Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Зимняя шина с рисунком протектора, предназначенная для уплотнения снега в зазорах. [1]

Зимние шины , также известные как зимние шины , - это шины, предназначенные для использования на снегу и льду . Зимние шины имеют рисунок протектора с большим зазором, чем у обычных шин, что увеличивает сцепление с дорогой на снегу и льду. Такие шины, прошедшие специальное испытание на сцепление с дорогой в зимних условиях, имеют право на нанесение на их боковины символа «снежинка с тремя вершинами». Шины, предназначенные для зимних условий, оптимизированы для работы при температурах ниже 7 ° C (45 ° F). Некоторые зимние шины имеют металлические или керамические шипы, которые выступают из шины для увеличения сцепления на плотном снегу или льду. Шпильки истирают сухое покрытие, вызывая пыль и износ колесной дорожки. [2] Правила, требующие использования зимних шин или разрешающие использование шипов, различаются в зависимости от страны в Азии и Европе, 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 устойчивы на снегу или льду. [3]

Состояние дороги зимой [ править ]

Зимние шины работают на различных поверхностях, включая асфальт (мокрый или сухой), грязь, лед или снег. Дизайн протектора зимних шин адаптирован, прежде всего, для обеспечения проникновения снега в протектор, где он уплотняется и обеспечивает сопротивление проскальзыванию. [4] Прочность снега, развиваемая за счет уплотнения, зависит от свойств снега, которые зависят от его температуры и содержания воды - более влажный и теплый снег уплотняется лучше, чем сухой, более холодный снег, до такой степени, что снег становится настолько влажным, что смазывает интерфейс шина-дорога. Плотность нового и порошкового снега составляет от 0,1 до 0,3 г / см 3 (от 6 до 20 фунтов / куб фут). Уплотненный снег может иметь плотность от 0,45 до 0,75 г / см 3 (от 28 до 47 фунтов / куб футов). [5]

Дороги, покрытые снегом или льдом, имеют более низкое трение при торможении и поворотах по сравнению с сухими условиями. В частности, фрикционные свойства снега на дороге зависят от температуры. При температурах ниже -7 ° C (20 ° F) кристаллы снега тверже и создают большее трение, когда шина проходит по ним, 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 снижает трение в шинах. Гидрофильные резиновые смеси помогают создавать трение в присутствии воды или льда. [6]

Состояние сухого и влажного снега на проезжей части

  • Автомобиль на холодном, сухом, порошкообразном снегу, который обеспечивает сравнительно лучшее сцепление с дорогой, чем влажный снег.

  • Транспортные средства в теплом, влажном, зернистом снегу сталкиваются с ухудшением сцепления с дорогой.

Ботфорты [ править ]

Зимняя шина с металлическими шипами, улучшающими сцепление с обледеневшими поверхностями.
Основная статья: Шина § Компоненты

Атрибуты, позволяющие отличить зимние шины от «всесезонных» и летних шин, включают: [6]

  • Открытый глубокий протектор с высоким соотношением пустот между резиной и промежутками между твердой резиной.
  • Плечевые блоки, протектор специальной конструкции на внешней стороне протектора шины для увеличения контакта со снегом и трения
  • Более узкое соотношение сторон между диаметром шины и шириной протектора для минимизации сопротивления от эффекта вспашки шины по глубокому снегу.
  • Гидрофильные резиновые смеси, улучшающие трение на мокрых поверхностях.
  • Дополнительные ламели или тонкие прорези в резине, которые обеспечивают более острые края и улучшают сцепление на мокрой или обледенелой поверхности.

В условиях мокрой пленки на сильно утрамбованном снегу или льду требуются шипы или цепи. [6]

Шпильки [ править ]

Многие юрисдикции в Азии, Европе и Северной Америке в сезон разрешают зимние шины с металлическими или керамическими шипами для улучшения сцепления на утрамбованном снегу или льду. Такие шины запрещены в других юрисдикциях или в теплые месяцы из-за повреждений, которые они могут нанести дорожному покрытию. [7] Металлические стержни изготавливаются путем помещения твердого стержня в основу из более мягкого материала, иногда называемого кожухом . Штифт часто делают из карбида вольфрама , очень твердоговысокопроизводительная керамика. Более мягкая основа - это та часть, которая фиксирует шип в резине шины. Поскольку шина изнашивается при использовании, более мягкое основание изнашивается, так что ее поверхность находится примерно на том же уровне, что и резина, в то время как твердый штифт изнашивается, так что он продолжает выступать из шины. Штифт должен выступать как минимум на 1 миллиметр (0,04 дюйма) для правильной работы шины. [8] Зимние шины не препятствуют заносу на льду и снегу, но значительно снижают риски. [9]

Шипованные шины изготавливаются с формованными отверстиями на протекторе резиновой шины . Обычно на шину приходится от 80 до 100 формованных отверстий для установки шипов. Вставка осуществляется с помощью специального инструмента, который расширяет резиновое отверстие так, чтобы можно было вставить кожух шпильки, а фланец в нижней части кожуха можно было аккуратно подогнать ко дну отверстия. Металлические шипы бывают определенной высоты, чтобы соответствовать глубине отверстий в протекторе шины в зависимости от глубины протектора. По этой причине металлические шипы можно вставлять только тогда, когда шины не наезжают. Правильная установка шипа приводит к тому, что металлический кожух, который находится заподлицо с поверхностью протектора шины, имеет только выступающую часть штифта. [10]

Когда шпильки соприкасаются с дорожным покрытием, они истирают асфальт или бетонную поверхность. Это может привести к образованию загрязняющей пыли и износу колесной дорожки, что препятствует надлежащему дренажу. По этой причине шипованные шины запрещены, по крайней мере, сезонно, во многих юрисдикциях. [11]

Взаимодействие шины со снегом [ править ]

Уплотненный снег развивает прочность против проскальзывания в плоскости сдвига, параллельной области контакта шины с землей. В то же время нижняя часть протектора шин сжимает снег, на который они опираются, также создавая трение. Процесс уплотнения снега в протекторах требует, чтобы он вытеснялся вовремя, чтобы протектор снова уплотнил снег при следующем повороте. Процесс уплотнения / контакта работает как в направлении движения при движении и торможении, так и в боковом направлении при прохождении поворотов. [5]

Чем глубже снег, по которому катится шина, тем выше сопротивление, с которым сталкивается шина, поскольку она уплотняет встреченный снег и смещает его часть в обе стороны. В какой-то момент на заданном угле наклона подъема это сопротивление становится больше, чем сопротивление проскальзыванию, достигаемое за счет контакта протектора со снегом, и шины с мощностью начинают проскальзывать и вращаться. Более глубокий снег означает, что подъем на холм без пробуксовки ведущих колес становится более трудным. Однако эффект вспашки / уплотнения способствует торможению до такой степени, что создает сопротивление качению. [5]

Взаимодействие шины со снегом

  • Уплотнение снега под продвигающейся снежной шиной, вызывающее сопротивление качению при прохождении через 10 сантиметров (4 дюйма) снега.

  • Уплотнение около 5 сантиметров снега, оставленного после зимней шины, свидетельствует о взаимодействии протектора со снегом.

Правила [ править ]

Шина с символом ASTM 3PMSF ( снежная хлопья с тремя вершинами ), обозначающим подходящую снежную шину, и отдельным символом снежной чешуи, который рекомендует замену шины с оставшимся протектором 4 миллиметра (0,16 дюйма) [12]

ASTM International (American Society for Testing and Materials International) - международная организация по стандартизации, которая разрабатывает и публикует добровольные согласованные технические стандарты для широкого спектра материалов, продуктов, систем и услуг . Соответствующим стандартом для зимних шин является ASTM F1805-16, « Стандартный метод испытаний тяги при движении одного колеса по прямой на покрытых снегом и льдом поверхностях» , в котором оцениваются характеристики шин на снегу и льду. Он измеряет силу сцепления шин при ускорении в направлении качения. [13] Шины, прошедшие этот тест, имеют право отображать символ 3PMSF ( снежинка трех вершин в горах). [14]

Азия [ править ]

Все префектуры Японии , за исключением самой южной префектуры Окинава , требуют, чтобы моторизованные автомобили были оснащены зимними шинами или цепями противоскольжения, если дорога обледенела или слякоть. [15] Если канавки протектора зимних шин изношены более чем на 50% от первоначальной глубины, шины необходимо заменить в соответствии с требованиями законодательства. Водители будут оштрафованы за несоблюдение требований к зимним шинам или цепям противоскольжения. Общенациональные ограничения на использование шипованных шин для легковых автомобилей вступили в силу в апреле 1991 года, после чего в 1993 году были введены ограничения для коммерческих грузовиков [16].Шипованные шины технически по-прежнему легальны в Японии, но их использование ограничено экологическим законодательством, и использование шипованных шин по сухому асфальту или бетону является уголовным преступлением. [16]

Европа [ править ]

Чешский дорожный знак Зимнее оборудование, требующее использования зимних шин.

По состоянию на 2016 год правила, касающиеся зимних шин в Европе, различались в зависимости от страны. Основные аспекты правил заключались в том, является ли использование обязательным и разрешено ли использование шипованных шин.[17] [18]

Наклейка с предупреждением о шипованных шинах в России.
  • Обязательное использование - зимние шины требуются в следующих странах между указанными датами : Австрия, Босния и Герцеговина, Хорватия, Чехия, Эстония, Финляндия, Германия, Латвия, Литва, Черногория, Норвегия, Румыния, Сербия, Словакия, Словения, Швеция и Россия.
  • Запрещены шипованные шины - следующие страны запретили использование шипованных шин: Албания, Бельгия, Босния и Герцеговина, Болгария, Хорватия, Чехия, Германия, Венгрия, Люксембург, Македония, Черногория, Нидерланды, Польша, Португалия, Румыния, Сербия, Словакия, и Словения.
  • Шипованные шины ограничено - Ниже допускаются сезонно ограниченное использование шипованных шин: Австрия, Дания, Эстония, Финляндия, Франция, Великобритания, Исландия, [19] Ирландия, Латвия, Литва, Норвегия, Россия, Испания, Швеция и Швейцария.

Северная Америка [ править ]

США Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) и Transport Canada позволяют показ 3PMSF символ, указывающий , что шина превысила требование промышленности от эталонной (без снега) шины. [20] [21] По состоянию на 2016 год зимние шины составляли 3,6% рынка США и 35% рынка Канады. [22]

Штаты США и провинции Канады контролируют использование зимних шин. Ни в одном штате [23] или провинции (кроме Квебека) зимние шины не требуются. [24] Зимой им могут потребоваться зимние шины или цепи только в определенных местах:

  • Британская Колумбия - зимние шины требуются по закону только на определенных «обозначенных маршрутах с зимними шинами и цепями» в горных регионах. В этих районах автомобилисты должны использовать зимние шины или носить цепи противоскольжения. [25]
  • Национальный парк Альберта - Банф или Национальный парк Джаспер требует, чтобы автомобили были оснащены зимними шинами или цепями противоскольжения в период с 1 ноября по 31 марта или в любой другой период, когда дорога покрыта снегом или льдом. [26]
  • Квебек - зимние шины или шипованные шины необходимо использовать с 1 декабря по 15 марта. [27]

Использование шипованных шин регулируется в США и Канаде отдельными штатами и провинциями следующим образом: [28]

  • Неограниченное использование шипованных зимних шин разрешено в: (США ) Колорадо, Кентукки, Северная Каролина, Вермонт и Вайоминг; (Канада ) Альберта, Северо-Западные территории, Саскачеван и Юкон
    • Южная Каролина - единственное ограничение - шпильки не должны превышать 1/16 дюйма.
    • Вайоминг - во время снегопадов необходимо использовать цепи.
  • Зимние шины с шипами нельзя использовать на Гавайях, Миссисипи, Пуэрто-Рико или Южном Онтарио.
    • Грузия - только в условиях «снега и льда».
    • Иллинойс - запрещен почти для всех транспортных средств; с 15 ноября по 1 апреля могут пользоваться только сельские почтальоны и люди с ограниченными возможностями в сельской местности.
    • Миннесота - только сельские почтовые перевозчики и нерезиденты (максимум 30 дней), 1 ноября - 15 апреля; Освобождение от налогов для нерезидентов не распространяется на студентов из других штатов и нерезидентов, работающих в Миннесоте.
    • Висконсин - только почтальоны, школьные автобусы и автомобили скорой помощи, 15 ноября - 1 апреля; транспортные средства, зарегистрированные в штатах, где разрешены шипованные шины, могут использоваться в Висконсине до 30 дней в течение одного и того же окна.
  • Во всех остальных штатах и ​​провинциях разрешено сезонное использование шипованных зимних шин.
    • Алабама, Аляска, Флорида, Луизиана, Мичиган и Техас - разрешены только резиновые шпильки.
    • Аляска - 16 сентября - 30 апреля к северу от 60 градусов северной широты (включая Анкоридж и Фэрбенкс ); 1 октября - 14 апреля к югу от 60 градусов северной широты (включая Джуно ).
    • Айдахо - пожарные машины можно использовать круглый год; все остальные автомобили можно использовать с 1 октября по 30 апреля.
    • Нью-Брансуик - Транспортные средства можно использовать с 15 октября по 1 мая. [29]
    • Ньюфаундленд и Лабрадор - Транспортные средства можно использовать с 1 ноября по 30 апреля. [30]
    • Северная Дакота - школьные автобусы могут ездить круглый год; все остальные автомобили можно использовать с 15 октября по 15 апреля.
    • Новая Шотландия - автомобили пожарной службы могут использовать круглый год; все остальные транспортные средства можно использовать с 15 октября по 31 мая. [31]
    • Остров Принца Эдуарда - все автомобили можно использовать с 1 октября по 31 мая. [32]
    • Южная Дакота - школьные автобусы и муниципальные пожарные машины можно использовать круглый год; все остальные автомобили можно использовать с 1 октября по 30 апреля.

См. Также [ править ]

  • Снежные цепи
  • Снежные носки

Ссылки [ править ]

  1. ^ Heißing, Бернд; Эрсой, Метин (2010). Справочник по шасси: основы, динамика движения, компоненты, мехатроника, перспективы . Springer Science & Business Media. п. 591. ISBN. 9783834897893.
  2. ^ "Prall Tester - испытание на износ шипованных шин" . www.cooper.co.uk . Cooper Research Technology Ltd . Проверено 1 сентября 2014 года .
  3. ^ Ньютон, Ричард (2007). Справочник по характеристикам колес и шин . Сент-Пол: MotorBooks International. п. 35. ISBN 9781610592512.
  4. ↑ Тейлор, Рич (январь 1985 г.), «Как правильно выбрать зимние шины» , Popular Mechanics : 72–78.
  5. ^ a b c Хейс, Дональд (2013). Физика шинной тяги: теория и эксперимент . Springer Science & Business Media. п. 428. ISBN 9781475713701. Проверено 25 декабря +2016 .
  6. ^ a b c Гленн, Бард (декабрь 1989 г.), «Все о снежных шинах» , Лыжи : 52–55, 272
  7. ^ ScienceDaily (6 января 2011 г.). «Как зимние шины с шипами могут нанести вред общественному здоровью, а также тротуару» . Проверено 26 января 2011 года .
  8. ^ Нордстрем, Олле (2004), "Nya оч begagnade vinterdäcks isfriktion: sammanfattningsrapport: undersökning avseende inverkan пр ольха, mönsterdjup, slitbanehårdhet, dubbutstick оч dubbkraft", ВТИ Meddelande (на шведском языке ) (966), ISSN 0347-6049 
  9. ^ Gustafsson, M .; и другие. (2006), Effekter av vinterdäck - en kunskapsöversikt , Väg-och transportforskningsinstitutet
  10. ^ "Шипованные шины для зимнего вождения" . Tirerack.com . Проверено 24 января 2015 года .
  11. ^ «Испытание на износ шипованных шин» . www.cooper.co.uk . Cooper Research Technology Limited . Проверено 3 сентября 2014 года .
  12. ^ Армия США, Штутгарт. «Правила зимних шин» (PDF) . stuttgart.army.mil . Армия США . Проверено 29 марта 2017 года .
  13. ^ Подкомитет: F09.20 (2016). «ASTM F1805 - 16: Стандартный метод испытаний тяги при движении одного колеса по прямой на покрытых снегом и льдом поверхностях» . Книга стандартов ASTM . 9 (2): 14. DOI : 10,1520 / F1805-16 . Проверено 26 марта 2017 года .
  14. ^ Министерство транспорта (2007). §571.139 Стандарт 139 - Новые пневматические радиальные шины для легковых автомобилей . Название 49. Вашингтон, округ Колумбия: Управление Федерального реестра. п. 505. ISBN 9781577857778.
  15. ↑ Редакторы (16 января 2015 г.). «Снежные шины на вашем автомобиле: не просто необходимость, но иногда и закон» . 1816 - Журнал . Ремингтон.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  16. ^ a b База данных законов и правил электронного правительства (27 июня 1990 г.). «Закон о предотвращении образования колючей пыли от шин (Закон № 55)» . law.e-gov.go.jp/htmldata/H02/H02HO055.html . Правительство Японии.
  17. ^ Редакторы (2016). «Зимние правила - европейские правила для зимнего оборудования грузовых автомобилей и автобусов» . continental-tires.com . Континентальные шины . Проверено 26 марта 2017 года .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  18. ^ "Законодательство о зимних шинах в Европе - Обзор правил | Uniroyal" . www.uniroyal-tyres.com . Проверено 23 июля 2018 года .
  19. ^ Brimborg ehf. (10 декабря 2017 г.). «Зимнее вождение в Исландии на зимних шинах» . Dollar Rent-a-Car Исландия .
  20. ↑ Редакторы (21 февраля 2017 г.). «Купер отзывает 7067 спортивных шин Discoverer M + S» . moderntiredealer.com . Современный дилер шин . Проверено 26 марта 2017 года .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  21. ^ Редакторы. «Что следует знать - шины для зимнего вождения» . tracanada.ca . Канадская ассоциация шин и каучуков . Проверено 26 марта 2017 года .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  22. ^ Дадли, Дэвид (6 декабря 2016 г.). «Радость и ужас городской езды по снегу» . CityLab . Проверено 13 декабря +2016 .
  23. ^ Редакторы (2017). «Законодательство о зимних шинах в США» . bartecusa.com . Bartec USA LLC . Проверено 26 марта 2017 года .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  24. ^ Редакторы (2017). «Законодательство о зимних шинах в Канаде» . bartecusa.com . Bartec USA LLC . Проверено 26 марта 2017 года .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  25. ^ TranBC (2017). «Обозначенные маршруты зимних шин и цепей» . gov.bc.ca . Транспорт Британской Колумбии. Архивировано из оригинального 27 марта 2017 года . Проверено 26 марта 2017 года .
  26. ↑ Редакторы (23 марта 2017 г.). «Правила дорожного движения национальных парков» . Justice.gc.ca . Правительство Канады . Проверено 26 марта 2017 года .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  27. ^ «Зимняя подготовка» . saaq.gouv.qc.ca . SAAQ. 2019 . Проверено 9 ноября 2019 . С 1 декабря по 15 марта ваш автомобиль должен быть оснащен четырьмя зимними шинами, которые соответствуют установленным стандартам и находятся в хорошем состоянии.
  28. ^ AAA (2017). «Дайджест автомобильных законов. Шипованные шины» . AAA.com . Американская автомобильная ассоциация . Проверено 26 марта 2017 года .
  29. ^ Правительство Нью-Брансуика, Канада (24 сентября 2010 г.). «Безопасность зимнего вождения - общественная безопасность» . www2.gnb.ca . Проверено 14 февраля 2021 года .
  30. ^ «Общественное сообщение: приближается конец сезона шипованных шин» . www.gov.nl.ca . 9 мая 2019 . Проверено 14 февраля 2021 года .
  31. ^ https://novascotia.ca/just/regulations/regs/mv4579.htm
  32. ^ https://www.princeedwardisland.ca/sites/default/files/legislation/H&05-33-Highway%20Traffic%20Act%20Winter%20Tires%20Regulations.pdf