Home Автомобили и Автотехника Автотехника МЯГКИЕ ЛАПЫ, ОСТРЫЕ КОГТИ: ПОЛИГОН
МЯГКИЕ ЛАПЫ, ОСТРЫЕ КОГТИ: ПОЛИГОН PDF Печать E-mail
Словом Hakkapeliitta называли финских кавалеристов, служивших шведскому королю Густаву II Адольфу во время Тридцатилетней войны. В основе этого слова лежит финский боевой клич Hakkaa Páálle. С подобным бравым возгласом мы выехали на ледяной полигон Ивало в финской Лапландии, чтобы оценить современный шинный хайтек




Испытательный полигон Nokian в Ивало, часть которого находится прямо на льду замерзшего озера Таммиярви, работает с ноября по май и позволяет детально изучить динамику и управляемость автомобиля на снегу и льду

Испытательный полигон Nokian в Ивало, часть которого находится прямо на льду замерзшего озера Таммиярви, работает с ноября по май и позволяет детально изучить динамику и управляемость автомобиля на снегу и льду
Эволюция шипаКруглый предок шестигранный шип Hakkapeliitta последнего поколения стал результатом длительной эволюции.  Слева направо: шипы зимних шин Nokian Hakkapeliitta второго, четвертого, пятого и седьмого поколения

Эволюция шипа
Круглый предок шестигранный шип Hakkapeliitta последнего поколения стал результатом длительной эволюции. Слева направо: шипы зимних шин Nokian Hakkapeliitta второго, четвертого, пятого и седьмого поколения
При разгоне и движении  с постоянной скоростью участок протектора с воздушными амортизаторами касается дороги перед шипом и принимает на себя первую нагрузку. С закрытыми воздушными камерами шашка протектора становится жесткой и надежно удерживает шип в вертикальном положении. Когда шип отрывается от дороги, камеры открываются и смягчившаяся шашка с легкостью рассеивает накопившуюся энергию сжатия

При разгоне и движении с постоянной скоростью участок протектора с воздушными амортизаторами касается дороги перед шипом и принимает на себя первую нагрузку. С закрытыми воздушными камерами шашка протектора становится жесткой и надежно удерживает шип в вертикальном положении. Когда шип отрывается от дороги, камеры открываются и смягчившаяся шашка с легкостью рассеивает накопившуюся энергию сжатия
Медвежий коготь: при торможении основную энергию принимает на себя усиленная шашка протектора с выступом, расположенная перед шипом. Она распределяет энергию деформации так, чтобы шип всегда оставался в вертикальном положении для лучшего сцепления с дорогой

Медвежий коготь: при торможении основную энергию принимает на себя усиленная шашка протектора с выступом, расположенная перед шипом. Она распределяет энергию деформации так, чтобы шип всегда оставался в вертикальном положении для лучшего сцепления с дорогой

«Шипованная шина похожа на подушку безопасности», - так считает Тэппо Хуовилла, руководитель отдела разработки и усовершенствования продукции Nokian Tyres. Действительно, любителям «защищенной» городской езды на шипах приходится практически всю зиму терпеть низкочастотный гул на высокой скорости, слушать цоканье на торможении, осторожничать в поворотах на практически сухом асфальте или фирменной «похлебке от мэра», а иногда даже вешать на заднее стекло обидную букву «Ш», расписываясь в собственной неспособности замедляться в одном темпе с «нешипованными». И все это ради пары дней настоящих заморозков, когда дорога без предупреждения превращается в каток, и любители тишины и динамики выстраиваются в длинную очередь к страховым комиссарам.

Следуяаналогии Тэппо, можно сказать, что тесты зимних шин Nokian Hakkapeliitta 7,которые мы провели на полигоне в финской Лапландии (Ивало), представляли собойсплошной краш-тест. На абсолютно гладком льду, вполне пригодном для тренировокфигуристов, мы на самых разных автомобилях выполняли экстренные торможения ипереставки, отводили душу в крутых поворотах, исследовали поведение автомобилейи резины с включенной и отключенной ESP. Однако к полигону нас привела вполнеобычная асфальтовая, местами сухая дорога. И на ней я смог оценить, к примеру,что Volkswagen Golf – весьма тихий автомобиль для своего класса. А пятидвернаяHonda Civic отличается необычно острой управляемостью как на льду, так и насухом асфальте. Все эти нюансы мне позволила ощутить шипованная шина NokianHakkapeliitta7. Чтобы сделать по-настоящему комфортную и универсальнуюшипованную шину, инженерам Nokian пришлось применить ряд технических ухищрений.По сложности конструкции современная шина не уступает многим другим узламавтомобиля.

Безцоканья копыт

Шум,характерный для большинства шипованных шин, возникает при контакте шипов ствердым покрытием. Полая внутри шина – хороший резонатор, поэтому колебанияшипа, передающиеся резине, очень хорошо слышны. Первый толчок шина получает,когда набегающий шип ударяется о дорожное полотно. Зацепившись за поверхность,шип стремится некоторое время сохранять свое положение (для этого, собственно, они предназначен), колесо же вращается дальше. Резина шашки протектора,расположенная позади шипа, сжимается, накапливая энергию. Когда шип, наконец,соскакивает с дороги, резина разжимается и шина получает мощный «щелбан», а мыслышим то самое громкое «цоканье», которое на скорости превращается внизкочастотный гул. Кроме того, раскачка шипа и сопутствующая ей вибрацияспособствуют ослаблению крепления шипа в шине и в конечном счете ведут к потерешипа.

Подоснованием каждого шипа Hakkapeliitta 7 находится амортизирующая подушка EcoStud. Она демпфирует удары шипа о дорожное покрытие, снижая шум и вибрации.Кроме того, Eco Stud обеспечивает оптимальное давление шипа на дорогу. Нетсмысла пытаться продавить шипом сухой асфальт – от таких попыток твердосплавнаявставка шипа быстро сточится и придет в полную негодность. Если же поверхность,например лед, способна принять шип, давления Eco Stud будет как раз достаточно.

Участокпротектора, который касается дороги непосредственно перед шипом, содержитвоздушные амортизаторы – три полости в форме капли с отверстиями, выходящиминаружу. Когда шашка протектора касается земли, отверстия закрываются ивоздушная камера становится упругой, образуя надежную опору для шипа. Участокпротектора с воздушными амортизаторами отрывается от земли раньше шипа.

Отверстия открываются, воздух получает возможность свободно выходить из камер,и протектор становится мягким. Соскакивая с дороги, шип ударяется в мягкуюобласть, и энергия сжатой резины рассеивается воздушным амортизатором, вместотого чтобы передаться на резонирующие борта.

Когтинаголо!

Но хватитнаслаждаться тишиной, пора испытать возможности шины в экстремальных условиях.Утапливаем педаль в пол, и шестигранные шипы Nokian Hakkapeliitta 7 вгрызаютсяв лед, сообщая автомобилю уверенный разгон. Твердосплавная вставка шипаимеет форму ромба. Широкая сторона ромба обращена по ходу движения, чтобыобеспечить максимальную площадь сцепления шипов с дорожным покрытием во времяразгона и торможения. Эффективную площадь взаимодействия шипов со льдомувеличивает и восьмирядная ошиповка шины. Линии ошиповки образуют на протекторевосемь продольных линий. Точное позиционирование шипов на шине позволяетрасширить зону контакта, не увеличивая количество шипов, а значит, и массуколеса.

На разгонеи торможении направление и сила тяги, как правило, хорошо контролируютсяводителем, поэтому приоритетное значение имеет площадь взаимодействия шипов сольдом: чем она больше, тем больше тяги можно преобразовать в ускорение. Вповоротах ситуация, как правило, поддается контролю куда хуже, поэтомуприоритет отдается надежности сцепления с дорогой в целях скорейшегопрекращения скольжения. При поперечном скольжении шипы обращены к дорогекороткой стороной ромба. Ее малая площадь обеспечивает повышенное давление наповерхность и, соответственно, более надежное сцепление шипа со льдом. Приэтом благодаря шестигранной форме шипа все его грани, даже с «острой стороны»,образуют друг с другом тупые углы, поэтому шестиугольный шип в меньшей степениподвержен стачиванию и износу, чем квадратный, как на Hakkapeliitta 5.

Наторможении в дело вступает «медвежий коготь» – специальный усиленный выступ нашашке протектора, удерживающей шип. Его форма рассчитана таким образом, что,касаясь дорожного полотна перед шипом, он удерживает шип точно в вертикальномположении в условиях стремительно возрастающей нагрузки.

Наружнаячасть протектора Hakkapeliitta 7 выполнена из относительно мягкой резины,способной повторять профиль дороги для лучшего контакта. Якорь шипаудерживается в более твердой резине и имеет площадь бóльшую, чем площадьрабочей части шипа. Дополнительную опору создает увеличенное количество нитейстального корда, проходящих в районе якоря. Все эти меры призваны радикальноснизить вероятность выпадения шипа из протектора. Стоит ли говорить, чтоошиповка Hakkapeliitta 7 может производиться только в заводских условиях напредприятиях Nokian.

Резиновоезелье

И все же,если шипы исполняют роль «подушки безопасности», основную работу по удержаниюавтомобиля на дороге берут на себя резина и протектор. В резине шин Nokianвместо традиционного усиливающего компонента – технического углерода (его частоназывают «сажей») – используется диоксид кремния (в автомобильной отрасли егоназывают «силикой»). Силика более экологична в производстве и обеспечиваетменьшее сопротивление качению, а следовательно, лучшую динамику и экономиютоплива. К недостаткам силики можно отнести меньшую эластичность (а значит,меньшую стойкость к истиранию). Специалистам Nokian удалось сделать резинуизносостойкой и прочной на разрыв, добавив в смесь рапсовое масло. В качествевулканизирующего агента применили силан – соединение кремния с водородом. Силанпозволил надежно соединить большие количества силики и натурального каучука.Получившаяся резиновая смесь получила название криосилан.

Зимнейшине не обойтись без ламелей – участков протектора с частой мелкой насечкой.Образующиеся в результате тонкие пластинки резины мягко обволакивают рельефскользких дорожных покрытий, значительно увеличивая эффективную площадьконтакта. Однако на более твердых и цепких покрытиях ламели, как правило,проигрывают: тонкие пластинки смещаются относительно друг друга, и мягкийламелированный участок протектора не справляется с возросшей нагрузкой. В шинахHakkapeliitta 7 применена технология 3D-ламелирования. Мало того что зубчатаянарезка ламелей обеспечивает их сцепление между собой при боковых нагрузках.Поверхности, которыми пластинки соприкасаются между собой, имеют выпуклые ивогнутые участки, благодаря чему под нагрузкой они сцепляются и действуюткак единое целое.

ДляHakkapeliitta 7 был разработан новый симметричный направленный рисунокпротектора, который эффективно отводит влагу при движении по снегу или шуге(снежно-грязевой каше). Для сопротивления аквапланированию плечевые зоныпротектора сделали скошенными. По сравнению с Hakkapeliitta предыдущегопоколения в тех же самых типоразмерах протектор «семерки» окажется уже, а пятноконтакта – более вытянутым по ходу движения. Можно говорить о том, что в новоймодели сделан акцент на точности и остроте управления на скользких покрытиях.Центральные шашки протектора объединены в единое центральное ребро. Такой «тонкийслик» посередине колеса улучшает поведение шины на твердом и сухом покрытии:снижает сопротивление качению и шум, обостряет реакции на управляющие действия.

Арифметикапрогресса

СпециалистыNokian претендуют на то, что Hakkapeliitta 7 выводит управляемость, комфорт ибезопасность зимних шин на принципиально новый уровень. И они не нашли лучшегоспособа проиллюстрировать свою позицию, чем выпустить первую в мире шипованнуюпокрышку для Porsche с индексом скорости H (210 км/ч). Porsche 911,принадлежащие фирменной школе повышения водительского мастерства, мы своимиглазами видели на полигоне в Ивало. К сожалению, испытать эти спорткары насобственной шкуре нам не довелось, и главным генератором адреналина дляжурналистов из России стал Audi RS4 с пилотом-раллистом за рулем. Сами жемы изучали Hakkapeliitta 7 за баранкой чуть более скромных автомобилей,сродни тем, на которых нам и предстоит проездить всю зиму по суровымроссийским дорогам.

Ближе квечеру Тэппо Хуовилла наконец услышал вопрос, которого ждал весь день: почемуновая шина Hakkapeliitta получила индекс 7, тогда как предыдущая модель была «пятеркой»?Тэппо хитро улыбнулся в усы – ведь ради этого все и затевалось.Оказывается, для разработки нового поколения Hakkapeliitta специалисты Nokianсразу разделились на две команды. Первая занималась эволюционной доработкойHakkapeliitta 5. Эта шина сразу получила индекс 6. Вторая группа взяласьза разработку принципиально новой шины с нуля. Результаты первых же тестовпоказали, что революционный путь оказался радикально лучше эволюционного. Насравнительных испытаниях с Hakkapeliitta 5 «семерка» показала сокращениетормозного пути на 4% и уменьшение времени прохождения референсной трассына 8%. Поэтому начиная с этого сезона во всем мире будет продаваться новаяHakkapeliitta с индексом 7.