Температура і структура льоду
Є тести, які говорять, що при -20 ... -30 липучка помітно виграє у шипів.
Частина цих тестів назвати об'єктивною складно, я не розумію компетентність фахівців, які порівнюють між собою гуму різних виробників, деякі журнали кажучи про перевагу липучки в холод примудряються порівнювати топовий «Континенталь» з більш бюджетної шиповану гумою від зовсім іншого виробника.
Але є і тести, які відповідають істині. Дійсно, з появою фрикційних шин, виробники вкладали в них всю міць інженерних вишукувань, і їх опір морозу було помітно краще шипованих шин, і при температурі менше -20 (тобто -25, -30 і далі) вони показували кращі результати на тестах, з чому ж це пов'язано?
При великих негативних температурах виграючи аж до 15-20% гальмівного шляху, але при цьому помітно гірші при температурі вище -15 (-10, -5 і т. Д.) - гальмівний шлях різко змінювався і нешипованная гума починала програвати шиповкам, причому гальмівний шлях збільшувався в 2 і навіть 3 рази, тобто якщо при мінус 30 на фрикційної ваш гальмівний шлях складе 10 метрів проти 12 метрів на шиповке, то при -5 ви можете пролетіти 20-30 метрів, замість 10 на шиповке, невелику перевагу при великих холодах затьмарюється величезним провалом при невеликих заморозках. Але зазначу, подібний тест я знайшов тільки в трьох-чотирьох виданнях, причому більш менш конкретні цифри пропонувало тільки одне видання. Але найцікавіше, що подібні тести проводяться на штучних полігонах.
Чому шипи програють на полігонах при -25? Через твердості льоду, лід при мінусовій температурі підвищує свою твердість у 2-3 рази, і шіпу легше сховатися в тілі покришки, ніж увійти в лід, що він і робить. З цього виробники вигадують хитрі подушки під шип, які ведуть себе по різному в залежності від температури, як правило, «хитрість» подушки полягає в тому, що вона зі звичайної дубеющій на холоді гуми, яка Дубея не дає шіпу сховатися. Але на полігоні жорсткому і щільному льоду, треба визнати, ефективності від такої подушки все одно мало. Ще один механізм поліпшення роботи шипи - це його форма, експерименти з формою шипа стали особливо актуальними останнім часом, його роблять трикутним, квадратним, зірочкою, чим завгодно, але точно оцінити ефект від такого шипа складно, тому що разом з формою шипа змінюється і склад гуми і протектор.
Від полігону випробувань завіт дуже багато, як правило лід на полігонах має інший механізм походження - штучний, тобто полігон заливають і коткують. В реальності лід утворюється через підтоплення верхнього шару укоченого снігу сонцем, з його подальшим замерзанням в мороз. Структура цих льодів сильно відрізняються один від одного.
Лід полігону має більш однорідну структуру, він більш щільний, менш зернистий, не містить в собі сторонніх часток.
Дорожній лід докорінно іншою, він утворюється шарами в періодами танення і замерзання, між кожним шаром є шар пилу з коліс, хімії, бульбашок повітря і інших дрібних частинок. Всі ці частинки міститися і в структурі самого льоду, і за структурою він нагадує пористу губку забиту пилом з укоченим верхнім шаром.
На полігонах лід чистять і він має «суху» поверхню, на дорогах загального користування, поверхня льоду може бути мокрою, мокрий лід - це не обов'язково тепло, може бути і -25, при сонячній погоді, сонце зробить свою справу і верхній шар льоду буде танути, що зведе перевага нешипованной гуму до нуля і навіть занесе його в далекий мінус - це відбувається завдяки ефекту схожим на аквапланування, тільки виникають на ділянках де повинен працювати ламель. Шип в цій ситуації прорізає тонкий підталий шар і легко врізається в лід. Поки нічого ділового жоден виробник фрикційних шин не придумав, хтось робить мікроканавки для відводу цієї води, хтось додає в гуму сторонні кристали, але на ділі поки об'єктивних доказів того, що все це працює ніхто надати не може.
Зараз я скажу щось страшне (можете не погоджуватися - ваше право): на сьогоднішній момент склад гуми всередині одного виробника в одній лінійці між шиповану гумою і липучкою практично ідентичний, або ідентичний повністю), крім рідкісних винятків, наприклад «Хакка Р2». Можна взяти «липучку» Hakkapeliitta R і шиповану «Hakkapeliitta 7» і почати остуджувати її з 0 до -30 періодично вимірюючи твердість гуми, при високих температурах вона практично буде однакова, а це, як відомо, і забезпечується хімічним складом.
Уявіть собі, ви виробник шин, у вас є мегакруто склад гуми - який йде на «липучку» і мегакруто шип, який йде на шиповку. Що вам заважає об'єднати ці дві технології і зібрати мегакруто шину? Беремо «липучку» з мегакруто гуми, вставляє туди мегакруто шип, щоб він тримався придумуємо мегакруто подушку під нього - готово! Ось вона мегакруто шина. Думаєте через дорожнечу? Співвідношення «хитрих» домішок, по співвідношенню до основного складу дуже мало і на ціну впливає мало. Є європейський регламенти і нормативи на склад гуми і кількість того чи іншого речовини в ній (такі як REACH), в ці регламенти входять допустимі норми каучуків, вуглеців, пластифікаторів та інших речовин. Виробники не можуть кардинально змінити склад шин, в їх руках тільки модифікатори і наповнювачі, відсоток яких в складі гуми теж не може бути вище певної величини і досить малий. Чому ж так не роблять? А? Що заважає? Та начебто нічого?
... а з чого ви взяли що так не роблять? Чи не замислювалися, а що якщо шипований Michelin X-Ice North 2 - це той же самий фрикційний Michelin X-Ice 2, з додаванням шипів і зміною малюнка протектора «щоб не здогадалися»?
Але ніхто вам ніколи не скаже, що це одне і теж, це маркетинг, є дві усталені релігії, два цільових напрямки з уже сформованими покупцями, які обов'язково куплять, і ламати усталену систему ніхто не буде.
ламелі
Тепер розглянемо ламелі, вони несуть в собі той же функціонал як і твердість гуми, тому що менше певної величини твердість зменшувати вже недоцільно, то повторюваність рельєфу поверхні дорожнього покриття досягається нанесенням на протектор ламелей, їх кількість і протяжність на одиницю площі теж не нескінченно, занадто часте нанесення теж призведе до швидкого зносу і всередині одного виробника відстань між ламелями приблизно однаково.
Все вищенаписане про склад гуми і ламелі ставитися не тільки до «липучці». Але і до шиповану гуму. Твердість шиповану і фрикційної (липучки) гуми у одного виробника зазвичай одна і та ж, більш того відстань між ламелями і їх форма теж зазвичай повторюють один одного. Але візуально видно, що кількість ламелей у «липучки» вище ніж у шиповану, але це пов'язано не з тим, що на липучку їх наносять більш часто, а з тим, що на шиповану гуму є шип, для якого необхідно забезпечити жорстке осадове місце, на яке не ламелі не завдають, що і відповідно і зменшує довжину ламелей, але зовсім не зменшує їх кількість.
Для прикладу малюнки протектора одного і того ж виробника, але різного типу шин:
Видно, що відстань між ламелями ідентично, їх кількість теж. Але загальна довжина ламелей у шиповану менше. Я не полінувався і порахував загальну площу поверхні протектора і протяжність ламелей на одиницю площі. І з'ясував цікаву особливість, у всіх виробників загальна площа протектора незалежно від малюнка приблизно однакова, швидше за все це розрахована еталонна величина, якої всі дотримуються. Я брав відносну площу з jpg-скан протектора, завдяки чому в абсолютних величинах цифра для різного розміру буде різниця, вона становить 80-85% від загальної поверхні контакту. (Для вимірювання я використовував AutoCad, команда «_area») Тобто якщо шина має ширину 19.5 см, і контачить з відрізком дороги 10 см, то при загальній площі контакту 195 см2, фактично буде працювати в середньому 160 см2 - ця величина не залежить від типу гуми і дорівнює для шиповану гуми і «липучки».
Я пішов далі і поміряв загальну довжину ламелей, обвів кожен ламель лініями і підсумував їх загальну довжину. В результаті полив, що у шиповану гуми протяжність ламелей десь на 20% менше ніж у «липучки», за рахунок того, що у шиповану є суцільні п'ятки під шип.
20% - що ж вони нам можуть дати?
Ділянка гуми з нанесеними ламелями має більше зчеплення з дорогою, в процентному співвідношенні перевага близько 50% - за фактом швидше за все менше.
Отже візьмемо площу прилягання шини 195 см2, з фактичним плямою контакту 160 см2. Приймемо умовний коефіцієнт прилягання повністю ламілірованной «липучки» за 100%, тоді все 160 см2 будуть 100% прилягати до дороги. Тепер розглянемо шиповану гуму, вона має на 80% менше ламелей на одиницю площі, тобто з 160 см2, 80% мають 100% прилягання, а решта 20% мають прилягання на 50% менше.
Що виходить? З 160 см2, 128 см2 (80%) - має 100% прилягання і 32 см2 (20%) - має 50%. 128 * 100% + 32 * 50% = 145.5 см2, тобто грубо кажучи 90% від еталонної «липучки» - 10%, що вони нам можуть дати? якщо застосувати ці 10% до законів фізики і перенести в розріз гальмівного шляху, то як це виллється в гальмівний шлях? (Я чесно не рахував, але приблизно уявляю як діють сили, і знайомий з законами тертя, шорсткого ковзання і т.д.).
Давайте повернемося на полігон в -25 холоду, ось там ці 10% і працюють, за рахунок них фрикційна шина виграє в гальмівному шляху. Але треба не забувати, що вплив цих 10% зменшується зі зменшенням швидкості автомобіля, при невеликих швидкостях вони зійдуть повністю нанівець.
А тепер звертаю увагу, що ми отримали 10% не з огляду на наявність шипів, тобто порівняли дві нешиповані гуми, у одній з яких кількість ламелей на 20% менше. Додаємо шип, і переносимо конструкцію на лід, знову на полігон. Але тепер температура буде в межах від 0 до -15. Природно я не став нічого тут розраховувати сам, а просто порівняв близько десяти тестів від різних видань, порівнював саме ті тести, де брали участь шини одного виробника, щоб як я вже писав виключити проплачені. 30% - десь таку середню цифру дає шип в довжині гальмівного шляху на чистому льоду, тобто якщо шипований Контінетналь справляється за 20 метрів, то Контіненталевской «липучці» знадобитися 30 метрів - і це на полігоні льоду.
Але той лід що лежить на дорозі це зовсім інша історія, як я вже писав він має безліч мікропор і за структурою нагадує багатошарову губку, в суміші з дорожнім пилом. Пори легко продавлюються шипом в будь-яку температуру, тобто сам лід може і не деформуватися, він просто провалитися в повітряну пору, залишивши порожнину для шипа. На такому льоду шип буде працювати при будь-якій температурі, і його поведінка буде докорінно відрізнятися від полігону, і температурний фактор вже не буде впливати на лід, т. К. Шип НЕ вгризається в тіло льоду, а просто продавлює його в пори з пилом і повітрям.
А що думаю професіонали?
Визначальним фактором поведінки автомобіля на дорожньому льоду, а також довжини гальмівного шляху є наявність шипів і їх стан, а не чудодійний склад гуми, ви бачили коли-небудь ралійний зимові гонки, які проходять на снігу і льоду? Подивіться, жодна команда ніколи не використовує нешипованну гуму, там навіть питання такого не варто, бачили раллийную зимову гуму, ось так вона виглядає:
Чому ж гонщики для встановлення своїх рекордів, точного проходження поворотів і екстрених гальмувань на треку не використовують «липучку»?))) Тому, що кожен з них хоче стати переможцем, а в першу чергу вийти з гонки живим)
У європейських і багатьох інших країнах є обмеження на шиповану гуму, або її заборона, або обмеження шипів, але це пов'язано не з тим, що нешипованная гума краще. Європейці бережуть свій асфальт, на який шипована гума згубно діє, але зверніть увагу, в Європі взимку на дорозі теж асфальт, там дорожні служби в корені відрізняються від наших, і вимоги до дорожнього покриття теж.
На шипах по асфальту
Але ми не гонщики і весь час по льоду і торованому сніг не їздимо. Є думка, що на асфальті шип випинаючи, не дає решті протектору щільно прилягати до поверхні і тим самим зменшує зчеплення з дорогою. Чи так це?
Твердість - ось визначальний фактор, якщо одна поверхню твердіше іншого, то більш тверда увійде в більш м'яку. Що відбувається на асфальті? Шип в середньому не на багато твердіше асфальту, якщо він потрапляє на бітум, то просто входить в нього за рахунок того, що він твердіше, і не заважає решті протектору працювати, якщо потрапляє на кам'яну частину, то від входить всередину гуми, і так само нічому не заважає.
На поведінку на мокрому асфальті можна взагалі мовчати, тут працює не гума, а протектор, точніше його нанесення канавки для відводу води і рідини, до речі, протектор в основному тільки для цього і потрібен, на сам процес зчеплення він мало впливає, подивіться на Формулу- 1, в суху погоду використовується гума без протектора - просто гладка з поздовжніми напрямними, а як тільки починається дощ, то відразу перевзуватися на ялинку.
На асфальтовому покритті липучка не має ніяких вагомих переваг перед шиповану гумою, крім акустичного комфорту. Це підтверджується безліччю тестів, і всі відхилення входять в зону похибки випробувань. На відміну від полігонного льоду, полігонний асфальт зазвичай мало відрізняється від дорожнього, хіба що ям немає)))
Вишенаписанное є лише плодом моїх власних умовиводів і не претендує на святу істину, я затятий прихильник шиповану гуми, тим більше в наших умовах. Я вважаю, що не варто нехтувати своєю, а головне чужий безпекою на дорогах, заради акустичного комфорту.
На чому б ви не їздили, будьте обережні на дорогах, які не потрапляйте в ДПТ, і не сумуйте якщо раптом в нього потрапили)) адже якщо ви ще можете сумувати, то ви як мінімум живі, а в ідеалі ще й здорові)))
3 роки Мітки: шини, зимові шини, шипована гума, шипи, липучка, фрикційні шини, тест шин