зимние шины липучки значение, выбор
Содержание:
Предисловие
Принцип работы
Особенности шины-липучки
Виды и особенности фрикционных шин
Для каких дорог подойдут фрикционные шины
Особенности эксплуатации липучек
Плюсы и минусы фрикционных шин
С наступлением зимнего периода многие автовладельцы сталкиваются с проблемой выбора между «шиповкой» и фрикционными шинами. Шипованный вариант давно проверен, поэтому к различным инновациям многие относятся с недоверием. Тем не менее, последние новинки предлагают немало интересных возможностей. О том, что это такое и как работают фрикционные шины — в материале ниже.
Фрикционной шиной или «липучкой» называют класс зимней шины, которая может без металлических вставок цепляться за поверхность льда. Если в шипованной резине взаимодействие скользкого покрытия и протектора складывается из трения резины и сцепления шипами, то во фрикционной используется только сила трения. Сцепление колеса с дорогой во многом зависит от шашек протекторного рисунка. Чем больше их количество и суммарная длина кромок в пятне контакта — тем лучше колесо будет держать зимнюю дорогу. При разгоне задействуется задняя кромка шашки протектора, при торможении — передняя.
Прогретая зимняя шина способна плавить структуру льда. Об этом четко свидетельствуют следы протектора на ледяной поверхности. Принцип работы протектора липучки заключается в удалении (впитывании) тонкой пленки воды, которая образуется между обледенелой поверхностью и разогретой резиной, в результате чего и возникает сухое или полусухое трение.
На толщину водяной пленки влияет температура воздуха и структура льда, поэтому сцепные свойства шины полностью зависят от климатических условий. Чем ниже зимой опускается температура, тем эффективней использование фрикционной резины.
Функциональные особенности липучки обеспечивают особые свойства резины и особая текстура поверхности покрышки:
большое число ламелей;
мягкость материалов;
пористая структура;
абразивные микрочастицы.
Все фрикционные шины связывает повышенное количество ламелей. Ламель представляет собой тонкую полоску резины, на которые разделен протектор. Такое разделение увеличивает давление на покрытие, за счет чего достигается улучшенное сцепление. Различают следующие виды ламелей:
Протектор липучки снабжен грунтозацепами, как и любой другой самоочищающийся протектор. Разница заключается в повышенной плотности расположения, что положительным образом влияет на ходимость, позволяя использовать большее число ламелей. Именно кромками ламелей шины и цепляются за поверхность, а в сочетании с большой глубиной протектора образуется стабильное и большое пятно контакта.
Под тяжестью автомобиля происходит расхождение ламелей в блоках протектора, который буквально прилипает к поверхности заснеженного дорожного полотна. При уходе с зоны контакта с дорогой ламели сходятся, и шина самоочищается, вытесняя ледяную крошку и снег.
Но ламели — далеко не единственно важное условие. Сколько бы их не предусматривалось, максимальная эффективность прилипания может быть обеспечена только пористой структурой резины. Именно она будет впитывать воду при наезде на дорожное полотно.
В состав резины липучки входит криосилановая смесь с силикой, поэтому она не грубеет при низких температурах, а большое число микропор отводят пленку воды. На молекулярном уровне происходит взаимодействие каждой поры шины с поверхностью дороги по принципу присоски, что обеспечивает не только эффективную тяговую функцию, но и короткий тормозной путь. При этом многие производители заявляют о добавлении в резиновую смесь твердых микрочастиц неорганического и органического происхождения. Такие абразивы выполняют функцию своеобразных мини-шипов, что только усиливает фрикционные свойства.
В зависимости от эксплуатационных характеристик фрикционные шины подразделяются на нордические и европейские. Это условное деление, на покрышке нет такой маркировки.
Липучку нордического типа от «европейки» отличают следующие особенности:
Большое число глубоких ламелей. По сравнению с европейской у нордической фрикционной резины ламели прорезаны практически на всю глубину протектора. Благодаря этому происходит раскрытие блоков протектора и имитация прилипания покрышки к поверхности.
Отсутствие шипа/отверстия под шип.
Низкий скоростной индекс. «Скандинавы» менее устойчивы на высоких скоростях по причине плотной нарезки ламелей и глубокого протектора. Как правило, ограничение по скоростному режиму варьируется в пределах 160-190 км/ч.
Мягкий состав резиновой смеси, благодаря которому не теряется эластичность при экстремально низких температурах.
Нордические фрикционные шины предназначены для холодных зим с частыми снегопадами, в то время как «европейки» не терпят мороза и требуют более щадящих условий — чистых дорог, обработанных противогололедными реагентами.
Фрикционные шины были разработаны в Европе, где не только комфортная погода зимой, но и всегда ухоженные дороги. В российских реалиях липучки ведут себя следующим образом:
Заснеженная дорога. На снежной поверхности фрикционная резина ничем не отличается от шиповки. На снегу шипы не играют никакой роли, главное — высота протектора.
Мокрая дорога. Фрикционка лучше впитывает влагу, тормозной путь сокращается. За счет большого количества микропор, отводящих водяную пленку, липучка выигрывает шипованную резину в сырую погоду.
Ледяная дорога. На обледенелой дороге при температуре до — 20°С липучка проиграет шиповке: ее способности к зацеплению ниже на 20% по сравнению с шипами, которые прокалывают лед.
После — 20°С характеристики фрикционных и шипованных шин сравниваются. При такой низкой температуре лед становится прочным, и шиповка не может его проколоть и зацепиться. Резина липучки при этом не теряет своей мягкости и легко цепляется за поверхность.
Однозначного преимущества фрикционной резины перед шипованной нет. Липучка более универсальна и подойдет автовладельцам, которые большую часть времени проводят в городе и не разъезжают по загородной местности с характерным для нее гололедом. Кроме того, с фрикционными шинами не нужно беспокоиться о переменчивой погоде: они хорошо себя показывают в весенний период, когда наблюдаются резкие перепады температуры. Для езды по заснеженной местности большинство водителей отдадут предпочтение шипам, которые дешевле и уверенней себя ведут на бездорожье.
Законодательные требования к зимнему классу шин одинаковы и для шипованной, и для фрикционной резины. В период с декабрь по февраль транспортное средство обязательно должно быть оснащено зимними шинами, имеющими значок горной вершины со снежинкой и буквенную маркировку «M S», «M&S» или «M+S». При этом остаточная высота протектора должна быть более 4 мм. Требование о наличии на автомобиле знака с буквой «Ш» на фрикционные шины не распространяется.
Важно, что данным техническим регламентом запрещается эксплуатация шипованных шин в летнее время, но прямого запрета на использование липучки в аналогичный период нет. Однако, это не значит, что шину можно считать всесезонной: ее характеристики рассчитаны на зимний период, а эксплуатация на горячем асфальте приведет к потере адекватной управляемости и ускорит износ.
Стоит помнить, что первые 100-150 км происходит обкатка фрикционных шин. Этого расстояния достаточно, чтобы стерлась пленка из смазки, которая была нанесена перед вулканизацией. Оптимальная скорость в период обкатки — не более 80 км/ч. Ламели будут затачиваться в направлении движения, поэтому не стоит резко тормозить и совершать других крутых маневров. В противном случае повреждения протектора неизбежны.
В ходе дальнейшей эксплуатации подобные резкие маневры также нежелательны: резина фрикционных шин отличается мягкостью, поэтому быстро истирается. Монтаж старого комплекта на следующий сезон должен осуществляться с соблюдением того направления вращения, которое было ранее.
Липучки нельзя назвать идеальными, поэтому перед покупкой важно знать их положительные и отрицательные стороны.
Плюсы:
Особая мягкость позволяет фрикционной резине буквально «плыть» по дороге, не создавая при этом повышенного шума в салоне.
Резина не твердеет при низких температурах и сохраняет свои сцепные свойства.
Благодаря неплохой управляемости на любой дороге, фрикционные шины подходят для межсезонья. Их можно устанавливать до начала заморозков и возвращаться к летним только в конце весны.
За счет самоочищающегося протектора шина эффективна при езде по глубокому снегу.
Наличие специальных канавок для отвода воды предотвращает скольжение шин.
При движении по глубокому и сухому снегу альтернативных вариантов фрикционной резине нет. Такие шины «прилипают» к снежному покрытию, что гарантирует отличную управляемость. Но существует и ряд недостатков:
Неуверенность на укатанном снеге и льду, что в разы ухудшает управляемость автомобиля.
Несмотря на универсальность, липучки нельзя использовать в качестве всесезонной резины по причине неравномерного изнашивания. В теплую погоду они становятся слишком мягкими, что не лучшим образом сказывается на управляемости.
Фрикционные шины требуют обкатки, чтобы ламели заточились в правильном направлении. Рекомендуется не делать резких маневров на первых километрах.
Еще один недостаток фрикционных шин заключается в их меньшей приспособленности к нуждам малоопытных водителей. Такие водители интуитивно жмут педаль тормоза в нештатной ситуации. В современных автомобилях эту ошибку компенсирует ABS, но если ее нет, то обутые в липучку заблокированные колеса серьезно теряют свою эффективность. В случае с шиповкой все работает как нужно.
Именно непредсказуемость поведения на хорошо укатанном снеге стала причиной недоверия водителей к фрикционным шинам. На асфальте этой резине равных нет, поэтому она станет лучшим выбором для больших городов с хорошей дорожной инфраструктурой, автобанов и федеральных трасс.
Шипованные или фрикционные шины? / Nokian Tyres
При выборе между шипованными и фрикционными шинами необходимо в первую очередь учитывать свои потребности. Оба типа шин износостойки и имеют великолепные характеристики. Узнав больше об отличиях между ними, вы сможете выбрать тот тип шин, который больше вам подходит.
Заснеженные или обледенелые дороги?
Если зимой вам приходится ездить по обледенелым дорогам чаще, чем по заснеженным, выбирайте шипованные шины. Шипованные шины особенно хороши для тех, кто живет у побережья, где дороги зимой обычно покрываются льдом. Фрикционные шины лучше подходят для передвижения по снегу.
Влажный лед и утрамбованный снег
С фрикционными шинами требуется особенно внимательно вести себя на перекрестках и в других местах, где может появиться мокрый лед или плотно утрамбованный снег. Шипованные шины больше фрикционных подходят для использования на мокром льду и плотно утрамбованном снегу.
Тихие шины
Если вы предпочитаете тихие шины, вам следует выбрать фрикционные шины. Осенью фрикционные шины можно устанавливать раньше шипованных. Установив фрикционные шины, вы уже можете не волноваться из-за изменчивости дорожных условий. Они также подходят для использования весной, когда температура меняется удивительно быстро.
Непредсказуемая осенняя погода
Осенью фрикционные шины можно устанавливать раньше шипованных. Установив фрикционные шины, вы уже можете не волноваться из-за изменчивости дорожных условий. Они также подходят для использования весной, когда температура меняется удивительно быстро.
Можно ли использовать фрикционные шины круглый год?
Грубые весенние дороги повышают износ шин любого типа, а фрикционные шины рассчитаны на использование преимущественно в зимних условиях. Фрикционные шины, неравномерно износившиеся на грязных весенних дорогах, не идут ни в какое сравнение с хорошими летними шинами, поэтому мы не рекомендуем использовать фрикционные шины в качестве всесезонных. Летние шины являются наиболее безопасным и экономичным выбором для езды летом.
Фрикционные шины или шипованные. Что выбрать?
Эксплуатация автомобиля зимой создает водителю дополнительные проблемы, и подготовка к ней должна начинаться задолго до первых снегопадов. Если говорить об автомобильных шинах, то специалисты MICHELIN рекомендуют задуматься о смене летних шин на зимние уже при температуре воздуха +7 градусов Цельсия. Если, конечно, у вас шины не из сегмента «Лето+» — MICHELIN CrossClimate, которая дает возможность также безопасно передвигаться по первому снегу и ненастью, во время межсезонья до –5 градусов Цельсия. Объяснение этому простое — летние шины на холодном асфальте имеют значительно меньшее сцепление, а утренние заморозки и вовсе сводят его на нет. Для большинства автолюбителей выбор зимних шин очевиден, но часть водителей до сих пор еще не определилась. Попробуем помочь разобраться в ситуации. Зимние шины можно разделить на две группы: шины с шипами противоскольжения и шины фрикционные (или «липучки», как говорят водители). Шины каждой группы имеют свои преимущества и особенности.
Особенности шипованных шин
К преимуществам шин с шипами относятся отличные сцепные свойства на обледенелых и заснеженных покрытиях. К этому можно добавить хорошую проходимость по рыхлому снегу. Подавляющее большинство современных шин с шипами изготовлено для экстремальных зимних условий, о чем свидетельствует специальная маркировка в виде горы с тремя вершинами расположенная на боковине. Ранее использовалась маркировка M+S (аббревиатура, образованная первыми буквами слов «грязь» и «снег»), но теперь эти буквы встречаются даже на шинах с летним рисунком.
К особенностям шипованных шин можно отнести зависимость их «зимнего» ресурса от состояния шипов. Поэтому существуют определенные эксплуатационные требования и ограничения. Например, необходимость обкатки новых шин в начальный период эксплуатации (первые 800 –- 1000 км пробега). В этот период нужно избегать резких разгонов и торможений, также рекомендуется не ездить со скоростью свыше 70 км/ч. При дальнейшей эксплуатации для шин с шипами действует ограничение скорости —– не более 130 км/ч.
Одновременно с совершенствованием рисунка протектора и состава резиновой смеси происходит изменение конструкции шипов противоскольжения. Сейчас большинство производителей зимних шин использует оригинальные шипы, которые устанавливаются непосредственно на заводе. Это подразумевает стопроцентный контроль за процессом ошиповки.
Наиболее эффективны и долговечны двухфланцевые шипы. Такими шипами оснащена флагманская зимняя модель компании MICHELIN —– X-Ice North 3 шина для суровой зимы .Протектор шины — двухслойный с более жестким внутренним слоем. Этот слой прочно удерживает корпус шипа и служит базой для наружного слоя резины с повышенным сцеплением.
Опыт эксплуатации шипованных шин подсказывает, что при бережном отношении они служат достаточно долго. Возникновение большинства проблем, связанных с быстрым износом и потерей шипов, объясняется агрессивной или неумелой ездой. Особенно вредны пробуксовки колес, способные за считанные секунды лишить шины значительного количества шипов, а оставшиеся шипы сделать менее работоспособными.
Согласно действующим правилам дорожного движения автомобиль на шипованных шинах должен быть оснащен соответствующим знаком «Ш», который предупреждает других водителей о необходимости держать дистанцию.
Особенности фрикционных шин
Если в шинах с шипами взаимодействие протектора и скользкого покрытия складывается из двух составляющих —- сцепления за счет шипов и трения резины, то во фрикционных шинах используется только последний фактор. Термин «фрикционные» и означает, что такие шины обеспечивают сцепление с зимней дорогой только за счет сил трения.
Механизм работы протектора фрикционной шины сводится к удалению (стиранию или впитыванию) тонкой водяной пленки, возникающей между разогретой резиной и обледенелой поверхностью, после чего наступает эффективное полусухое или сухое трение. Например, в шипованной зимней шине MICHELIN X-Ice 3 за удаление воды отвечают пилообразные ламели и специальные микропомпы, а необходимое трение обеспечивает резиновая смесь Flex-Ice с высоким содержанием силики.
Толщина образующейся водяной пленки зависит от температуры окружающего воздуха и структуры льда, поэтому сцепные свойства фрикционных шин зависят от климатических условий. Чем ниже температура зимой, тем эффективней работа фрикционных шин.
Потенциально «зимний» ресурс фрикционной шины выше, чем у шины с шипами, но и он, как правило, ограничен износом до половины глубины протектора. Несмотря на мягкий состав резины и большое количество щелевидных прорезей (ламелей), современные фрикционные шины обладают высоким ресурсом. С учетом того, что такие шины можно «поставить пораньше и снять попозже», они выглядят очень привлекательно для зимней эксплуатации, особенно в условиях города, где основное дорожное покрытие — асфальт. Отсутствие шипов благоприятно влияет на комфорт и на уровень шума шин, а также на долговечность самого дорожного покрытия.
Число приверженцев шин без шипов неуклонно растет. Этому способствуют усовершенствования автомобилей, направленные на улучшение управляемости в экстремальных дорожных ситуациях. Тем не менее, водитель не должен надеяться только на автоматику. Зимняя дорога зачастую состоит из участков с разным сцеплением, поэтому езда зимой требует особого отношения и повышенной внимательности.
Рекомендации по выбору типа зимних шин
Существуют определенные рекомендации по выбору того или иного типа зимних шин. Например, владельцам автомобилей с задним приводом можно порекомендовать шины с шипами. Начинающим водителям также лучше использовать шины с шипами. Как ни странно, эта же рекомендация относится и к водителям со спортивной манерой вождения. Только не следует забывать, что агрессивная эксплуатация приводит к выпадению шипов.
Самым доступным способом проверки сцепления установленных шин является торможение на тестовом участке дороги. Для этого нужно выбрать безопасный участок в начале маршрута и проверить на нем, как ведет себя автомобиль при торможении. Периодически выполняя эту несложную процедуру, можно приучить себя адекватно оценивать состояние дороги и избегать рискованных ситуаций. Любителям комфортной езды в большей степени подойдут фрикционные шины. При этом автомобили с передним и полным приводом лучше приспособлены к этому типу шин. Следует еще раз напомнить, что работоспособность шин без шипов на льду зависит от окружающей температуры. В интервале температур от 0 до –15 градусов Цельсия по эффективности торможения на льду они уступают шипованным шинам.
рейтинг лучшей зимней фрикционной резины
Технологии производства шин совершенствуются с каждым днём, из-за чего значительно повышается эффективность при их эксплуатации, качество сцепления с дорогой и долговечность. Так, ещё какие-то 30 лет назад мир не знал, что такое шипованная зимняя резина, когда в мягкие протекторы впаивались стальные шипы, а сегодня и они уходят в прошлое. Это означает, что на смену старым технологиям постепенно приходят новые революционные составы резины, которые позволяют производить и эксплуатировать фрикционные шины.
Фрикционные шины – что это такое
Прежде всего, фрикционные шины – это зимние покрышки, эксплуатация которых не приводит к повреждению дорожного покрытия за счёт отсутствия на поверхности сцепления шипов.
Строение фрикционной резины
В то же время для усиления сопротивляемости скольжению протектор имеет острые ламели, захватывающие и удерживающие снежные массы под колёсами, в результате чего происходит увеличение силы трения.
Также в состав резины технологи нередко вводят силикатные частички, в результате при истираемости шины имеют абразивную поверхность, тоже способствующую улучшению сцепления.
Наряду со многой другой продукцией автомобильной индустрии фрикционные покрышки имеют как преимущества, так и недостатки, в частности:
- Один из главных плюсов – это отсутствие повышенного звукового воздействия, так как нет ударов металла шипов об асфальт.
- В химсостав изделия на производстве добавляются ингредиенты, обеспечивающие мягкость протектора даже при экстремально низких температурах.
- В случае езды по глубоким сугробам и сильно заснеженным местам каждая острая ламель вгрызается в поверхность, захватывая частички снега, из-за чего сцепление повышается в несколько раз.
- В отличие от шипованной резины, которая, как правило, ставится уже при наступлении сильных морозов, фрикционные шины можно без опаски устанавливать уже поздней осенью, когда среднесуточная температура падает ниже +7 градусов по Цельсию.
- Уникальная конструкция протекторов образует между ними глянцевые борозды, через которые эффективно отводится лишняя вода и снежная каша.
Шины Bridgestone Blizzak VRX
Важно!
Фрикционная резина – что это такое? Помимо указанных выше достоинств, данные колёса имеют также ряд недостатков, один из которых – менее безопасная езда по гололёду или утрамбованному снегу, что часто встречается на многих дорогах с асфальтовым покрытием после обильного снегопада. Также в тёплое время года при езде по сухому асфальту износ мягких протекторов повышается до такой степени, что фрикционная резина не может выдержать даже один сезон эксплуатации в качестве всесезонных изделий.
Принцип работы фрикционной резины или липучки основан на том, что протекторы прорезаны до самого основания поверхности колеса, представляют собой ламели с острыми краями. В то же время данные частицы протекторов объединены между собой специальными перемычками из резины, и тяжесть автомобиля не даёт их согнуть при соприкосновении с дорогой. Так, между ламелями задерживается снег с дороги, который сразу же увеличивает трение, что способствует устойчивости транспортного средства на дороге.
Покрышка Continental Conti Viking Contact 6
Рейтинг лучших фрикционных автошин 2018 года
Конечно, далеко не все «липучки» заслуживают положительных отзывов от благодарных покупателей, и среди большого ассортимента всегда можно выделить лучшие бренды и их модели, так как год от года одна и та же компания может выпускать как удачные модели, так и не очень.
Так, среди лучших фрикционных покрышек, поступивших в широкую продажу в течение 2018 года, можно выделить следующие модели:
- Первое место уже не первый год держит фрикционная зимняя резина премиум-класса Bridgestone Blizzak VRX, и прелесть данного японского изделия для легковых автомобилей заключается в умелой комбинации основных свойств – она одинаково хорошо поведёт себя как в глубоком рыхлом сугробе, на укатанном снегу или на мокрой дороге с подтаявшим льдом.
- Далее следует немецкий производитель Continental, выпустивший модификацию Conti Viking Contac 6, которая имеет упорядоченные в блоки ассиметричные глубокие протекторы и особый состав с добавлением песчаных крупиц для повышения трения во время езды по гололёду.
- Третью строчку в рейтинге держит модель Goodyear UltraGrip Ice 2, изготовленная в Польше, но под тщательным контролем головной организации в Германии. Так, многочисленные новейшие технологии, которые легли в состав её протекторов, обеспечивают резине хорошую устойчивость как при отрицательных температурах на любом виде покрытия, так и во время оттепели, когда асфальт становится сухим, но риски падения столбика термометра ниже нулевой отметки ещё присутствуют.
- Данный список не мог также оставить без внимания старейший французский бренд Michelin, а именно новейшую разработку X-Ice XI3, обладающую направленным узором ламелей с острыми краями, что позволяет в значительной степени сократить тормозную дистанцию авто даже если водитель пытается остановить авто на высокой скорости.
- Одним из лидеров рынка зимней резины, вне всякого сомнения, является бренд Nokian, в 2018 году представивший модификацию Hakkapeliitta R2, которую можно ставить не только на легковые машины, но и на полноразмерные внедорожники высокой проходимости, так как мягкий состав и высокий профиль обеспечивают повышенное сцепление с рыхлым снегом в самых глубоких сугробах.
Резина Goodyear UltraGrip Ice 2
- Также в прошлом году сильно отличились покрышки Pirelli со своей революционной разработкой Ice Zero FR, имеющей сразу 2 уровня протекторов, объединённых в блоки и с глянцевыми канавками для отвода воды, а также разнонаправленные ламели, что позволяет водителю без особого риска для устойчивости резко разгоняться, тормозить и входить в крутые повороты.
- Корейский производитель Hankook с его моделью Winter ICept IZ2 W616, хоть и не относится к премиальному сегменту, но ни в чём не уступает перечисленным меркам по качеству и надёжности, а резко выраженные ламели со стрелками повышают сцепление колеса даже на самой скользкой дороге.
- Последняя модель в рейтинге от того же корейского бренда Kumho под названием I Zen KW31 также помогает водителю повысить свою уверенность на дороге, благодаря направленному орнаменту протекторов и настолько глубоких и прочных ламелей, что они могут смело поспорить по качеству сцепления с алюминиевыми шипами конкурентных марок.
Важно!
Если автолюбитель является владельцем большого внедорожника, то наряду с перечисленными выше марками ему следует рассмотреть выпущенные в 2018 году модели Nokian Nordman RS2, Yokohama Ice Guard IG50, Cordiant Winter Drive PW-1, а также Nexen Winguard Ice. Так, каждая из этих покрышек идеально подойдёт для установки на кроссоверы или внедорожники в зимнее время года.
Шина Nokian Hakkapeliitta R2
Тест фрикционных шин
Многие потребители перед тем как принять окончательное решение по покупке той или иной фрикционной шины, нередко задаются вопросом, а как же проходит тестирование данных изделий и почему они должны доверять словам продавца, описывающего положительные свойства конкретной модели.
Тем не менее любая аттестационная компания может выдать сертификат соответствия любому продукту только при условии прохождения определённых лабораторных испытаний, в частности:
- Прежде всего, каждая именитая компания всегда имеет свои собственные лабораторные стенды, на которых она испытывает свою продукцию на износ, антискользящие свойства, долговечность, прочность, сопротивляемость деформациям, надёжность и в соответствии с прочими регламентными параметрами. Это означает, что любое изделие для начала изготавливается именно в тестовом варианте, а лишь после получения протокола испытаний подвергается доработке, на серию выписывается сертификат соответствия, и только тогда запускается конвейер с массовым производством продукции.
- Также многие предприятия нередко тестируют фрикционные колёса в естественных условиях, на полигонах или специально отведённых местах в присутствии оценочной комиссии. Так, во время испытаний опытные пилоты специально дают автошинам перегрузки, обеспечивая агрессивные условия эксплуатации, а по результатам быстрой езды, резких разгонов и торможений, а также экстремальных виражей, износ покрышек, замер дистанции при остановке и многие другие показатели фиксируются в протоколе, после чего сравниваются с такими же параметрами, составленными для конкурентной продукции.
- Последнее, некоторые автомобильные информационные ресурсы при поддержке спонсоров нередко организовывают самостоятельные испытания для продукции самых разных брендов, составляя в итоге сравнительную таблицу всех характеристик.
Покрышки Hankook Winter ICept IZ2 W616
По результатам подобных испытаний формируется рекламная компания для новинок, которая впоследствии либо подтверждается отзывами многочисленных автолюбителей, либо опровергается, исходя из неэффективности показателей. Однако почти все известные компании напрямую заинтересованы в правдивых результатах испытаний, так как это поддерживает их многолетний авторитет на рынке покрышек для авто.
Что такое липучка, или фрикционная шина, и как она работает
Накануне каждого зимнего сезона многие автовладельцы озадачиваются вопросом выбора зимней резины – и некоторые задумываются о той, которую в народе называют «липучка». Разбираемся, что такое «липучка», каковы ее сильные и слабые стороны, и чем она отличается от шипованных шин.
1. Что такое «липучка»?
«Липучкой» в разговорной речи называют зимние нешипованные шины. Правильное название такого типа шин – фрикционные, от английского «friction» – трение.
2. Чем «липучка» отличается от шипованных шин?
Первое, и очевиднейшее отличие фрикционных шин от шипованных – это, разумеется, отсутствие шипов. Однако это не единственная характеристика, которая разнится в их свойствах. Отсутствие шипов у фрикционной покрышки компенсируется другими особенностями: прежде всего это более мягкий состав резиновой смеси и наличие большого количества тонких и глубоких поперечных ламелей.
Именно этими ламелями, а точнее, их кромками, фрикционные шины и цепляются за поверхность. Сочетание мягкого компаунда, большой глубины протектора и большого количества ламелей дает такой шине большое и стабильное пятно контакта, способность плотно сцепляться с поверхностью, а также отводить из пятна контакта воду, «впитывая» ее ламелями при касании поверхности и очищаясь при движении. Именно высокие сцепные свойства, связанные с мягкостью, и подарили фрикционной шине прозвище «липучка». Кроме того, некоторые производители заявляют о добавлении в состав резиновой смеси фрикционных шин мельчайших твердых частиц, которые призваны играть роль «микроскопических шипов», дополнительно усиливая фрикционные свойства покрышки.
3. В чем преимущества и недостатки «липучки»?
Вышеперечисленные различия определяют эксплуатационные особенности двух разных типов шин. Эффективность фрикционных покрышек максимальна в тех условиях, где ей не приходится сталкиваться с чистым льдом: такие шины хороши на рыхлом снегу, мокром и сухом асфальте, а также в снежной каше с реагентами, которыми обильно поливают современные дороги. Кроме того, за счет большей мягкости «липучка» дольше сохраняет максимальные сцепные свойства при понижении температуры до экстремальной: тесты показывают, что при морозах свыше -25° шипованные шины «дубеют» сильнее, чем фрикционные.
С эксплуатационной точки зрения у фрикционных шин есть еще пара преимуществ. Во-первых, их можно смело использовать в «переходный» период, когда ночью температуры опускаются к околонулевым, а днем остаются плюсовыми. В такое время некоторые автовладельцы «берегут» шипованные шины, предпочитая переобуваться в последний момент, когда зима уже наступила. Однако стоит помнить, что минимальная температура, при которой летняя резина работает эффективно – это +5°, в более холодных условиях она окончательно «дубеет», теряя значительную часть сцепных свойств. «Липучка» же эффективно работает в этих условиях, не вызывая нервических приступов от скрежета шипов по асфальту.
Ну а второе эксплуатационное преимущество фрикционных шин – более низкий уровень шума. Шипованная шина неизбежно имеет более высокий шумовой и вибрационный фон, связанный с касанием шипами поверхности – и если на снегу разница между шиповками и «липучками» сводится к нулю, то на льду и асфальте гул шипов неизбежно будет заметен.
Слабые стороны «липучки» связаны именно с отсутствием шипов в условиях, когда их эффективность могла быть максимальной. Прежде всего это твердая и скользкая поверхность – лед или укатанный снег: на таких покрытиях шипованные шины непременно будут более эффективными, тормозя не только ламелями и мягким компаундом (которые у шипованных шин также имеются), но и шипами. Особенно опасен для фрикционных шин будет лед при околонулевой температуре: в таком случае он подтаивает, и на его поверхности образуется «смазка» из водяной пленки, сводящая к минимуму эффективность «липучки»: единственным гарантированно эффективным инструментом торможения в этом случае будут металлические шипы.
Еще один аргумент не в пользу фрикционных шин – это их меньшая приспособленность для нужд неопытных водителей. Первый инстинкт такого водителя при наступлении нештатной ситуации или необходимости быстро остановиться – это нажать до упора педаль тормоза. В современных автомобилях компенсировать эту ошибку призвана ABS, но если автомобиль ей не оборудован, заблокированные колеса, обутые в «липучку», сильно теряют в эффективности, а вот шипы продолжают работать.
4. Какими бывают фрикционные шины?
Исходя из свойств и эксплуатационных характеристик, можно разделить фрикционные шины на «скандинавские» и «европейские». Первые имеют большую мягкость и предназначены для эксплуатации в условиях более суровых и холодных зим с большим количеством снега и льда. Вторые – немного более твердые и предназначены для использования в более теплых и щадящих условиях – к примеру, в городах, где дороги хорошо чистятся и регулярно обрабатываются противогололедными реагентами, а морозы являются исключением. Более подробно различия между этими типами зимних шин мы рассмотрели в отдельном материале.
5. Есть ли еще какие-то особенности эксплуатации «липучки»?
Кроме важнейших отличий фрикционной резины от шипованной, о которых рассказано выше, есть и еще несколько обстоятельств, на которые стоит обратить внимание.
Во-первых, недавние поправки в ПДД сделали обязательным наличие на автомобиле, имеющем шипованные шины, соответствующего знака с буквой «Ш». Однако на зимние фрикционные шины это требование, как несложно догадаться, не распространяется – то есть, ездить на «липучке» можно без знака «Шипы».
Во-вторых, стоит помнить, что шипованные шины запрещены в большинстве европейских стран, поскольку разрушают поверхность дорожного полотна. Таким образом, если вы собираетесь отправиться за границу на своем автомобиле, стоит заранее уточнить маршрут и выяснить, не придется ли вам обзавестись комплектом «липучки» взамен имеющихся шипованных шин для этой поездки.
А вот законодательные требования к зимним шинам, указанные в техническом регламенте Таможенного союза и перечне неисправностей, запрещающих эксплуатацию ТС, для шипованных и фрикционных шин, разумеется, одинаковы. Автомобиль должен быть оснащен зимними шинами, промаркированными значком в виде горной вершины с тремя пиками и снежинки внутри неё, а также знаками «М+S», «M&S» или «M S», как минимум в период с декабря по февраль, а остаточная высота протектора у зимних шин должна составлять не менее 4 миллиметров.
Однако и здесь есть одно крайне важное замечание: тот же технический регламент гласит о том, что «запрещается эксплуатация транспортных средств, укомплектованных шинами с шипами противоскольжения в летний период» – то есть, прямого запрета на эксплуатацию «липучки» летом нет. Однако не стоит думать, что «то, что не запрещено – разрешено»: характеристики фрикционных шин рассчитаны исключительно на зимнюю эксплуатацию, и ее выдающаяся мягкость на горячем асфальте обернется потерей адекватной управляемости и тормозного пути. При значительной плюсовой температуре машина на фрикционных шинах «плывет», а их износ ускоряется на порядки. Поэтому использовать «липучку» не по назначению категорически не рекомендуется.
Как работает липучка, она же зимняя фрикционная шина
Липучкой в простонародье называют такой класс зимних шин, которые способны без различных ухищрений, в виде шипов например, цепляться за поверхность льда. Может показаться, что липучка на самом деле присасывается к ледяной поверхности, но это вовсе не так.
Настоящее название липучек «зимняя фрикционная шина», а слово фрикционный обозначает нечто трущееся. Различные производители добиваются повышенной цепкости разными способами.
Как же работает липучка
Все фрикционные шины объединяет наличие большого количества ламелей. Ламель, это небольшая полоска резины, или часть «шашечки» протектора, который разделен на секции. Разделение протектора на ламели увеличивает давление на дорожное покрытие. Это первое свойство, но далеко не единственное.
Лед будет скользким до тех пор, пока на его поверхности имеется вода. Задачей фрикционных шин является эффективно удалять водяную пленку с поверхности льда. Именно поэтому каждая ламель имеет такую замысловатую форму, а не является насечкой от ножа.
Увеличивает водоотведение изготовление шины из пористой резины, в итоге та влага, которая не была отведена давлением, попросту попадает в поры и не мешает резине высушивать асфальт.
После того, как влага была удалена, в силу вступают задумки инженеров, которые нацелены на то, чтобы зацепиться как можно лучше за сухой лед. Для этого протектор изготавливается с добавлением шершавой примеси, а резина при этом работает как наждачка.
Так же очень важно, чтобы резина протектора была мягкой, так как при этом протектор будет в точности повторять рельеф неидеального льда, и при этом лучше цепляться за мелкие бугорки, и тонуть в мелких впадинках.
Так же стоит отметить, что прогретая зимняя шина хорошо набирает температуру и способна расплавить структуру льда. Попробуйте медленно проехать по идеальному льду на липучке, и вы заметите, что протектор оставляет следы на поверхности льда.
Именно так и работает зимняя фрикционная шина, или в простонародье «липучка».
РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:
Особенности фрикционных шин
В этой статье мы расскажем об особенностях фрикционных шин. Недаром люди прозвали их «липучками», ведь этим шинам при отсутствии шипов удается отлично держать дорогу. Как же они работают?
В нешипованных шинах роль грунтозацепов выполняют кромки блоков протектора. В шине Observe GSi5 множество блоков протектора имеют кромки зазубренной формы, которые работают словно когти и позволяют шине лучше цепляться за поверхность дороги.
Но основная особенность фрикционной шины – это, конечно, ламели – тонкие прорези на блоках протектора. Главная их задача – обеспечивать сцепление и торможение. При движении колеса ламели сжимаются и раскрываются, за счет этого, во-первых, обеспечивается стабильная область контакта с дорогой, а во-вторых, равномерный износ, так как сила давления распределяется по всем блокам одинаково.
В техническом центре Toyo Tires для этого используют систему компьютерного моделирования T-mode, с помощью которой появилась возможность не только на практике проверять эффективность того или иного элемента конструкции, но уже при проектировании шины учитывать множество физических факторов, которые оказывают влияние на поведение шины на дороге в тех или иных условиях.
Инновационная разработка Toyo Tires – это ламели 3D Multiwave. За счет изогнутой формы они сохраняют контакт с поверхностью намного эффективнее обычных прямых ламелей.
Другая уникальная технология, которая использована в шине Observe GSi5 – это «паукообразная» ламель. Инженеры Toyo заботятся о том, чтобы эффективность работы шины оставалась на одинаково высоком уровне не только при прямолинейном движении, но и в поворотах. «Паукообразная» ламель имеет форму паутины и обеспечивает сцепление во всех направлениях.
На центральном ребре шины также есть волновая ламель – она создает краевой эффект на льду и снегу для лучшей курсовой устойчивости, торможения и дополнительного сцепления.
В плечевой зоне шины Observe GSi5 есть стрельчатые зазубренные выступы – они обеспечат дополнительное сцепление при движении в глубоком снегу.
Чтобы усилить блоки протектора и снизить их подвижность Toyo Tires разработали специальные зубцы, которые также являются дополнительными зацепами для снега.
Отдельно хотелось бы сказать об обкатке. Мы настоятельно рекомендуем после установки нового комплекта зимних фрикционных шин первые 500-700 км пути придерживаться осторожного стиля вождения, разгоняться и тормозить плавно. Почему? Финальная стадия производства шины такова, что резиновая заготовка помещается в специальную форму и под действием высокой температуры происходит процесс вулканизации, при котором резиновая смесь становится прочной и эластичной. Поверхность формы гладкая и дополнительно ее смазывают специальными веществами, чтобы готовую шину легче было вынуть из формы – соответственно и поверхность новой шины тоже гладкая. Обкатка нужна для того, чтобы верхний гладкий слой шины, покрытый смазкой, стерся, а находящаяся под ним пористая резина с добавлением микрочастиц ореховой скорлупы начала эффективно работать на мокрой и скользкой поверхности.
Чтобы повысить свойства шины в период обкатки инженеры Toyo придумали «Первичную кромку» — это неглубокая насечка на поверхности блоков, которая дает дополнительный краевой эффект в период обкатки.
Как видите, современные фрикционные шины сочетают в себе множество технологий, они изрезаны ламелями, канавками, оснащены зубцами и заостренными кромками, в основе их резиновой смеси лежат самые передовые разработки – все это даст вам уверенность и комфорт на любой зимней дороге.
Посмотреть каталог зимних шин
Найти дилера в вашем городе
Задать вопрос
Что такое сцепление с дорогой, трение и сцепление с дорогой?
Независимо от того, управляете ли вы маленьким картингом или тяжелым грузовиком, вы должны иметь тягу, чтобы двигаться вперед. На самом деле, без него даже ходить нельзя. Тяга — это часто используемое слово, и многие считают, что это просто еще одно слово, обозначающее трение. Но так ли это на самом деле? Давайте подробнее рассмотрим трение и сцепление с дорогой — что это такое и почему это так важно для безопасного вождения.
Всем нам знакомо чувство, когда шины теряют сцепление с дорогой и автомобиль начинает заносить. Контролируемое скольжение на картинге может быть забавным, но тяжелый автомобиль, неожиданно занесенный на дороге, может вызвать очень опасную ситуацию.Проскальзывание происходит из-за того, что автомобиль теряет сцепление с дорогой, и, очевидно, это связано с шинами и дорожным покрытием.
Все дело в трении
Во-первых, давайте погрузимся в физику трения и добавим немного резины и асфальта. Трение само по себе не движет автомобиль вперед. Трение — это сила , противодействующая силе , которая сопротивляется относительному движению двух поверхностей. Проще говоря, во время движения двигатель создает силу на ведущих колесах, которая перемещает автомобиль вперед.Трение — это сила, которая препятствует скольжению резины шины по поверхности дороги. Однако на самом деле все не так просто — нам нужно учитывать два разных трения; статический и кинетический трение.
Статическое трение — сила трения между поверхностями, которые НЕ движутся относительно друг друга.
Кинетическое трение — сила трения между поверхностями, которые движутся относительно друг друга.
Но когда колеса катятся, разве дело не в кинетическом трении? Нет.При движении по сухой дороге, независимо от скорости автомобиля, статическое трение удерживает автомобиль на курсе. Если вы посмотрите на это в микроскоп — и в очень замедленной съемке — зона контакта шины не будет перемещаться относительно поверхности дороги. Просто новые части шины постоянно контактируют с дорогой, когда колесо катится.
Трение критично для маневрирования автомобиля
Теперь вы знаете, что статическое трение удерживает автомобиль на правильном курсе при движении в стабильном темпе.Но бывают и другие ситуации, когда трение является основополагающим для того, чтобы автомобиль вел себя так, как вы хотите:
- При разгоне
- Когда тебе исполнится
- При торможении
В этих ситуациях очень важно, чтобы сила трения покоя превышала другие силы, например кинетическая энергия, которая может вывести ваш автомобиль из-под вашего контроля. В противном случае вы потеряете сцепление с дорогой. Итак, что повлияет на ваше сцепление с дорогой?
Сцепление с дорогой складывается из суммы переменных
На самом деле, есть несколько факторов, влияющих на сцепление с дорогой.Некоторые из них критичны.
- Материал соприкасающихся поверхностей, т.е. качество резины и материал дорожного покрытия.
- Фактура этих материалов, т.е. чем грубее текстура, тем лучше сцепление с дорогой.
- Сила, прижимающая поверхности друг к другу, т.е. вес автомобиля.
- Другие материалы между контактными поверхностями, например вода, лед, гравий или разлив нефти.
В типичной дорожной ситуации первые три фактора довольно постоянны; у нашего автомобиля есть определенный вес и определенные шины, и мы едем по длинной дороге.Соответственно, мы адаптируем свой стиль вождения к этим данным факторам. Но вдруг может пойти сильный дождь, и все изменится…
Статика может стать кинетической
В определенных условиях между шиной и дорожным покрытием может появиться что-то еще — например, дождевая вода. Вода действует как смазка между резиной и асфальтом, в результате чего снижается статическое трение. Хуже того, дорога могла быть обледенелой.
При ускорении на льду, если приложенная сила (движущая сила на колесах) превышает статическое трение, колеса теряют сцепление с дорогой и пробуксовывают.
При повороте или повороте, если центробежная сила превышает силу статического трения, колеса теряют сцепление с дорогой, и кинетическая энергия заставляет автомобиль двигаться прямо вперед, несмотря на то, что вы поворачиваете рулевое колесо.
На самом деле здесь происходит то, что при превышении статического трения вступает в действие другой вид трения; кинетическое трение , которое также известно как динамическое трение или трение скольжения. Автомобиль будет скользить до тех пор, пока кинетическое трение не заставит его остановиться.
В случае вращения колес они будут вращаться до тех пор, пока сила статического трения не превысит кинетическую силу трения (это достигается за счет снижения скорости вращения колеса) — тогда шины начнут сцепление.
Коэффициент трения
Насколько далеко проедет автомобиль и насколько скользкая дорога, определяется коэффициентом трения.
Различные материалы и текстуры обеспечивают различное трение. Коэффициент трения — это мера того, какое трение обеспечивает материал или текстура.Этот коэффициент полезен ученым при разработке новых материалов для шин и дорожных покрытий, но для обычного водителя этого достаточно, чтобы сделать вывод, что высокое трение желательно — оно позволяет нам стабильно оставаться на дороге.
В чем разница между трением и тягой?
В то время как трение является общим физическим выражением, тяговое усилие транспортного средства можно определить как трение между ведущим колесом и поверхностью дороги.
“ тяга — это трение между ведущим колесом и поверхностью дороги.Если вы потеряете сцепление с дорогой, вы потеряете сцепление с дорогой ».
Теперь вы знаете, что все сводится к трению. Вы также понимаете, что тяга как таковая не может быть увеличена с помощью электронных систем. Чтобы действительно увеличить сцепление с дорогой, вам нужно физически ввести под шины что-то с более высоким коэффициентом трения. Собственно, это то, что вы делаете, когда шлифуете обледенелую дорогу или используете цепи противоскольжения — вы увеличиваете коэффициент трения. В конце концов, все дело в трении в этой небольшой области контакта шины с дорогой — и все это чистая физика.
Если ваш автомобиль теряет сцепление с дорогой, очень важно вернуть его. Взгляните на несколько различных методов увеличения тяги.
Загрузите наше руководство и узнайте, как улучшить ходовые качества на обледенелой дороге.
Просмотрите бесплатный онлайн-ресурс «Помощь при трогании с места для тяжелых транспортных средств», чтобы узнать больше.
Джонс и Чайлдерс сообщают, что коэффициент трения составляет около 0,7 для сухой дороги и 0,4 для мокрой дороги. Рисунок протектора представляет собой «всепогодный» компромисс. Если бы вы были гонщиком из Индианаполиса, вы бы использовали «гладкие» гоночные шины без протектора. На сухом покрытии коэффициент трения может достигать 0,9, но движение на нем по мокрой дороге будет опасно, поскольку коэффициент на мокрой дороге может составлять всего 0,1. Рано или поздно большинству людей приходится решать, насколько сильно нужно тормозить при аварийной остановке.Это сложный вопрос, и здесь нет окончательных ответов. Но иллюстрация ниже может указать на некоторые из соответствующих физических принципов. В лучшем случае вы должны держать колеса в движении во время торможения, потому что нижняя точка шины мгновенно находится в состоянии покоя по отношению к проезжей части (не скользит), и если есть значительная разница между статическим и кинетическим трением, вы будете таким образом вы получите больше тормозного усилия. Но обычно у вас нет роскоши времени, чтобы сделать деликатный вывод о том, насколько сильно нужно притормозить.Для хороших шин на сухом покрытии нет большой разницы между трением качения и скольжения, и если вы сильно уменьшите тормозное усилие, вы получите меньше торможения, чем если бы вы просто заблокировали их. Другая проблема заключается в том, что в чрезвычайной ситуации торможение происходит инстинктивно, и вы, как правило, нажимаете на тормоз как можно сильнее, прежде чем даже можете подумать об этом. Может быть, блокировка тормозов не так уж и плоха в хороших условиях на сухой дороге, и вы не сможете удержаться от этого в чрезвычайной ситуации.Но если заблокировать колеса на мокрой дороге, результат может быть плачевным! У меня нет ничего похожего на надежные оценки эффективного коэффициента трения, но я предполагаю, что он может легко упасть до менее чем половины торможения «качения колес», потому что вы скользите по поверхности, смазанной водой. Может случиться так, что даже при качении колес у вас может быть коэффициент около 0,4 по сравнению с 0,7 на сухой дороге, и он может упасть до 0,1 для скользкой шины.Эти страшные сценарии качественно показаны ниже — у меня нет достоверных цифр. | Индекс Концепции трения График стандартной модели Ссылка |
Physics 101 Трение в шинах
Physics 101 Трение в шинах
Физика 101
Как все работает
Трение автомобильных шин
от Jones & Childers, Contemporary College Physics, 3-е изд., 2001
Как шины влияют на вашу безопасность, когда вы ведете машину по шоссе? Какие факторы помогают
предотвращать занос и позволять управлять автомобилем при поворотах и остановках? Что значит
трение тут причем?
Рисунок протектора резиновых шин играет важную роль в определении их трения или скольжения.
сопротивление. В сухих условиях на дорогах с твердым покрытием гладкая шина обеспечивает лучшее сцепление с дорогой, чем шина.
рифленый или узорчатый протектор, потому что имеется большая площадь контакта для развития
силы трения.По этой причине шины, используемые для автогонок на трассах в Дарлингтоне,
Индианаполис, Талладега и другие имеют гладкую поверхность без рисунка протектора. К сожалению,
гладкая шина развивает очень слабое сцепление с дорогой во влажных условиях, потому что фрикционная шина
Механизм уменьшается за счет смазывающей пленки воды между шиной и дорогой. Узорчатый
В шине есть канавки или каналы, в которые может протискиваться вода, когда шина катится по
дорога, тем самым снова обеспечивая зону прямого контакта между шиной и дорогой.Шина с рисунком
дает типичные коэффициенты трения в сухом и влажном состоянии около 0,7 и 0,4 соответственно. Эти
значения представляют собой компромисс между крайними значениями около 0,9 (сухой) и 0,1 (влажный)
получается с гладкой шиной.
Классическая теория трения должна быть изменена для шин из-за их структурной гибкости
и растяжение резины протектора. Вместо того, чтобы зависеть исключительно от коэффициента трения
на стыке шины с дорогой (что определяется характером дорожного покрытия и протектора
резиновой смеси), максимальная тормозная способность также зависит от устойчивости протектора к истиранию.
под действием сил, возникающих при торможении.
Когда автомобиль резко останавливается на сухой дороге, максимальная развиваемая сила трения может
быть больше, чем прочность протектора. В результате вместо того, чтобы шина просто скользила
по дороге резина отрывается от протектора на стыке шины с дорогой. Несомненно, протектор
сопротивление разрыву — это сочетание прочности резины и канавок и пазов.
составляющих рисунок протектора.
Вес автомобиля неравномерно распределяется по площади контакта шины с дорогой, образуя участки
высокого и низкого давления.(Это очень похоже на то, что вы чувствуете, когда наступаете на гальку, когда
ходьба в обуви на тонкой подошве.) Устойчивость протектора к раздиранию увеличивается на участках
более высокого давления, где протектор более сжат, что приводит к эффективному увеличению
тяга.
Кроме того, размер контактной поверхности очень важен в автомобильных шинах, потому что сила сцепления
динамический, а не статический; то есть он изменяется по мере того, как шина катится. Максимальный коэффициент
трения может возникнуть в любом месте в зоне контакта, так что чем больше площадь, тем больше
вероятность максимальной тяги.Таким образом, при одинаковой нагрузке и на одной и той же сухой поверхности
более широкая шина имеет большую площадь контакта и развивает более высокое сцепление, что приводит к большему
останавливающая способность.
В следующий раз, когда вам нужно будет купить шины, подумайте, в каком климате вы живете, в каком
дороги, по которой вы едете, и с какой скоростью вы едете. Если вы живете в районе с хорошими дорогами с твердым покрытием,
шины с дополнительным протектором могут не понадобиться. Если вы едете по грязи или снегу, вам понадобится
протектор разработан для этих условий.
Назад к PHYS 101 На главную
Назад к физике
Веб-страница отдела.
Вернуться в USC.
Последнее изменение: 02.06.02
Поддержкой занимается: [email protected]
Traction Friction of Tyres от Рона Куртуса
SfC Home> Физика> Сила> Трение>
от Рона Куртуса
Тяга — это трение между колесами или шинами и землей, которое позволяет транспортному средству двигаться вперед.Это сопротивление вращению при приложении крутящего момента к оси колеса. Когда поверхность мокрая, слой воды может действовать как смазка, значительно снижая тягу и устойчивость автомобиля. Если под шиной окажется достаточно воды, может произойти аквапланирование.
Гусеницы используются для отвода воды в стороны и увеличения тяги и способности останавливаться. Если поверхность покрыта снегом или грязью, которая также является скользкой, для увеличения сцепления используются глубокие ступени. В гонках с высоким крутящим моментом на шинах используется специальная резина, чтобы предотвратить потерю сцепления с дорогой, когда шины начинают вращаться.
Вопросы, которые могут у вас возникнуть:
- Как предотвратить аквапланирование?
- Как шины могут сохранять сцепление на снегу?
- Почему у гоночных автомобилей широкие шины?
Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Конвертация единиц
Задача аквапланирования
Поскольку вода действует как смазка, мокрое покрытие снижает сцепление шин с дорогой, а также снижает их способность останавливаться и избегать скольжения вбок.Тем не менее, если вы будете осторожны, чтобы не увеличивать крутящий момент на колесах настолько, что ваши шины начинают вращаться, и вы не едете так быстро, что у вас возникают проблемы с остановкой или поворотом, вы все равно можете безопасно управлять транспортным средством.
Слой воды под шиной
Серьезная проблема возникает, когда дождь настолько сильный, что на проезжей части остается слой воды. Это может привести к так называемому эффекту аквапланирования, когда шина скользит по поверхности воды без контакта с дорогой и с чрезвычайно низким трением.
Аквапланирование шины над слоем воды
Проблема аквапланирования заключается не столько в потере тяги при ускорении, сколько в потере контроля при возможности останавливать или предотвращать боковые скольжения.
Решение — ступени
Решением проблемы аквапланирования является добавление протекторов к шине, которые будут отводить лишнюю воду из-под шины. Таким образом, резина может лучше контактировать с мокрой поверхностью дорожного покрытия, что значительно увеличивает трение и сцепление.
Протекторы шин помогают отводить воду наружу
для предотвращения аквапланирования
Недостатком протекторов автомобильных шин является то, что в нормальных условиях движения по сухой дороге протекторы увеличивают трение качения.
Проблема снега или грязи
На мягких, скользких поверхностях, таких как снег или грязь, коэффициент трения шины без протекторов очень низок, и поэтому тяга для движения автомобиля вперед невелика. Крутящий момент, приложенный к колесу, просто заставит его вращаться.В этих условиях используются шины со специальным глубоким широким протектором.
Специальные шины с более широким протектором
для улучшения сцепления на снегу или грязи
Протекторы создают эффект шестеренки, улучшая сцепление с грязью или снегом.
Ступени повышают сцепление с дорогой на снегу или грязи
Когда шина изнашивается и края протектора становятся закругленными, сцепление может быть значительно меньше. Опасность заключается в том, что автомобиль может занести занос при повороте или не сможет остановиться на достаточном расстоянии в экстренной ситуации.
Высокий крутящий момент и быстрая езда
Когда автомобильный двигатель прикладывает к своим колесам очень высокий крутящий момент, шины часто будут пробуксовывать по асфальту. Это обычное явление при быстром разгоне дрэг-рейсинга или гоночной машины. Когда шина вращается, сцепление теряется, поскольку трение переходит от статического к кинетическому.
Клейкая резина для тяги
Drag Racers и многие гоночные автомобили используют шины из мягкой, почти липкой резины, которая обеспечивает хорошее сцепление с дорогой, особенно при высоких температурах шин.Он использует форму молекулярного трения, которое связано с материалом и площадью поверхности дороги. Шины широкие, чтобы увеличить контакт с дорогой и, следовательно, сцепление с дорогой.
Ступени или без ступеней
Часто шины не имеют протектора. В гонках, которые проводятся не в дождь или снег, протекторы для предотвращения потери сцепления с дорогой из-за аквапланирования или езды по мягкой скользкой поверхности не являются проблемой. Вместо этого используются гладкие шины без протектора.
Шины некоторых гоночных автомобилей называются сликами
потому что у них нет гусениц
Некоторые шины гоночных автомобилей имеют протектор не более 1/8 дюйма, в первую очередь во избежание перегрева.Избыточный нагрев — основная причина выхода из строя шины, особенно на высоких скоростях, достигнутых в гонке. Некоторые шины могут быть настолько горячими, что резина вздувается и шина лопается.
Сводка
Тяга — это трение между колесами или шинами о землю, которое позволяет транспортному средству двигаться вперед. Когда поверхность мокрая, слой воды может действовать как смазка, значительно снижая тягу и устойчивость транспортного средства, в том числе из-за аквапланирования.
Гусеницы используются для отвода воды в стороны и увеличения тяги и способности останавливаться.Когда поверхность покрыта снегом или грязью, для увеличения сцепления используются глубокие ступени. В гонках с высоким крутящим моментом на шинах используется специальная резина, чтобы предотвратить потерю сцепления.
Используйте инструменты, которые могут повысить вашу эффективность
Ресурсы и ссылки
Полномочия Рона Куртуса
Сайты
Ресурсы трения — Обширный список
Трение качения и скольжения в автомобиле — Alaska Science Forum
Как работают шины — Как работает материал
Концепции трения — HyperPhysics
Книги
(Примечание: Школа чемпионов может получать комиссионные от покупки книг)
Книги с самым высоким рейтингом по науке о трении
Книги с наивысшими оценками по экспериментам с трением
Наука и технология трения (Серия «Машиностроение») Питера Дж.Блау; Марсель Деккер Паб. (1995) $ 89,95
Трение и смазка в машиностроении (Серия «Машиностроение») Али Сейрег; Марсель Деккер Паб. (1998) $ 199.95
Вопросы и комментарии
Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если да, отправьте свой отзыв по электронной почте. Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.
Поделиться страницей
Нажмите кнопку, чтобы добавить эту страницу в закладки или поделиться ею через Twitter, Facebook, электронную почту или другие службы:
Студенты и исследователи
Веб-адрес этой страницы:
www.school-for-champions.com/science/
friction_rolling_traction.htm
Пожалуйста, включите его в качестве ссылки на свой веб-сайт или в качестве ссылки в своем отчете, документе или тезисе.
Авторские права © Ограничения
Где ты сейчас?
Школа чемпионов
Фрикционные элементы
Тяга шин
Что такое трение?
Трение — это сила, препятствующая движению между двумя соприкасающимися и движущимися объектами или поверхностями.
Помимо замедления или остановки движения, трение также заставляет движущиеся объекты или поверхности нагреваться или издавать звуки.
Два типа трения:
1. Статическое трение
Статическое трение создается, когда два объекта касаются друг друга или толкаются друг о друга без скольжения.
Например, когда вы ведете машину, ваши колеса упираются в тротуар, заставляя автомобиль двигаться, но при этом колеса не скользят по тротуару.
Когда вы останавливаетесь, ваши тормоза создают трение внутри колес, которое замедляет колеса, а это означает, что ваши шины по-прежнему упираются в тротуар, но в более медленном движении, чем при внезапной остановке (которая вызывает скольжение).
2. Кинетическое трение или трение скольжения
Кинетическое трение или трение скольжения создается, когда два объекта касаются друг друга и скользят друг относительно друга.
Например, если вы едете по скользкой дороге или внезапно останавливаетесь, ваши шины могут скользить по тротуару.Когда ваши шины скользят по тротуару, вы с большей вероятностью потеряете контроль над автомобилем.
Итак, для вождения вы всегда хотите использовать статическое трение вместо кинетического трения или трения скольжения.
При движении возникает трение между:
- Ваши шины и дорога (нормальная работа — статическое трение).
- Тормозные колодки и тормозные диски при торможении.
- Различные части вашего двигателя.
- Различные части вашей трансмиссии.
Следующие факторы могут влиять на трение во время движения:
Масса автомобиля.
Чем тяжелее автомобиль, тем сильнее трение между шинами и дорогой; это означает, что вам потребуется больше мощности двигателя, чтобы двигаться вперед, и вам будет легче остановить автомобиль на ровной дороге.
Если ваш автомобиль тяжелый, повышенное трение между шинами и дорогой приведет к их нагреву. Таким образом, для более тяжелых транспортных средств потребуются шины, более устойчивые к нагреванию.
Торможение.
Когда вы нажимаете на тормоз, тормозные колодки автомобиля соприкасаются с тормозными дисками, что создает трение между колодками и дисками; трение вызывает нагревание, а также препятствует движению колес и, следовательно, замедляет или останавливает ваш автомобиль.
Внезапное торможение
Если вы внезапно нажмете на тормоз, ваши колеса заблокируются и начнут скользить по тротуару (это называется потерей сцепления и заносом).
Вы не хотите, чтобы ваши колеса скользили по асфальту, потому что:
- Скорее всего, вы потеряете контроль над своим автомобилем.
- Когда ваши колеса скользят, вы используете кинетическое трение или трение скольжения (вместо статического трения), что увеличивает тормозной путь вашего автомобиля.
Вам нужно, чтобы ваши колеса всегда вращались на асфальте при движении или остановке, потому что:
- У вас больше контроля над вашим автомобилем.
- Когда ваши колеса продолжают вращаться при остановке, вы будете использовать статическое трение, которое является более эффективным тормозным усилием, и у вас будет меньше времени и расстояния для остановки вашего автомобиля.
Итак, при постепенной остановке ваши колеса продолжают вращаться, пока автомобиль не остановится полностью, что является наиболее эффективным методом, использующим статическое трение для остановки автомобиля.
Антиблокировочная система тормозов предотвращает блокировку и скольжение колес и обеспечивает вращение колес при остановке — таким образом, более эффективное трение (статическое трение) используется для остановки транспортного средства; автомобиль остановится быстрее и быстрее, и вы сможете лучше контролировать свой автомобиль.
Торможение на спуске
Если вы едете по протяженной дороге под уклон (в течение нескольких минут), вам может потребоваться переключиться на более низкую передачу, чтобы замедлить движение автомобиля. Это связано с тем, что если вы постоянно используете тормоза в течение нескольких минут на продолжительном спуске, трение, создаваемое между тормозными колодками и тормозными дисками (роторами), продолжает генерировать тепло, и ваш компонент тормоза может стать слишком горячим и потерять способность поглощать любые большая кинетическая сила при спуске.
Чрезмерно накачанные, изношенные гладкие шины или скользкая дорога
Когда ваши шины чрезмерно накачаны, протекторы изношены и становятся гладкими, или если дорога скользкая из-за льда, снега, дождя, масла, песка или грязи, сила сцепления между шинами и тротуаром снижается и следовательно, меньше статического трения и больше кинетического трения или трения скольжения.Это создает следующие проблемы для драйверов:
- Увеличено время и расстояние, необходимое для остановки вашего автомобиля. В этой ситуации вам нужно будет двигаться медленнее (безопасно — никогда не двигайтесь слишком медленно по сравнению с потоком транспорта) и оставьте больше места, чтобы компенсировать меньшее статическое трение.
- Возможно, у вас не получится трогаться с места и трогаться плавно, потому что ваши шины имеют большее трение скольжения, чем трение покоя. Вам нужно будет заводить и останавливать автомобиль постепенно, чтобы компенсировать меньшую тягу колес.
- Возможно, вы не сможете хорошо контролировать свой автомобиль, особенно при повороте, потому что ваши колеса могут скользить в стороны вместо того, чтобы двигаться вперед.
Недокачанные шины
Когда ваши шины недостаточно накачаны, статическое трение между шинами и дорогой будет больше. Повышенное трение вызовет повышенный нагрев между шинами и дорогой и может вызвать больший износ шин и, возможно, отслоение протектора шины или его взрывы.
Круг трения говорит вам, с чем могут справиться ваши шины; Вот как это работает
Вы находитесь на улице и одиноки. За горизонтом вы видите восходящее солнце и один великолепный уголок за другим. Некоторые из них медленные, другие быстрые, с несколькими хорошими прямыми между ними. Давление в шинах проверено и отрегулировано. Двигатель прогрелся. Бензобак полный. Пришло время испытать экстаз от вождения.
Но погоди. Вы понимаете, как быстро вы действительно можете спуститься по этой эпической улице? Да, ваш автомобиль может замедлить скорость до 1 г и повернуть с почти такой же силой.Но он не может делать и то, и другое одновременно. Современные шины — это потрясающая технология, но даже у них есть ограничения. Все сводится к силам трения и векторной математике. Ваш автомобиль и шина вместе создают одну общую силу трения, но когда она применяется в двух разных направлениях одновременно, эта сила разделяется. Круг трения показывает, как он разделен, и дает вам возможность лучше использовать шины.
Круг трения — это буквально участок на графике, представляющий максимальное сцепление шины с дорогой как в поперечном (поворот влево или вправо), так и в продольном (торможение и ускорение).Обычно, хотя и по-разному, поворот вправо — это положительный боковой захват, а поворот влево — отрицательный боковой захват. Ускорение — положительное продольное сцепление, а торможение — отрицательное продольное сцепление. Наконец, поперечное ускорение или широтное ускорение находится справа / слева или по оси x, а продольное ускорение или длинное ускорение — по оси вверх / вниз или y.
На диаграмме, которую вы видите выше, есть два «круга». Тот, что отмечен черным, представляет собой фактический круг и представляет собой теоретическое сцепление шины с дорогой при каждом сценарии торможения, ускорения и поворота.Красный представляет собой более реалистичное представление типичного уличного автомобиля, не относящегося к суперкарам, поскольку двигатель может разгонять транспортное средство только так быстро. Другими словами, ваш двигатель ограничен, а не покрыты шинами.
Из таблицы видно, что когда вы начинаете добавлять автомобилю силу поворота или поперечную силу, он теряет способность тормозить или ускоряться. Вы должны уравновесить два. Вот почему, если шина уже визжит в повороте, а вы нажимаете на тормоз, она начинает проявлять недостаточную поворачиваемость и меньше поворачивает.Шина просто не может действовать одновременно с обеими силами.
Допустим, вы входите в крутой поворот и на повороте замедляетесь. Судя по диаграмме, если вы поворачиваете с усилием 0,7 г , вы также можете тормозить с усилием 0,7 г . По мере того, как вы поворачиваете сильнее и приближаетесь к 1 г , ослабьте тормоза. Затем, когда вы выходите из поворота, давите на педаль газа и трогайтесь с места. Сделайте это правильно, и вы получите максимальную отдачу от шины и сможете поворачивать так быстро, как только способна машина.
Конечно, это относится и к гоночной трассе. И настоящими экспертами в управлении кругом трения обычно становятся те, кто стоит на подиуме в конце. Чтобы узнать больше о том, как работает круг трения и как улучшить вождение, посмотрите видео ниже. А теперь иди и испытай экстаз!
Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Что такое сопротивление качению шин?
В поисках лучших шин для своего автомобиля, вероятно, вы натолкнулись на фразу «сопротивление качению шины» и задались вопросом, что это такое и как оно может повлиять на ваше решение о покупке шин.Ниже мы рассмотрим, что такое сопротивление качению шин, как шины с низким сопротивлением качению могут повысить топливную экономичность вашего автомобиля, а также типы экологически чистых шин с низким сопротивлением качению, которые мы предлагаем здесь, в Bridgestone.
Что такое сопротивление качению шин?
Когда вы нажимаете на педаль акселератора в своем автомобиле, вы по существу передаете энергию — в виде газа или электричества, в зависимости от вашего автомобиля, через двигатель и другие системы в вашем автомобиле.Это приводит к тому, что ваши шины поворачиваются, и создается достаточный импульс для движения вашего автомобиля. Однако для этого ваш автомобиль должен преодолеть множество различных факторов, которые могут сделать его устойчивым к движению вперед. Одним из таких факторов является сопротивление качению шин.
Сопротивление качению шин — это энергия, которую ваш автомобиль должен передать вашим шинам для поддержания движения с постоянной скоростью по поверхности. Другими словами, это усилие, необходимое для того, чтобы шина катилась.Основной вклад в сопротивление качению вносит процесс, известный как гистерезис. Гистерезис — это, по сути, потеря энергии, которая возникает, когда шина катится по своему следу. Энергетические потери должны компенсироваться двигателем транспортного средства, что приводит к потере топлива.
Можно ли избежать сопротивления качению?
Сопротивление качению возникает всякий раз, когда шина касается поверхности дороги. Однако, хотя этого нельзя избежать, его можно свести к минимуму. Поскольку сопротивление качению шины обусловлено гистерезисом, шины могут быть сконструированы со специально разработанными составами протектора, которые более устойчивы к тепловыделению и сконструированы таким образом, чтобы минимизировать прогиб шины с меньшими потерями энергии.Они известны как шины с низким сопротивлением качению.
Есть ли преимущества у шин с низким сопротивлением качению?
Для водителей, которые заинтересованы в оптимизации топливной экономичности своего автомобиля, ответ — да. Шины с низким сопротивлением качению могут быть гораздо более экономичными по сравнению с обычными шинами. Министерство энергетики США провело исследование, которое показывает, что использование шин с низким сопротивлением качению может привести к экономии топлива для водителей на 10%. Однако для большинства водителей экономия топлива составляет около 3%.Хотя это не так уж и много, со временем эти цифры могут накапливаться и привести к значительной экономии расходов на топливо и отходов.
Есть ли компромиссы с шинами с низким сопротивлением качению?
Как и большинство вещей в жизни, вы не можете получить что-то, не отдав немного, и то же самое можно сказать о шинах с низким сопротивлением качению, если не будут внедрены новые технологии. Например, производитель шин может уменьшить глубину протектора, чтобы улучшить сопротивление качению. Однако соответственно снизится срок службы шин.Чтобы преодолеть этот компромисс, можно разработать новую технологию для поддержания характеристик износа при одновременном улучшении сопротивления качению.
Какие типы шин с низким сопротивлением качению предлагает Bridgestone?
Здесь, в Bridgestone, шины с лучшим сопротивлением качению входят в линейку Ecopia. Это также наши самые экономичные шины. Наша линейка шин Ecopia разработана для обеспечения сбалансированной, комфортной езды в любое время года и первоклассных впечатлений от вождения. Некоторые из наших шин Ecopia даже частично сделаны из переработанной резины, чтобы улучшить их экологичность.
Вся наша линейка шин Ecopia разработана для того, чтобы предложить водителям более экологичные всесезонные шины, которые не влияют на производительность или комфорт езды. Например, наша шина Ecopia премиум-класса, Ecopia EP422 Plus, специально разработана с использованием запатентованного топливосберегающего протектора и смеси боковин, которая помогает противодействовать сопротивлению качению шины, чтобы получить дополнительный пробег из каждого бака * по сравнению с ведущими шинами Firestone. Шина Ecopia 422 Plus предлагает оптимизированный контактный след, который помогает равномерно распределять вес вашего автомобиля по шине для равномерного износа и увеличения срока службы шины, а также инновационный рисунок протектора, который помогает вашим шинам бесшумно и комфортно ездить.
Фактические результаты могут отличаться в зависимости от технического обслуживания шин, автомобиля, стиля вождения и дорожных условий.
.