Наш блог
Если поставить рядом несколько шипованных шин, металлические элементы на протекторе окажутся разными. У одних видна почти круглая точка, у других квадрат, звезда или многогранник. В описаниях встречаются шестигранные шипы, двойные когти и шипы в форме бабочки. Из-за этого легко решить, что самая сложная геометрия автоматически обеспечивает лучшее сцепление.
На практике форма действительно влияет на работу шипа, но не существует отдельного рейтинга, в котором звезда всегда побеждает круг, а шестигранник всегда лучше квадрата. Шип проектируют вместе с протектором, посадочным местом и резиновой смесью. Значение имеют его ориентация, выступание над поверхностью, расположение в пятне контакта и способность сохранять правильное положение под нагрузкой.
Разбираясь, какие бывают шипы на зимних шинах, прежде всего нужно понять, какую именно деталь описывает производитель. Это позволяет отделить реальную конструктивную особенность от эффектного названия.
По внешнему виду можно оценить расположение шипов, но значительная часть их конструкции скрыта внутри протектора.
Шип состоит из нескольких разных деталей
Рабочая часть, которая касается льда, обычно представляет собой твердосплавную вставку. Её также называют сердечником или износостойким элементом. Вставка закреплена в металлическом корпусе, а нижний фланец удерживает всю конструкцию внутри протектора. У некоторых шипов есть и другие элементы, например верхний фланец или амортизирующая подушка в посадочном месте.
Поэтому слова «звёздчатый», «квадратный» или «овальный» без пояснения могут вводить в заблуждение. В одном случае речь идёт о форме выступающего сердечника, в другом о корпусе или фланце, скрытом внутри резины. Эти детали выполняют разные задачи. Сердечник взаимодействует со льдом, а корпус и фланец должны удерживать шип, ограничивать его наклон и противостоять проворачиванию.
По фотографии сверху видна лишь часть конструкции. Даже если рабочий элемент выглядит круглым, основание может быть многогранным. Бывает и наоборот, когда необычное название относится к удерживающей детали, а не к поверхности, которая непосредственно касается дороги.
Круглый шип не означает устаревшую конструкцию
У круглой твердосплавной вставки нет выделенного направления, поэтому результат не зависит от того, как шип повернулся вокруг своей оси. Это полезное свойство, а не признак упрощённой шины. Конструкция остаётся предсказуемой даже при небольшом изменении положения шипа в процессе эксплуатации.
Фигурная вставка даёт инженерам дополнительные рабочие кромки, но требует более точной ориентации. Если такая деталь рассчитана на определённое направление нагрузки, её положение задают ещё при заводской ошиповке. По этой причине сравнение только по числу граней мало что говорит о готовой шине.
Что дают квадратные и шестигранные шипы
Nokian Hakkapeliitta 4 с квадратными сердечниками шипов. Фотография показывает реальную серийную конструкцию.
Квадратная или вытянутая вставка имеет выраженные кромки. Инженеры могут расположить её так, чтобы определённые грани участвовали в передаче продольного или бокового усилия. Однако это описание замысла, а не гарантия короткого тормозного пути у любой шины с похожим шипом.
Исторический пример хорошо виден на Nokian Hakkapeliitta 4, где производитель применял квадратный твердосплавный сердечник. В следующем поколении Hakkapeliitta 5 квадратными назывались уже вставка, корпус и нижний фланец. Один и тот же термин в этих случаях описывает не совсем одинаковую конструкцию.
Шестигранный вариант тоже существует не только в рекламных названиях. В фирменном каталоге Nokian Nordman 7 производитель указывал широкий шестигранный износостойкий элемент и широкий фланец. Грани относятся к рабочей вставке, а увеличенное основание помогает корпусу сохранять опору внутри протектора. Но утверждение, что любой шестигранный шип лучше круглого, было бы неверным без сравнения законченных моделей в одинаковых условиях.
Как работают звёздчатые шипы
У звёздчатой вставки несколько выступающих кромок. Их задача зависит не только от формы, но и от того, где шип установлен и как ориентирован. В Hakkapeliitta 10 центральные и плечевые шипы различаются. Центральная группа рассчитана прежде всего на продольную работу при разгоне и торможении, а звёздчатые элементы в плечевой зоне участвуют в создании бокового сцепления. Часть плечевых шипов развёрнута относительно соседних, чтобы рабочие кромки действовали при разных направлениях боковой нагрузки.
Другой пример даёт Yokohama iceGUARD iG55. В описании этой модели звездообразными названы и рабочая вставка, и фланец. Здесь хорошо видно, почему одного слова «звезда» недостаточно для точного сравнения. У разных производителей одинаковое бытовое название может относиться к разным деталям и инженерным решениям.
Звёздчатые и шестигранные шипы не образуют единых отраслевых классов с заранее известными свойствами. Это удобные описания геометрии, но реальное поведение определяет конкретная конструкция.
Зачем в одной шине используют разные шипы
При прямолинейном торможении основная нагрузка иная, чем в повороте. Поэтому некоторые производители разделяют задачи между несколькими типами шипов. В центральной части протектора размещают элементы, настроенные на продольное усилие, а ближе к плечам используют другую форму и ориентацию для боковой поддержки.
Такой подход применён, например, в Hakkapeliitta 9 и Hakkapeliitta 10, а Continental обозначает свою схему с двумя типами элементов словом TwinStud. Это не означает, что два вида шипов обязательно лучше одного. Важно, насколько удачно они согласованы с жёсткостью блоков, рисунком протектора и распределением давления в пятне контакта.
Что означает шип в форме бабочки
Наглядный современный пример есть у Ikon Character Ice 8. Производитель описывает рабочий износостойкий элемент как «бабочку» с несколькими выраженными кромками. Одновременно овальный верхний фланец помогает резине удерживать шип вертикально, а увеличенный нижний фланец работает как якорь внутри протектора.
Здесь форма бабочки относится к рабочей части, а овал к удерживающему элементу. Это продуманное сочетание разных геометрий, где каждая деталь решает собственную задачу. Именно так и стоит читать технические описания шин, не смешивая форму сердечника с формой всего шипа.
Почему нельзя выбрать победителя по числу граней
Вопрос, какая форма шипа лучше, кажется простым только до тех пор, пока рассматривается один металлический элемент. На льду результат зависит от величины выступания сердечника, силы его давления на поверхность, температуры, нагрузки и скорости. Важны количество и расположение шипов, жёсткость резины вокруг посадочного места и устойчивость блока протектора.
Лабораторные исследования показывают, что влияние отдельных параметров меняется вместе с условиями испытаний. Даже увеличение размера рабочей вставки не обязательно даёт пропорциональный прирост общего сцепления. Большее количество граней также не гарантирует, что все они будут эффективно работать под реальной нагрузкой.
Форма сама по себе не позволяет честно предсказать шум, срок удержания шипов или воздействие на асфальт. На эти свойства влияют масса и выступание шипа, схема его размещения, амортизирующие элементы, конструкция корпуса и протектора.
Как правильно сравнивать шипованные шины
Информация о форме шипов полезна, потому что раскрывает инженерную идею модели. Но принимать решение только по словам «звезда», «шестигранник» или «двойной коготь» не стоит. Надёжнее смотреть результаты испытаний готовых шин одного типоразмера в сопоставимых условиях.
Хорошее сравнение должно учитывать торможение и разгон на льду, управляемость на снегу, поведение на мокром и сухом асфальте, шум и сохранность шипов после эксплуатации. Важно помнить и о назначении конкретной модели. Шина, настроенная на суровую ледяную зиму, может иметь другие приоритеты, чем вариант для города с часто очищаемыми дорогами.
Необычная форма шипа может быть полезным инструментом в руках инженеров, но не является самостоятельным знаком качества. На дороге работает вся система целиком: сердечник, корпус, посадка, протектор и резиновая смесь. Поэтому лучшая форма шипа существует только внутри удачно спроектированной шины.
Факты проверены по материалам WSDOT о конструкции и работе шипов; Nokian Tyres о Hakkapeliitta 4; Nokian Tyres о Hakkapeliitta 5; каталог Nokian Tyres с Nordman 7; Nokian Tyres о Hakkapeliitta 10; Yokohama об iceGUARD iG55; Ikon Tyres о Character Ice 8; Continental об IceContact 3; исследование Aalto University.
Фото: Santeri Viinamäki, Hankook studded snow tire, CC BY-SA 4.0; Kantor.JH, Spikereifen, CC BY-SA 3.0. Изменения: кадрирование и уменьшение размера.