Шипованные шины позволяют улучшить управляемость автомобиля зимой, но увеличивают расход горючего — литр на 100 километров.

Шипованная шина обеспечивает повышенное сцепление с обледеневшей дорогой благодаря шипам противоскольжения — они впиваются в лед, колют и режут его. Профилированный твердосплавный стержень — сердцевина шипа и его основная деталь. Впрочем, деталей у шипа всего две: кроме стержня есть еще и сам корпус шипа, в котором этот стержень держится. Держится довольно крепко, во всяком случае проблемой, волнующей автомобилистов, является не выпадение стержня из корпуса шипа, а выпадение самого шипа из шины.

Кузнецы и снежинки

Начнем с того, что шипы гораздо старше автомобилей. Кузнецы вбивали гвозди в кожаные накладки на колесах повозок и карет еще в начале XIX века. С появлением пневматических шин о шипах забыли, но уже в начале 1930-х их стали применять снова — сначала на гоночных, а к середине пятидесятых и на обычных автомобилях. В течение последних десятилетий эта, на первый взгляд простая, деталь многократно меняла и конструкцию, и форму, и материал. У нас в стране о шипах узнали позже.

«В начале шестидесятых на московском ипподроме зимой гонялись на самоделках и формулах с ошипованными шинами. Причем шипы допускались сквозные, как для мотогонок по льду, и очень длинные — пожалуй, 15 миллиметров, не меньше. Я изготовил самодельные шипы наподобие сквозных мотоциклетных, всю ночь шиповал колеса и на следующий день в гонке занял первое место», — пишет известный гонщик советских времен Юрий Андреев. Пощупали руками настоящие шипованные шины иностранного производства первыми из советских людей раллисты, принявшие участие в ралли «Монте-Карло» в 1964 году. Без «шиповок» по ледяным альпийским дорогам проехать было бы вообще невозможно. Но они не спасли от провала — сориентироваться на незнакомых дорогах без карт и знания языка оказалось невозможно, и за суммарное опоздание свыше часа все советские экипажи, выступавшие на «Москвичах» и «Волгах», были исключены из зачета. Но полезный урок был извлечен, и вскоре государственные черные Волги бы ли обуты для зимней эксплуатации в отечественные шипованные зимние шины «Снежинка». Стоит ли говорить, что в эпоху тотального дефицита такие шины были для обычных автолюбителей совершенно недоступны.

Сделай сам

Впервые в автомобильных гонках на треке эксперимент с шипами был проведен в начале восьмидесятых. Гонщикам, приглашенным к участию в «Гонке звезд», традиционно устраиваемой журналом «За рулем», раздали финские спортивные шипы «Комет» и отечественные «дубовые москвичевские» зимние шины. Каждый гонщик шиповал свои шины самостоятельно, и среди них был ваш покорный слуга. Делалось это так: высокооборотной пневматической сверлильной машинкой (наподобие зубной) специальным сверлом сверлились дырки. Главной задачей было не просадить шину насквозь! Затем отверстие заливалось специальным клеем «Локтайт», и шип аккуратно вставлялся в него с помощью специальной, также пневматической шиповальной машинки. Она нежно раздвигала края дырки под шип в разные стороны лапками-усиками и проталкивала сам шип специальным поршеньком, тяжело вздыхая при этом, выпуская излишки воздуха. Кто сумел достать специальный клей и делал вышеописанную операцию аккуратно и неспешно, получал надежные шины, в которых шипы держались мертво — не выскакивали. Гонка проходила на коротком треке и больше походила на корриду — под конец не осталось ни одного целого автомобиля, чем был несказанно удивлен случайно оказавшийся в это время в Москве президент FIA (международной федерации автоспорта) Жан-Мари Балестр. «Ну и гонки, ай да русские! Нигде в мире таких брутальных битв не видел!» — восхищался он.

Через некоторое время эксперимент с шипами был повторен, и шипы стали существовать параллельно с «бесшиповыми» гонками. Если когда-то, в начале 1990-х годов, в гонках по ледовому треку применялись даже длинные семимиллиметровые шипы, то начиная с сезона 2004 года в историю ушли и 4,5-миллиметровые. Вместо них теперь используются шины с шипами длиной 1,5 миллиметра — они меньше разрушают ледовую дорожку, снижают влияние на результат мощности мотора и повышают зрелищность соревнований.

Езда на миллиметре

Езда по ледовой дорожке на 1,5-миллиметровых шипах по ощущениям похожа на езду без шипов по утрамбованному снегу. У начинающих гонщиков создается впечатление, что машина неплохо держит любую траекторию. Однако при попадании на участки с глубоким слоем ледяной крошки сцепление шин резко падает — эффект напоминает аквапланирование. Если смотреть со стороны, видно, как машина буквально вязнет, резко сбавляя скорость, а соперник, находящийся рядом, моментально выигрывает метров 30−50. Глубокий слой крошки собирается на внешнем радиусе, что делает езду с упором о внешний вал бессмысленной и практически невозможной. На таких шипах тактика сводится к выбору правильной траектории в вираже, напоминая гонки на овалах серии Инди.

Шипы для ралли

Когда под колесами автомобиля скользкое покрытие, он плохо слушается руля — это факт. Но раллисты отлично справляются со своими стальными конями на любом скользком покрытии, даже на льду. «Мне очень нравится ралли в Швеции — из-за ощущения какой-то воздушности машины на «снежных» шинах, когда в поворотах ты можешь скользить, не теряя драгоценных минут на торможение…», — как-то признался Колин Макрей, чемпион мира по ралли. Красиво сказано! Еще бы! Из зимних раллийных шин торчат шипы длиной в 4,5 мм, и скользить, конечно, приятно, а главное — довольно безопасно. Такая езда по ощущениям больше напоминает гравийную.

Анатомия гражданского шипа

Оставим в стороне спорт и «боевые» зимние шины. Споры о целесообразности применения шипов противоскольжения на обычных автомобилях длятся уже лет тридцать. Прежде чем взвесить аргументы за и против, давайте посмотрим, что представляют собой современные шипы. Современный шип, напомним, состоит из двух элементов: корпуса и твердосплавной рабочей вставки. Корпус изготавливается из мягкой стали или алюминиевого сплава. Кроме того, известны шипы из пластмассы и керамики — но в России они не прижились.

Конструкторы борются за уменьшение веса и размеров шипа: от этого зависит его разрушающее воздействие на дорожное полотно. Современные шипы делят на однофланцевые «гвоздики» и многофланцевые. Однофланцевые шипы дешевле на 30−35 процентов. В городах, где скорости невелики, подойдут «гвоздики», а на загородных трассах надежнее многофланцевые.

Хорошо, если в зоне пятна контакта шины с дорогой одновременно находится от 8 до 12 шипов, но часто их бывает меньше. Владельцев шипованных шин поджидают в процессе их эксплуатации две основные неприятности. Это ослабление посадки шипа в теле покрышки и его коррозия. Первое чревато выпадением шипа, но прежде в зазор между телом шипа и резиной попадает вода — и процесс пошел.

Предполагалось, что многофланцевый шип спасет положение, поскольку верхний фланец создаст преграду воде и увеличит прочность фиксации шипа. Эксплуатация показала, что многофланцевый шип держится лучше — но не более того… Резина не в состоянии повторить форму шипа, а предусмотреть фигурную дырку, которая повторяла бы рельеф шипа, сложно и дорого. Поэтому между корпусом шипа и стенкой отверстия образуются пустоты, в которые при раскачке шипа «подсасывается» влага.

Огромное значение имеет температурный режим работы шипов. Особенно опасно разгоняться на шипованных шинах по сухому асфальту при плюсовой температуре. При скорости свыше 60 км/ч уже через 30 минут верхний фланец шипа разогревается до 1000С, а при такой температуре начинается осмоление резины. В результате нарушается структура поверхности отверстия под шип, резина твердеет и начинает разрушаться, а шипы вылетают.

Шипы: за

На скользких зимних дорогах они сокращают тормозной путь, повышают курсовую устойчивость, улучшают управляемость и динамические качества и почти исключают пробуксовку колес. Преимущества ошипованной резины особенно ярко проявляются в двух случаях. Во‑первых, на мокром льду при температуре близкой к нулю. Во‑вторых, на заснеженных участках с интенсивным движением. В этом случае укатанный снег подтаивает от множества колес и превращается в ледяной каток. Обе ситуации именуют у нас гололедом или гололедицей. Кстати, шипы колют и режут, разбивая ледяную корку, оставляя за собой уже не такой скользкий след, а значит, более безопасный для обычных шин.

Шипы значительно снижают риск зимней езды. Они улучшают обстановку на зимних дорогах, в том числе и в крупных городах, где езда сопряжена с бесконечными маневрами, торможениями и разгонами, так как поведение автомобиля, обутого в шипованные шины, более предсказуемо. То же самое, но в меньшей степени относится и к обычным зимним шинам без шипов. Так или иначе, забота о безопасности на дорогах в зимнее время вынудила власти скандинавских стран, независимо от состояния дорог и качества их уборки зимой, предписать законом использование зимних шин.

Шипы: против

А теперь о минусах шипованных шин. На мокром и сухом асфальте тормозной путь автомобиля с шипованными шинами увеличивается, а шипы разрушают дорожное покрытие. Это факты бесспорные. Асфальтовая пыль, которой тем больше, чем больше шипованных шин проехало по дороге, относится к канцерогенам. Хотя при миллионах кубометров выхлопных газов, ежеминутно выбрасываемых в атмосферу, асфальтовая пыль — ничтожная добавка. Но, так или иначе, зимой 1974/75 годов в ФРГ шипы были запрещены. Вскоре подобный запрет появился и в других европейских странах. Скандинавы к ним пока не присоединяются — они-то знают, что такое настоящая зима.

Миф о плавающем шипе

Спросите у продавца шипованных шин, какая модель лучше, и он вам обязательно посоветует шину с плавающим шипом и подробно объяснит, почему такой шип лучше. Он, видите ли, при движении по асфальту утапливается, а на льду вылезает, чтобы с силой вгрызаться, колоть его и резать.

На самом деле нет такого технического термина, как «плавающий шип», — это чисто народное выражение, родившееся еще лет 10−12 назад, когда первые более-менее массовые поставки финских шин марки Nokian окрылили автовладельцев.

В результате сравнения характеристик дубовой «снежинки» с этим чудом и родился этот термин. Его тут же взяли на вооружение продавцы шин, всегда говорящие на языке клиента. Надо сказать, что масла в огонь подлили и производители шин. Они объявили об изобретении принципиально новых шипов. Но не следует воспринимать термин «плавающий шип» совсем уж буквально. Специалисты немецкого концерна «Continental» при описании новой шины имели в виду, что новая конструкция шипа наряду с новыми разработками в области протектора позволяют свести к минимуму потери шипов при движении. К сожалению, прогресс еще не дошел до того, чтобы шипы умели вылезать наружу, распознавая лед, и прятаться, попав на сухой асфальт.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№10, Октябрь 2005).