Зимняя шина
Зимние шины , также известные как зимние шины , представляют собой шины, предназначенные для эксплуатации на снегу и льду . Зимние шины имеют рисунок протектора с большими зазорами, чем у обычных шин, что увеличивает сцепление на снегу и льду. Такие шины, прошедшие специальные испытания на сцепление в зимних условиях, имеют право иметь на боковинах символы 3PMSF (трехвершинная горная снежинка) и/или IMP (ледяная горная вершина). Шины, предназначенные для зимних условий, оптимизированы для езды при температуре ниже 7 °C (45 °F). Шипованные шины — это тип зимних шин, которые имеют металлические или керамические шипы, выступающие из шины для увеличения сцепления с укатанным снегом или льдом. Шипы истирают сухое дорожное покрытие, вызывая образование пыли и износ дорожки колеса. [ 2 ] Правила, требующие использования зимних шин или разрешающие использование шипов, различаются в зависимости от страны Азии и Европы, а также от штата или провинции в Северной Америке.
У всесезонных шин зазоры протектора меньше, чем у зимних шин, и больше, чем у обычных шин. Они тише зимних шин на чистых дорогах, но менее эффективны на снегу или льду. [ 3 ]
Состояние дорог зимой
[ редактировать ]Зимние шины работают на различных поверхностях, включая тротуар (мокрый или сухой), грязь, лед или снег. Конструкция протектора зимних шин адаптирована в первую очередь для обеспечения проникновения снега в протектор, где он уплотняется и обеспечивает сопротивление проскальзыванию. [ 4 ] Прочность снега, создаваемая уплотнением, зависит от свойств снега, которые зависят от его температуры и содержания воды: более влажный и теплый снег уплотняется лучше, чем сухой и холодный снег, вплоть до того момента, когда снег становится настолько влажным, что смазывает шину. дорожный интерфейс. Свежий и рыхлый снег имеют плотность от 0,1 до 0,3 г/см. 3 (от 6 до 20 фунтов/куб футов). Уплотненный снег может иметь плотность от 0,45 до 0,75 г/см. 3 (от 28 до 47 фунтов/куб футов). [ 5 ]
Заснеженные или покрытые льдом дороги обеспечивают меньшее трение при торможении и прохождении поворотов по сравнению с сухими условиями. В частности, свойства сцепления снега с дорогой зависят от температуры. При температуре ниже -7 °C (20 °F) снежные кристаллы становятся более твердыми и создают большее трение при прохождении по ним шины, чем в более теплых условиях со снегом или льдом на поверхности дороги. Однако, когда температура поднимается выше -2 °C (28 °F), наличие свободной воды все больше смазывает снег или лед и уменьшает трение шин. Гидрофильные резиновые смеси помогают создавать трение в присутствии воды или льда. [ 6 ]
- Сухой и влажный снег на дорогах
-
Автомобиль на холодном, сухом, рыхлом снегу, обеспечивающем сравнительно лучшее сцепление с дорогой, чем на влажном снегу. -
Транспортные средства, едущие по теплому, влажному, рыхлому снегу, сталкиваются с ухудшением сцепления с дорогой.
Ботфорты
[ редактировать ]
К признакам, по которым можно отличить зимние шины от «всесезонных» и летних шин, относятся: [ 6 ]
- Открытый, глубокий протектор с высоким соотношением пустот между резиной и промежутками между твердой резиной.
- Плечевые блоки — специальный дизайн протектора на внешней стороне протектора шины для увеличения контакта со снегом и трения.
- Более узкое соотношение диаметра шины и ширины протектора для минимизации сопротивления вспахиванию шины более глубоким снегом.
- Гидрофильные резиновые смеси, улучшающие трение на мокрой поверхности.
- Дополнительные ламели или тонкие прорези в резине, которые обеспечивают больше острых кромок и улучшают сцепление на мокрой или обледенелой поверхности.
В условиях мокрой пленки на плотно утрамбованном снегу или льду требуются шпильки или цепи. [ 6 ]
Шпильки
[ редактировать ]Во многих юрисдикциях Азии, Европы и Северной Америки сезонно разрешено использование зимних шин с металлическими или керамическими шипами для улучшения сцепления на укатанном снегу или льду. Использование таких шин запрещено в других юрисдикциях или в теплое время года из-за ущерба, который они могут нанести дорожному покрытию. [ 7 ] Металлические шпильки изготавливаются путем заключения твердого штифта в основу из более мягкого материала, иногда называемую оболочкой . Штифт часто изготавливается из карбида вольфрама — очень твердой высокоэффективной керамики. Более мягкая основа — это та часть, которая закрепляет шип в резине шины. По мере износа шины более мягкая основа изнашивается так, что ее поверхность оказывается примерно на том же уровне, что и резина, тогда как твердый штифт изнашивается так, что продолжает выступать из шины. Чтобы шина работала правильно, штифт должен выступать как минимум на 1 миллиметр (0,04 дюйма). [ 8 ] Зимние шины не исключают заноса на льду и снегу, но существенно снижают риски. [ 9 ]
Шипованные шины изготавливаются с формованными отверстиями в резиновом протекторе шины . Обычно в каждой шине имеется от 80 до 100 отверстий для установки шипов. Установка выполняется с помощью специального инструмента, который расширяет резиновое отверстие так, чтобы можно было вставить оболочку шпильки, а фланец в нижней части оболочки можно было аккуратно присоединить к нижней части отверстия. Металлические шипы имеют определенную высоту, соответствующую глубине отверстий, отформованных в протекторе шины, в зависимости от глубины протектора. По этой причине металлические шипы можно вставлять только тогда, когда шины не подвергались эксплуатации. Правильная установка шипов приводит к тому, что металлическая оболочка находится на одном уровне с поверхностью протектора шины, и при этом выступает только часть пальца. [ 10 ]
Взаимодействие шин и снега
[ редактировать ]Уплотненный снег приобретает прочность против проскальзывания вдоль плоскости сдвига, параллельной зоне контакта шины с землей. В то же время нижняя часть протектора шин сжимает снег, на который они опираются, также создавая трение. Процесс уплотнения снега внутри протекторов требует его своевременного удаления, чтобы протектор снова утрамбовал снег при следующем обороте. Процесс уплотнения/контакта работает как в направлении движения при движении и торможении, так и в поперечном направлении при прохождении поворотов. [ 5 ]
Чем глубже снег, по которому катится шина, тем выше сопротивление, с которым она сталкивается, поскольку она уплотняет встреченный снег и распахивает его часть в обе стороны. В какой-то момент при заданном угле подъема это сопротивление становится больше, чем сопротивление проскальзыванию, достигаемое при контакте протектора со снегом, и шины с мощностью начинают скользить и буксовать. Более глубокий снег означает, что подъем на холм без пробуксовки приводных колес становится более трудным. Однако эффект вспахивания/уплотнения способствует торможению до такой степени, что создает сопротивление качению. [ 5 ]
- Взаимодействие шин и снега
-
Уплотнение снега под приближающейся зимней шиной, вызывающее сопротивление качению при проезде снега толщиной около 10 сантиметров (4 дюйма). -
Уплотнение снега толщиной около 5 сантиметров (2 дюйма) осталось за зимней шиной, что демонстрирует взаимодействие протектора со снегом.
Стандарты
[ редактировать ]3ПМСФ
[ редактировать ]3PMSF (трехпиковая горная снежинка) показывает на 10% лучшее ускорение на снегу . ASTM International F1805 (официально оформлен в 1999 году) [ 11 ]
ИМП
[ редактировать ]IMP (Icy Mountain Peak) указывает на 18% лучшее замедление на льду . ASTM International F2493 (официально оформлен в 2021 году) [ 12 ]
Правила
[ редактировать ]
Азия
[ редактировать ]Во всех префектурах Японии , за исключением самой южной префектуры Окинавы , действуют правила дорожного движения, требующие, чтобы моторизованные транспортные средства были оснащены зимними шинами или цепями противоскольжения , когда дорога покрыта льдом или снегом. [ 14 ] [ 15 ] Кроме того, цепи противоскольжения должны быть установлены на всех транспортных средствах, проезжающих по выделенным сельским дорогам в заснеженных регионах , если это регулируется дорожными знаками, требующими наличия цепей противоскольжения. [ 16 ]
Во многих префектурах канавки протектора зимних шин изношены более чем на 50% от первоначальной глубины, поэтому шины необходимо заменять в соответствии с требованиями законодательства. [ 14 ] Водителей будут штрафовать за несоблюдение требований к зимним шинам и цепям противоскольжения, а на основных автомагистралях установлены контрольно-пропускные пункты.
Общенациональные ограничения на использование шипованных шин в Японии для легковых автомобилей вступили в силу в апреле 1991 года, а в 1993 году последовали ограничения для коммерческих грузовиков. [ 17 ] Шипованные шины по-прежнему разрешены в Японии, но их использование ограничено экологическим законодательством, а эксплуатация автомобиля с шипованными шинами по сухому асфальту или бетону является уголовным преступлением. [ 17 ]
Европа
[ редактировать ]
По состоянию на 2016 год правила, касающиеся зимних шин в Европе, различаются в зависимости от страны. Основными аспектами правил было то, было ли использование обязательным и разрешено ли использование шипованных шин. [ 18 ] [ 19 ]
- Обязательное использование – в следующих странах требуются зимние шины в указанные даты или когда дороги заснежены или обледенели: Австрия, Босния и Герцеговина, Хорватия, Чехия, Эстония, Финляндия, Германия, Латвия, Литва, Черногория, Норвегия, Румыния, Сербия, Словакия, Словения, Швеция и Россия.
- Шипованные шины запрещены . Следующие страны запрещают использование шипованных шин: Албания, Бельгия, Босния и Герцеговина, Болгария, Хорватия, Чехия, Германия, Великобритания, Венгрия, Люксембург, Северная Македония, Черногория, Нидерланды, Польша, Португалия, Румыния. , Сербия, Словакия и Словения.
- Ограничение на шипованные шины . В следующих странах разрешено сезонное ограничение использования шипованных шин: Австрия, Дания, Эстония, Финляндия, Франция, Исландия, [ 20 ] Ирландия, Латвия, Литва, Норвегия, Россия, Испания, Швеция и Швейцария.
Северная Америка
[ редактировать ]США Национальное управление безопасности дорожного движения (NHTSA) и Министерство транспорта Канады разрешают отображение символа 3PMSF , указывающего на то, что шина превышает отраслевые требования по сравнению с эталонной (не зимней) шиной. [ 21 ] [ 22 ] По состоянию на 2016 год зимние шины занимали 3,6% рынка США и 35% рынка Канады. [ 23 ]
Штаты США и провинции Канады контролируют использование зимних шин. [ 24 ] Из них Квебек — единственная юрисдикция, где повсюду требуются зимние шины. [ 25 ] Некоторым зимой могут потребоваться зимние шины или цепи только в определенных местах. [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хейсинг, Бернд; Эрсой, Метин (2010). Справочник по шасси: основы, динамика движения, компоненты, мехатроника, перспективы . Springer Science & Business Media. п. 591. ИСБН 9783834897893 .
- ^ «Тестер Пралля — испытание на износ шипованных шин» . www.cooper.co.uk . Купер Исследовательские Технологии, ООО . Проверено 1 сентября 2014 г.
- ^ Ньютон, Ричард (2007). Справочник по характеристикам колес и шин . Сент-Пол: MotorBooks International. п. 35. ISBN 9781610592512 .
- ^ Тейлор, Рич (январь 1985 г.), «Как выбрать правильные зимние шины» , Popular Mechanics : 72–78.
- ^ Перейти обратно: а б с Хейс, Дональд (2013). Физика тяги шин: теория и эксперимент . Springer Science & Business Media. п. 428. ИСБН 9781475713701 . Проверено 25 декабря 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Гленн, Бард (декабрь 1989 г.), «Все о зимних шинах» , катание на лыжах : 52–55, 272.
- ^ ScienceDaily (6 января 2011 г.). «Как шипованные зимние шины могут нанести вред здоровью населения, а также дорожному покрытию» . Проверено 26 января 2011 г.
- ^ Нордстрем, Олле (2004 г.), «Трение новых и подержанных зимних шин на льду: сводный отчет: исследование влияния возраста, глубины протектора, твердости протектора, выступания шипов и силы шипов», VTI Meddelande (на шведском языке) (966), ISSN 0347-6049
- ^ Густафссон, М.; и др. (2006), Влияние зимних шин – обзор знаний , Научно-исследовательский институт дорог и транспорта.
- ^ «Шипованные шины для зимней езды» . Tirerack.com . Проверено 24 января 2015 г.
- ^
Подкомитет: F09.20 (2016). «ASTM F1805-16: Стандартный метод испытаний на тягу одного колеса при движении по прямой на заснеженных и обледенелых поверхностях» . Книга стандартов ASTM . 9 (2): 14. дои : 10.1520/F1805-16 . Проверено 26 марта 2017 г.
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ «Новый сертификат ледового класса зимних шин» .
- ^ Армия США, Штутгарт. «Правила использования зимних шин» (PDF) . stuttgart.army.mil . Армия США. Архивировано из оригинала (PDF) 22 января 2016 года . Проверено 29 марта 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б предотвращения проскальзывания зимних шин?» . Совет по справедливой торговле шинами «Каковы правила
- ^ «Снежные шины на вашем автомобиле: не просто необходимость, но иногда и закон» . 1816 — «Журнал» . Ремингтон. 16 января 2015 г.
- ^ «О регулировании сети» Министерства земли, инфраструктуры, транспорта и туризма .
- ^ Перейти обратно: а б База данных законов и постановлений электронного правительства (27 июня 1990 г.). «Закон о предотвращении образования шипованной шинной пыли (Закон № 55)» . Law.e-gov.go.jp/htmldata/H02/H02HO055.html . Правительство Японии.
- ^ «Зимние правила — европейские правила для зимнего оборудования грузовых автомобилей и автобусов» . Continental-Tires.com . Континентальные шины. 2016 . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^ «Законодательство о зимних шинах в Европе — Обзор правил | Uniroyal» . www.uniroyal-tyres.com . Проверено 23 июля 2018 г.
- ^ Бримборг, эх. (10 декабря 2017 г.). «Зимняя езда по Исландии на зимней резине» . Долларовая компания по аренде автомобилей в Исландии .
- ^ «Cooper отзывает 7067 спортивных шин Discoverer M+S» . Moderntiredealer.com . Современный продавец шин. 21 февраля 2017 года . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^ «Что вам следует знать: шины для зимней езды» . tracanada.ca . Ассоциация шин и резины Канады . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^ Дадли, Дэвид (6 декабря 2016 г.). «Радость и ужас езды по городу по снегу» . СитиЛаб . Проверено 13 декабря 2016 г.
- ^ «Законодательство о зимних шинах в США» . bartecusa.com . ООО «Бартек США». 2017 . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^ «Законодательство о зимних шинах в Канаде» . bartecusa.com . ООО «Бартек США». 2017 . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^ ТранБК (2017). «Выделенные маршруты для зимних шин и цепей» . gov.bc.ca. Транспорт Британской Колумбии. Архивировано из оригинала 27 марта 2017 года . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^ «Правила дорожного движения на дорогах национальных парков» . Justice.gc.ca . Правительство Канады. 23 марта 2017 года . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^
«Подготовка к зиме» . saaq.gouv.qc.ca. СААК. 2019 . Проверено 9 ноября 2019 г.
С 1 декабря по 15 марта ваш автомобиль должен быть оснащен четырьмя зимними шинами, соответствующими установленным стандартам и находящимися в исправном состоянии.
