Шипы и дороги. Часть 1. Шипы

Шиповке - нет!

Шипы и дороги. Часть 1. Шипы

Шипы и дороги. Часть 1. Шипы

Каждый раз, когда речь заходит о негативном воздействии шипованных шин на дорожное покрытие, находятся люди, которые отказываются верить в это, и находят массу объяснений возникновения колейности. В обсуждении к подобным темам часто встречаются язвительные и гневные комментарии диванных специалистов, искренне считающих себя думающими людьми. «Не может такого быть!» - заявляют они, «Это всё нарушение технологий и использование некачественных материалов!». Несмотря на то, что эти два аспекта, несомненно, сказываются на стойкости дорожного покрытия, влияние шипованных шин на появление колеи отрицать глупо, так как многочисленные исследования в Европе, США и России говорят об одном – независимо от качества дороги в 80% случаев появления колеи виноваты именно шипованные шины.

Как шипы могут грызть асфальт? Это что, фреза что ли? (с) любой диванный эксперт

Для того чтобы удостоверится, что шипованные шины действительно разрушают дорожное покрытие, следует для начала понять что же собой представляют шипы, каковы их характеристики, и могут ли они протачивать колею в, казалось бы, таком прочном материале как асфальт или бетон.

История шипов противоскольжения началась в Скандинавии около сорока лет назад, и напоминали они, скорее гвозди или заклепки. С тех пор несколько изменилась конструкция, но принцип остался тот же – твердая вставка в относительно мягком корпусе.

Корпус шипа изготавливают из легированного алюминия или из стали, однако для российских условий алюминиевый вариант шипа малопригоден - алюминий плохо переносит соль, которой обильно обрабатывают дороги.

Кроме металлических корпусов существуют еще и пластмассовые, однако и у них есть свои проблемы, не менее серьезные. Как показали эксплуатационные испытания, пластмасса плохо переносит низкую температуру в сочетании с интенсивной ездой.

Вставка шипа изготавливается из более прочных материалов. Для работы на льду или снегу высокая прочность не нужна, зато на голом асфальте твердосплавная вставка испытывает колоссальные нагрузки. Поэтому для изготовления износостойких элементов, по ГОСТ 3882 вставку шипа изготавливают из карбида вольфрама (ВК-8), который имеет твердость по Роквеллу 72 HRC (88 HRA). Карбид вольфрама также находит применение в изготовлении резцов, абразивных дисков, свёрл, фрез, долот для бурения и другого режущего инструмента, и даже в камнерезных машинах. Например, марка твёрдого сплава, известная как «победит», на 90% состоит из карбида вольфрама.

Как видим, шипы делают из того же материала что фрезы, сверла, абразивные диски и режущие инструменты для камнерезных машин! Стоит ли удивляться тому, что шипы стачивают даже бетон?

[Effects of Studded Tires on Pavement Wear and Traffic Safety, Minnesota]


Идём дальше. Согласно техническим требованиям к фрезам, цельные фрезы и ножи сборных фрез должны иметь твердость HRC 62—64. Таким образом, твердость фрезы на десять единиц даже меньше, чем у шипов! Более того, некоторые производители шипов для еще большего увеличения твердости используют ряд добавок, которые позволяют достичь твердости 75 HRC.

В дополнение стоит описать схему работу шипа. У многих сложилось мнение, что при контакте с дорожным полотном, шип испытывает только осевую нагрузку, которая вдавливает его в протектор. На самом же деле, основной удар приходится по касательной к траектории движения головки шипа. То есть, результирующая сила не только не вдавливает шип, а наоборот – стремится вырвать его *. Как раз в этот момент и происходит выбивание шипом материала из дорожного полотна. И чем больше скорость, чем тяжелее шип, чем больше диаметр шипа – тем более существенные повреждения наносятся дороге.

* - Сила удержания шипа в резине протектора должна быть не менее 150 Н (15 кгс) для легковых шин [ГОСТ]

Что ты нам тут лепишь?! Современные шипы прячутся в протектор!!! (с) любой диванный эксперт

Очевидно, этот миф - следствие красивой рекламы так называемого «плавающего» шипа. Разные производители шин пытались создать «плавающий шип». Так, Continental даже выпустил тестовую партию шин, где в качестве окантовки выступали особые полимеры с очень мягким прорезиненным основанием. И действительно, металлический шип вдавливался при движении по чистому асфальту, а при выезде на лёд стальной стержень выходил из протектора.

Однако, в процессе тестирования, оказалось, что такие шины не подходят для универсального использования на всех типах дорожного покрытия. Также специалисты не смогли выбрать оптимальную рецептуру и состав компаунда, который бы был достаточно мягок и безопасен. Во время движения колеса с плавающим шипом крайне быстро засорялись мелкой грязью и песком, что становилось причиной заклинивания шипа при попытке выдвинуться наружу.

Кроме этого тестирования больше никаких независимых исследований эффективности такой технологии «плавающего» шипа, да и вообще её наличия, не проводилось.

Стоит сказать, что шипы в шинах при движении по асфальту всё же перемещаются, но вовсе не из-за того, что производитель так задумал, а из-за относительной мягкости резины. Более того, такие перемещения наоборот нежелательны – в зазор между шипом и резиной попадает влага, соль и песок. Всё это со временем начинает работать как абразив, разрушая не только корпус шипа, но и его посадочное место, т.е. резину. Производители для решения вопроса неподвижности шипа даже применяют шипы сложных форм одно, -двух, -трехфланцевые, многогранные, якорные, предусматривают специальный слой в конструкции шины, в который шип упирается торцом.

Исходя из этого, можно констатировать, что на нынешнем этапе развития чудесные характеристики «плавающего» шипа – это миф. Впрочем, в этом можно и самому убедится, послушав цокот шипов на асфальте, и пересчитав вырванные из протектора шипы. Как же они вылетают из покрышки, если они, якобы, «прячутся»?

Современные шипы не портят асфальт! Они легкие! И количество их стало меньше! (с) любой диванный эксперт

И тут облом.

ГОСТ Р 52747-2007 регламентирует вес шипа: «Масса шипа должна быть не более: 2.4 г - для легковых шин; 5.0 г - для легких грузовых шин; 8.0 г - для грузовых шин».

Вес стальных шипов Scason варьируется от 1.9 до 2.4 г.

Вес стальных шипов UGIGRIP варьируется от 1.1 до 2.4 г.

Средний вес наиболее популярного шипа в РФ, по разным источникам, составляет 1.8 г.

Что касается количества шипов, то тут вообще всё печально – бюджетные модели шин имеют от 100 до 130 шипов, а на более дорогих шинах количество шипов достигает 190!

Мне нужны шипы! У нас всю зиму гололёд! (с) любой автолюбитель

Ну давайте вспомним, при какой температуре рекомендуют «переобуваться»? +5, +7 градусов? 

А теперь представим типичную картину. За ночь образовался лёд (если еще образовался!), водители, радуясь, что у них шипованные шины добираются на работу. При этом некоторые преимущества у них есть – шипованные шины действительно эффективны на льду при околонулевых температурах. Однако уже к обеду весь лёд растаял, и все их преимущества оборачиваются недостатками – на мокром асфальте шипованные шины не только теряют свои сцепные свойства, но и с удвоенной силой разрушают асфальт, потому как любое влажное дорожное покрытие разрушается в 1,5-3 раза быстрее! **

** - "wet surface wears 1.5 to 3 times more than a dry surface" [SOCIO-ECONOMIC EFFECTS OF STUDDED TIRE USE IN ALASKA]

Резюмируя, можно с полной уверенностью утверждать, что реальная картина мира совсем не та, которую рисуют нам различные маркетологи, «эксперты» и блогеры – даже современные, якобы, облегченные и «умные» шипы вполне способны играть роль абразивного инструмента для дорожного покрытия, что и происходит каждый год. Как это отражается на дорогах, рассмотрим в части 2.

05:48
RSS
18:44
Буду брать липучки Виатти брина
03:40
Отпиши потом как они