Фрикционная шина что это: зимние шины липучки значение, выбор

Содержание

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:

поперечные;
диагональные;
зигзагообразные.

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.

Фрикционные шины или шипованные. Что выбрать?

среда, 14 сентября 2016 г. 13:41:26 Europe/Moscow

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.

Что такое тяга, трение и сцепление с дорогой?

Независимо от того, управляете ли вы маленьким картингом или тяжелым самосвалом, вам необходимо иметь сцепление с дорогой, чтобы двигаться вперед. На самом деле, вы даже не можете ходить без него. Слово «тяга» часто используется, и многие считают, что это просто еще одно слово, обозначающее трение. Но так ли это на самом деле? Давайте подробнее рассмотрим трение и сцепление — 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 заносы на картинге могут быть забавными, но неожиданное заносы тяжелого автомобиля на дороге могут привести к очень опасной ситуации. Занос происходит из-за того, что автомобиль теряет сцепление с дорогой, и, очевидно, это связано с шинами и дорожным покрытием.

Во-первых, давайте углубимся в физику трения и добавим немного резины и асфальта. Трение как таковое не двигает автомобиль вперед. Трение — это сила сопротивления , которая сопротивляется относительному движению двух поверхностей. Проще говоря, при движении двигатель создает усилие на ведущие колеса, которое двигает автомобиль вперед. Трение – это сила, препятствующая скольжению резины шины по дорожному покрытию. Однако на самом деле все не так просто — нам нужно рассмотреть два разных трения; статическое и кинетическое 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 это не кинетическое трение? 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 — пятно контакта шины не двигается относительно дорожного покрытия. Просто постоянно новые части шины соприкасаются с дорогой, когда колесо катится.

Трение имеет решающее значение для маневрирования автомобиля

Теперь вы знаете, что статическое трение удерживает автомобиль на правильном курсе при движении с постоянной скоростью. Но есть и другие ситуации, когда трение имеет основополагающее значение для того, чтобы заставить автомобиль вести себя так, как вы хотите:

При ускорении
Когда тебе исполнится
При торможении

В таких ситуациях очень важно, чтобы статическая сила трения превышала другие силы, например, кинетической энергии, которая может вывести автомобиль из-под контроля. В противном случае вы потеряете сцепление с дорогой. Итак, что повлияет на ваше сцепление с дорогой?

Сцепление с дорогой представляет собой сумму переменных

На самом деле существует несколько факторов, влияющих на сцепление с дорогой. Некоторые из них являются критическими.

Материал контактирующих поверхностей, т.е. качество резины и материал дорожного покрытия.
Текстура этих материалов, то есть чем грубее текстура, тем лучше сцепление с дорогой.
Сила, прижимающая поверхности друг к другу, т. е. вес автомобиля.
Другие материалы между контактными поверхностями, напр. водой, льдом, гравием или разливом нефти.

В типичной дорожной ситуации первые три фактора довольно постоянны; наша машина имеет определенный вес и определенные шины, и мы едем по длинной дороге. Соответственно, мы адаптируем наш стиль вождения к этим заданным факторам. Но вдруг может пойти сильный дождь, и все изменится…

Статика может стать кинетикой

В определенных условиях между шиной и поверхностью дороги может появиться что-то другое, например, дождевая вода. Вода действует как смазка между резиной и асфальтом, в результате чего снижается статическое трение. Хуже того, дорога может быть ледяной.

Если при ускорении на льду приложенная сила (движущая сила на колесах) превышает трение покоя, колеса теряют сцепление с дорогой и начинают пробуксовывать.

Если при повороте или повороте центробежная сила превышает статическую силу трения, колеса теряют сцепление с дорогой, а кинетическая энергия заставляет автомобиль двигаться прямо вперед, несмотря на то, что вы поворачиваете рулевое колесо.

На самом деле здесь происходит то, что когда статическое трение превышено, начинает действовать другое трение; кинетическое трение, также известное как динамическое трение или трение скольжения. Транспортное средство будет скользить до тех пор, пока это кинетическое трение не заставит его остановиться.

В случае вращающихся колес они будут крутиться до тех пор, пока сила статического трения не превысит кинетическую силу трения (достигается дросселированием) – тогда шины будут сцепляться.

Коэффициент трения

Насколько далеко будет скользить автомобиль и насколько скользкой будет дорога, определяется коэффициентом трения.

Различные материалы и текстуры обеспечивают разное трение. Коэффициент трения является мерой того, какое трение обеспечивает материал или текстура. Этот коэффициент пригодится ученым при разработке новых материалов для шин и дорожных покрытий, но для обычного водителя достаточно сделать вывод, что желательно высокое трение — оно устойчиво удерживает нас на дороге.

В чем разница между трением и сцеплением?

Хотя трение является общим физическим выражением, транспортное средство сцепление можно определить как трение между ведущим колесом и поверхностью дороги.

“ тяга – трение между ведущим колесом и поверхностью дороги. Если вы теряете сцепление с дорогой, вы теряете сцепление с дорогой».

Теперь вы знаете, что все сводится к трению. Вы также понимаете, что тягу как таковую нельзя увеличить с помощью электронных систем. Чтобы действительно увеличить сцепление, 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 между шиной и дорогой — и все это чистая физика.

Если ваше транспортное средство теряет сцепление с дорогой, крайне важно восстановить его. Взгляните на несколько различных методов увеличения тяги.

Загрузите наше руководство и узнайте, как повысить эффективность вождения на обледенелых дорогах.

Просмотрите бесплатный онлайн-ресурс «Помощь при торможении для тяжелых транспортных средств», чтобы узнать больше.

Фрикционные и автомобильные шины

Трение между шинами вашего автомобиля и дорогой определяет максимальное ускорение и, что более важно, минимальный тормозной путь. Так что природа этого трения может быть вопросом жизни и смерти. Но, как и во всех применениях трения, в нем есть разочаровывающие двусмысленности.

Многолетние исследования и практика привели к созданию рисунков протектора для автомобильных шин, обеспечивающих хорошее сцепление в самых разных условиях. Рисунок протектора отводит воду от опорных поверхностей на мокрой дороге, чтобы предотвратить склонность к аквапланированию — состояние, которое позволяет вашему автомобилю «скользить» по дорожному покрытию, поскольку под всеми частями шины имеется слой водной смазки.

Джонс и Чайлдерс сообщают о коэффициентах трения около 0,7 для сухих дорог и 0,4 для мокрых дорог.Дизайн протектора представляет собой «всепогодный» компромисс.Если бы вы были гонщиком в Индианаполисе, вы бы использовали «слик». гоночные шины без протектора. На сухом покрытии может достигать 0,9как коэффициент трения, но ездить на них по мокрой дороге было бы опасно, так как коэффициент мокрой дороги может быть всего 0,1.

Рано или поздно большинству людей приходится сталкиваться с трудным суждением о том, насколько сильно нажать на тормоз при аварийной остановке. Это сложный вопрос, и здесь не даются окончательные ответы. Но приведенная ниже иллюстрация может указать на некоторые соответствующие физические принципы. В лучшем случае при торможении колеса должны вращаться, потому что нижняя точка шины мгновенно находится в состоянии покоя по отношению к дорожному полотну (не скользит), и если существует значительная разница между статическим и кинетическим трением, вы получить больше тормозного усилия таким образом. Но, как правило, у вас нет роскоши времени, чтобы сделать деликатное суждение о том, насколько сильно нажать на тормоза. Для хороших шин на сухом покрытии разница между трением качения и скольжения невелика, и если вы сильно уменьшите тормозное усилие, вы получите меньшее торможение, 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 тормоза изо всех сил, прежде чем даже успеваете подумать об этом.

Возможно, блокировка тормозов не так уж плоха в хороших условиях на сухой дороге, и вы не сможете удержаться от этого в чрезвычайной ситуации. Но если вы заблокируете колеса на мокрой дороге, последствия могут быть плачевными! 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, смазываемой водой. Может случиться так, что даже с катящимися колесами у вас может быть около 0,4 в качестве коэффициента по сравнению с 0,7 на сухой дороге, и он может упасть до 0,1 для сликов.