Зимние шины – революция откладывается…
Сезон «переобувания» автомобилей наступил, как обычно, «совершенно неожиданно». И для автовладельцев (опять же, совершенно неожиданно) в полный рост встал вопрос – какую зимнюю резину выбирать? А ответ на этот вопрос, как оказалось, не так-то и прост.
Все производители шин, естественно, выступили со своими «новинками сезона 2013– 2014». Конечно, они лучше прошлогодних – так, по крайней мере, заявляют фирмы-производители. Но насколько лучше? И появилась ли на рынке новое, революционное техническое решение, которое открывает новый этап шинной эволюции?
Немного истории
Сначала шины были просто гладкими кусками поливального шланга – шотландский ветеринар Джон Бойд Данлоп придумавший пневматическую шину, не ставил себе задачу изобрести протектор: ему хотелось просто ездить, не зарабатывая синяков, как бы это повежливее сказать, «со стороны спины»…
Постепенно автомобилей становилось много, они начали ездить не только летом, но и зимой. Так началось разделение шин на «летние» и «зимние». Первым этапным событием в истории зимних шин стало появление развитых грунтозацепов, которые «работали» и по грязи, и по снегу. Затем на пневматических шинах появились шипы – металлические и резиновые. Далее были придуманы ламели, повышающие площадь сцепления шины с дорогой, и рецепты не «дубеющей» на морозе резины.
Собственно, на этом история революционных открытий в «зимнем шиностроении» и заканчивается. И начинается длинный, неторопливый процесс эволюционного совершенствования уже существующих конструкций под конкретные требования.
Теория
В настоящее время сложилось «два с половиной» типа зимних шин: шипуемые, нешипуемые (так называемые «липучки»), а также «всесезонные», которые хуже летних – летом и зимних – зимой.
Шипуемая (или, как ее еще называют, «шипованная») шина более привычна нашему водителю. Собственно, именно она и считается в народе «зимней». Такая шина хорошо держит дорогу на льду и спрессованном снеге. Но она плохо работает по снежно-водяной «каше» или по «голому» асфальту. К тому же шипованная шина – очень шумная и с повышенным коэффициентом сопротивления качению, что приводит к повышенному расходу топлива.
Нешипуемая шина – «липучка», названная так из-за применения в ней эффекта «прилипания» к дорожному полотну, является результатом научных исследований и применения новых технологий, и потому появилась на рынке относительно недавно. Такая шина, наоборот, хорошо проявляет себя на асфальте и в «каше», но хуже – на льду. И она менее шумная и более экономичная.
Есть и еще один, неофициальный принцип разделения зимних шин – по типу рисунка протектора. Условно их два типа: «европейский» и «скандинавский».
Это разделение свидетельствует лишь о том, для какой зимы те или иные шины больше подходят. «Европейские» шины характеризуются рисунком протектора, состоящим из множества отдельных шашек, или шашек, соединенных в ребро. При этом шашки покрыты большим числом ламелей, которые нужны не только для повышения площади контакта, но и для отвода воды и грязи от пятна контакта, чтобы не допускать появления между дорогой и колесом грязевого клина. Эта резина рассчитана на теплую зиму – со слякотью и мокрым снегом.
«Скандинавский» тип шин имеет разреженный рисунок протектора, на котором между шашками находятся широкие прорези. Эти каналы предназначены для очищения пятна контакта от рыхлого снега. Такой тип шин лучше подходит для эксплуатации в регионах с холодной, снежной зимой.
Современность
Практически все новинки зимней резины, предлагаемые на рынке, – это развитие уже существующих идей. Например, производители год от года совершенствуют конструкцию шипов и их расположение на протекторе – чтобы шина поменьше шумела и обеспечивала лучшее сцепление на промерзшем асфальте и снежной «каше».
Для «липучек» разрабатываются все новые формы шашечек протектора и ламелей – чтобы они лучше обеспечивали сцепление с дорогой в пятне контакта, а заодно «выгоняли» из него воду и грязь. Работоспособность «липучек» напрямую зависит от способности резины сохранять эластичность при низких температурах. Поэтому в новых составах резины постоянно повышается содержание натурального каучука и кремниевой органики, которые обеспечивают эластичность резины при низких температурах. А другими добавками обеспечивается баланс жесткости и эластичности резины – чтобы достигался «кромочный эффект» ламелей (как выяснили ученые, сцеплению шины с зимней дорогой способствует не собственно ламель, а ее кромка). Кроме того, в состав резины добавляют природные масла – апельсиновое, сурепное.
В новых моделях производители стремятся соединить вместе наработки, созданные для шипуемых и нешипуемых шин, в частности, совершенствуют рисунок протекторов на «шипованной» резине. Мера это вынужденная – все новые шипуемые шины разрабатываются с учетом новых правил эксплуатации зимней резины в Еврозоне, по которым покрышка не может иметь более 50 шипов на метр своей окружности. Соответственно почти все новые модели шин имеют массу инноваций, призванных улучшить сцепление на льду при уменьшении количества шипов.
Но пока что до появления «универсальной шины», сочетающей достоинства обоих типов и лишенной их недостатков, как говорится, «как до Пекина согнувшись». И потому при выборе типа и модели зимних шин автовладельцу надо вспомнить, по каким дорогам ему предстоит ездить: по центру города, где дорожное покрытие чистится, или по окраинам, где с уборкой снега и снежно-водяной «каши» – не очень. Или вообще предстоит часто отправляться в «глубинку» или на дачу…
Новинки сезона 2013–2014
Компания Nokian Tyres к новому сезону предлагает новую шипуемую модель – Hakkapeliitta 8. Она объединяет симметричный направленный рисунок протектора и передовую концепцию установки шипов Nokian Eco Stud 8, улучшающих сцепление на зимней дороге на 8% по сравнению с предыдущей моделью. Рисунок их расположения на протекторе подобран таким образом, что ни один шип не перекрывает соседний. Кроме того, новая форма шипов позволяет избежать сильного отклонения их при нагрузке, обеспечивая максимальное сцепление с дорогой. Благодаря этому шины Nokian Hakkapeliitta 8 достигают более высокого уровня сцепных свойств колес как на льду, так и на заснеженном покрытии.
Вторая новинка компании – «липучка» Nokian Hakkapeliitta R2. В состав ее резины включены кристаллические многогранные частицы (проще говоря – абразив), имеющие глубокий слой залегания, в результате чего качество сцепления с дорожным покрытием не уменьшается по мере стирания протектора.
В резиновой смеси много натурального каучука и кремниевой органики. А при низких температурах катализатором для криогенного кремневодородного соединения служит сурепное масло (разновидность рапса). Оно оптимизирует взаимодействие и функционирование кремийорганических соединений и натурального каучука – как бы «мирит» их. Также сурепное масло улучшает прочность шины на разрыв и совершенствует сцепление на снегу и льду.
Кстати, в смеси шипованной шины Nokian Hakkapeliitta 8 и в смеси фрикционной Nokian Hakkapeliitta R2 увеличено количество натурального каучука. Специалисты компании считают, что пропорция натурального каучука – это ключевой фактор для лучшего сцепления в постоянно меняющихся зимних условиях.
Компания Michelin представила третье поколение шипованных шин X-Ice North.
Эти шины создавались для северных регионов (на обледенелых и сильно заснеженных дорогах, при минусовых температурах и в других экстремальных зимних условиях вождения).
В них применены новая термоактивная резиновая смесь, из которой изготовлен нижний слой протектора, специальная технология отвода ледяной крошки, а также конический шип.
Новая резиновая смесь при теплой погоде остается достаточно мягкой, что позволяет шипам вдавливаться в протектор при использовании на асфальте. Одновременно улучшается сцепление на сухой и мокрой дороге.
При понижении температуры жесткость термоактивной резиновой смеси возрастает по экспоненте (при понижении температуры с 0 до –10°С жесткость шины увеличивается в 20 раз). Соответственно шипы получают очень твердое основание, что увеличивает силу прокола шипов и позволяет эффективно «вгрызаться» в лед.
При движении по льду вокруг шипов образуется крошка, которая снижает эффективность шипов и резиновой смеси. Избежать этого эффекта позволяет создание своеобразных «колодцев» для сбора ледяной крошки.
Форма шипа отличается от прошлых моделей. На более широкое основание шипа (теперь оно стало диаметром 9 мм вместо 8 мм) установлен конус-ножка, а затем – верхний фланец с твердосплавной вставкой. Подобная форма шипа с расширяющимися к нижней части элементами существенно улучшает его фиксацию в протекторе шины, предотвращая преждевременное выпадение. И новый конический шип служит на четверть дольше предыдущих поколений.
Представили французы и новую нешипуемую шину – X-ICE 3. Ее отличает новая конфигурация блока протектора, где микропомпы дополняются Z-образными ламелями и пилообразными кромками. А новая резиновая смесь со значительным содержанием кремниевой органики дополняет новую конфигурацию протектора.
Японский производитель легковых шин, компания Yokohama, представила к новому зимнему сезону шипуемые шины iceGUARD STUD iG55 для легковых автомобилей и внедорожников.
Шины созданы из нового состава, комбинирующего кремнийорганические соединения и апельсиновое масло (рапса, что ли, им не хватило? Хотя японцев не очень и поймешь…).
Новая модель шипа, разработанная при помощи 3D-проектирования, новая форма отверстий под него, а также оптимизированная твердость состава резины протектора помогают отлично удерживать шип – за счет плотного облегания его тела резиной и уменьшенного смещения внутри отверстия. Форма фланца и сердечника шипа в виде «звезды» усиливает кромочный эффект. А оптимизированное распределение отверстий помогает усилить сцепление шины с обледенелой поверхностью и снижает шум от протектора и шипов.
Рисунок протектора включает широкое центральное ребро протектора, объемные ламели, а также диагональные микроканавки и выступы в виде крыльев ветряной мельницы, что позволяет оптимизировать пятно контакта и сцепление. Плечевые блоки со специальными «копающими» элементами способствуют усилению сцепления, а широкие наклонные канавки улучшают отвод воды и слякоти.
Разнонаправленное центральное ребро протектора с повышенной твердостью улучшает управляемость и стабильность сцепления шины на льду, снегу, мокрой и сухой дорогах. Многогранные 3D-ламели и диагональные микроканавки улучшают характеристики шины на снеге и льду за счет максимизации площади пятна контакта (после деформации) и кромочного эффекта без потери устойчивости блоков.
Еще одна особенность протектора iG55 – полурадиальные канавки, которые улучшают выведение снега, слякоти и воды из пятна контакта, и непрерывные продольные канавки, усиливающие устойчивость шины в продольном направлении и при поворотах и блокирующие занос.
Водопоглощающий состав резины, применяемый для нешипуемых моделей iceGuard, впитывает водяную микропленку, возникающую в пятне контакта, и тем самым улучшает сцепление на льду.
Итоги
Собственно, рассказ о новинках зимних шин можно и не продолжать. Практически все компании-производители свои новые продукты улучшали по тем же направлениям – форма и расположение шипов, разработанные с помощью 3D рисунки протекторов. Большое внимание уделяется составу резины с повышенным содержанием кремнийорганических соединений и натурального каучука, в который добавляются абразивные материалы. Например, компания Toyo в состав резиновой смеси своей шипуемой модели шины Observe G3-ICE добавляет скорлупу грецкого ореха.
Но каких-то «прорывных» изобретений в ассортименте зимних шин сезона 2013– 2014 годов нет, и уже не предвидится. Все доводят до совершенства (каждый – в меру своего понимания этого «совершенства» и технологических возможностей) то, что уже было.
И я затрудняюсь ответить на вопрос: отсутствие новых идей в «зимнем шиностроении» – хорошо это или плохо? Наверное, для водителей, которые сегодня выбирают зимнюю «обувку» для своего автомобиля, это все-таки хорошо. А что будет дальше – посмотрим…
Роман Файзулин, менеджер по техническому маркетингу легковых шин «Мишлен» в России и СНГ:
Чтобы обеспечить максимальную эффективность новых шин Michelin X-Ice North 3 и использовать подходящие технологии, компания «Мишлен» провела предварительные исследования, в которых приняли участие более 4 тыс. приглашенных автомобилистов из Канады, России, Швеции и других европейских стран, чтобы поделиться своим опытом зимнего вождения.
Таким образом, были собраны и проанализированы описания около 12 тыс. ситуаций потери управляемости зимой. Данные исследования показали, что ожидания автомобилистов остаются неизменными независимо от страны, типа автомобиля, а также привычки вождения. Разумеется, все водители в любом уголке мира ставят безопасность на первое место. Они стремятся к уверенности при торможении, остановке, а также при прохождении поворотов. Также большое значение имеет мобильность в любых погодных условиях. Словом, водители хотят контролировать свой автомобиль, что подразумевает способность управлять им на любых дорогах.
Работоспособность VS исправность
В последний десяток лет на рынке гаражного оборудования появилось огромное разнообразие предложений по всем видам продуктов. С одной стороны, это неплохо, есть из чего выбрать, исходя из потребностей и финансовых возможностей. Диапазон предлагаемого шиноремонтного оборудования выглядит особенно широко. Тут и американские стенды, и итальянские с немецкими, и китайские, и даже индийские. Ценовой диапазон тоже достаточно широкий – от 30 тысяч за самый простой балансировочный стенд до полумиллиона рублей и даже больше за нечто, что балансировочным стендом назвать язык не поворачивается.
Кто-то внедряет суперсовременные разработки, такие как лазерные измерительные системы, технологии виртуальных плоскостей измерения, стремясь свести погрешность измерения, в том числе вызванную неправильными действиями оператора, к нулю. А кто-то продолжает «гордо и упорно» воспроизводить древние конструкции стендов известных производителей. Естественно, эксплуатационные характеристики такого разнообразия стендов тоже разнятся. Какие-то модели обеспечивают точность измерения дисбаланса менее 1 грамма, а какие-то и в 20 грамм не укладываются.
Эти технические характеристики обеспечиваются исправным оборудованием. Давайте разложим понятие «исправный» на его составляющие. Если оборудование включается и работает (в случае с балансировочным стендом – включается, позволяет ввести параметры колеса, проводит измерения и отображает значения дисбаланса колеса), то оно работоспособно. А вот если при этом оборудование укладывается в заявленную производителем точность измерения, то оно исправно. Написал производитель, что погрешность его стенда +/-3 грамма, а стенд при его проверке ну никак не уходит ниже 5 грамм – все, оборудование неисправно. Хотя внешне все замечательно работает, и после установки компенсирующих дисбаланс колеса грузов на экране одни нули.
Чтобы «войти» в эти 3 грамма, производители не один год работали над усовершенствованием конструкции стенда, программой, аксессуарами и т.д. И на оператора возложили часть функций, выполнение которых просто необходимо, чтобы стенд как можно дольше оставался исправным.
Вот краткая выдержка из инструкции по эксплуатации стенда одного очень известного производителя:
При завершении работы необходимо правильно выполнить процедуру отключения:
• Снимите быстрозажимную гайку и колесо со стенда.
• Снимите конус с вала. Проверьте поверхности конусов (внутренние и внешние) на наличие повреждений. Состояние конуса очень важно для хорошего качества балансировки.
• Храните конусы и гайку в подходящем месте.
• Проверьте резьбу на быстрозажимной гайке и на валу.
• Протрите все резьбы и поверхности сухой мягкой тканью.
Ха! Именно это и делает каждый «шиномонтажник» после балансировки колеса. Каждый из нас наблюдал это во время «переобувки». Нет? Наверное, вы выбрали не тот шиномонтаж. Хороший, говорите? И запись на неделю вперед? Очередь? И оборудование современное?
Насчет танцев с тряпкой вокруг станков, конечно же, ирония. Никто, за редчайшим исключением, рекомендации производителя не выполняет.
Довелось мне месяц назад ремонтировать колесо с последующей его балансировкой. Механик закрепил колесо на валу стенда, ввел параметры колеса, опустил кожух и, пока колесо вращалось, нахваливал свою «балансировку».
«Это лучший станок! Простой, но работает, как часы». – Закрепил на диске затребованные его любимцем 20 и 25 грамм, повторно запустил цикл измерений – на дисплее нули. – «Вот! Я же говорю – станок отличный!» – Ослабляет гайку, чтобы снять колесо с вала, и я предлагаю ему элементарную проверку: провернуть колесо на валу на четверть оборота и еще раз измерить дисбаланс. Делаем. На лице механика недоумение: он видит на дисплее те же 20 и 25 грамм. Смотрит растерянно на своего любимца и понимает, что не все так хорошо.
Плохо то, что в таком состоянии подавляющее большинство балансировочных стендов. Работоспособны, но неисправны. Состояние центрирующих колесо на валу стенда аксессуаров (фланцы, конусы, гайки и проч.) не позволяет обеспечить требуемую точность измерений. Как и любой измерительный прибор, балансировочный стенд требует периодической калибровки или хотя бы проверки. Почему же этим вопросом никто не озадачивается? Либо это непозволительные затраты, либо кто-то не понимает разницы между «исправное» и «работоспособное».
Успокаивает то, что ситуация в последнее время немного исправляется. И начинается это с задающих тон всему шиноремонтному рынку крупных сетевых шинных центров. Только за последний месяц ими приобретено несколько тестовых роторов («нулевое колесо»). С помощью такого ротора можно не только проверять точность измерений любых балансировочных стендов, но и, в случае необходимости, проводить их калибровку.
В 1990-е и в начале 2000-х продолжала действовать обязательность ежегодной поверки средств измерений, к которым относится балансировочный стенд. По автосервисам и шиномонтажным мастерским ездили представители ЦСМ и инспекторы Госстандарта. Они проверяли наличие и действительность свидетельств о поверке и, в случае их отсутствия или просроченности либо запрещали использование оборудования, либо проводили поверку с выдачей свидетельства.
К сожалению, сейчас такого контроля нет, и поддержание оборудования в исправном состоянии стало делом добровольным. Но рынок должен изменить подход руководителей к этому вопросу. Например, я в ту шиномонтажную мастерскую с «чудесной балансировокой» уже никогда не поеду, хотя она рядом.
Александр Смеян
