта воду, снег и слякоть.

Рисунок протектора у зимних шин чаще всего бывает направленным симметричным, причем центральная часть сделана стреловидной (V-образной). Это обеспечивает быстрый и равномерный отвод воды, а также образует развитые толкающие кромки.

Зимние шины: особенности конструкции и поведения

Встречается и асимметричный рисунок, причем его внутренняя часть, отвечающая за сцепление на снегу, также имеет направленные элементы. Особенно преуспела в разработке зимнего асимметричного рисунка компания Continental.

Отдельно стоящие блоки, да еще и нарезанные ламелями, обладают значительно меньшей жесткостью, чем элементы летних шин. В результате при резких маневрах образуется «люфт» между пятном контакта и ободом. Чтобы хоть как-то уменьшить этот эффект, применяются распорки, перемычки, связующие элементы между блоками. Стенки ламелей сделаны в виде взаимопроникающих пирамидок и углублений (3D-ламели).

Существенным отличием зимних шин от летних является возможность применения шипов.

Резиновая смесь

Вторым элементом зимних шин, радикально отличающимся от летних моделей, является резиновая смесь. Основное ее качество – сохранять эластичность и сцепные свойства при низких температурах. Это достигает особой рецептурой, куда входит повышенное содержание натурального каучука и силики (диоксида кремния).

Зимние шины: особенности конструкции и поведения

Эффективно работать зимняя резиновая смесь начинает при среднесуточной температуре ниже +7 градусов. Нижний предел зависит от типа покрышки. У моделей для мягкой европейской зимы это около -20 градусов. Нордические шины высокого качества сохраняют свои свойства при -40-50 градусах.

Использовать зимние шины при теплой погоде крайне нежелательно. Смесь становится излишне мягкой, резина начинает интенсивно стираться. С точки зрения безопасности дела обстоят еще серьезнее – значительно увеличивается тормозной путь и ухудшается поперечное сцепление

Преимущества специальной зимней резиновой смеси для нешипованных покрышек наглядно показывают демонстрационные образцы и заезды от шинных производителей. Так компания Yokohama на показательных тест-драйвах для дилеров и прессы проводит заезды на совершенно гладких сликах по чистому льду – на спортивных катках или тестовых полигонах. При движении со скоростью 5-10 км/ч автомобиль довольно точно и уверенно лавирует между конусами, в то время как транспорту на летних шинах почти невозможно задать четкую траекторию движения. Другой эксперимент с той же смесью проводится на извилистой снежной трассе – машина обута в покрышки с летним рисунком протектора, аналогичным шине Advan Sport. Скорость движения при этом меньше, чем с зимним рисунком протектора, но несоизмеримо выше, чем на летней резине.

Зимние шины: особенности конструкции и поведения

Напомним, что фирменная смесь Yokohama представляет собой пористую структуру подобно губчатой. Она моментально впитывает микрослой воды, служащий причиной скольжения на льду, и тут же отбрасывает воду из пор. Каждая пора покрыта сверхтонкой жесткой оболочкой, которая при стачивании образует дополнительные миниатюрные сцепные кромки. Схожую технологию применяет компания Bridgestone с той разницей, что поры ее губчатой резины не имеют оболочки.

Резиновая смесь для шипованных шин по составу и свойствам отличается от резины для нешипованных моделей. Обычно она несколько плотнее, чтобы обеспечить надежное удержание шипов. Многие производители в шипованных моделях используют двухслойный протектор, где нижний слой делается очень плотным, чтобы удерживать нижний фланец шипа.

Несмотря на то, что нижний слой за весь срок службы шины так и не соприкасается с дорогой, ведущие шинные фирмы стараются сделать его высокотехнологичным, чтобы придать ему дополнительные свойства. К примеру, компания Michelin в шине X-Ice North 3 использует термоактивную смесь, которая меняет плотность в зависимости от температуры. Чем теплее на улице, тем мягче резина нижнего слоя, которая позволяет шипам частично утапливаться внутрь. В результате больше задействуется наружная часть протектора, меньше стираются шипы и страдает дорожное покрытие. В мороз смесь твердеет, представляя собой плотную опору для шипа. Тем самым возрастает его прокалывающее действие на льду.

Зимние шины: особенности конструкции и поведения

К нижнему слою резины могут добавлять дополнительные элементы. Так Nokian в модели Hakkapelliitta 8 использует амортизирующие «подушечки» под каждым шипом, чтобы снизить их удары о дорогу. По прочности удержания шипов нет равных шине Continental IceContact 2. Каждый шип покрывается специальным адгезирующим составом, который спекается с резиной протектора в процессе вулканизации.

Ездовые характеристики

Из-за мягкой резиновой смеси и не особо жесткого протектора зимние шины существенно уступают летним на сухом асфальте – в разгонной и тормозной динамике, поперечном сцеплении в поворотах и курсовой устойчивости. Нечасто индекс скорости зимних шин превышает 190 км/ч (T). Хотя встречаются модели и с индексом V – 240 км/ч. Вряд ли кто отважится испробовать это на зимней дороге, а высокие скоростные характеристики – это многократный запас надежности. Инженеры считают, что если мощный автомобиль потенциально может создать сильные динамические перегрузки, шина должна этому соответствовать.

Источник

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован *

Больше нет статей