Шипы для шин: острая тема
В 270 километрах к северу от Хельсинки есть городок Ювяскюля с населением менее 130 тысяч жителей. Неподалеку от него расположен завод Tikka (фин. tikka – дятел), выпускающий шипы для зимних шин. С 2008 года им владеет компания Continental.
Корпус и сердечник шипа изготавливают по отдельности. Корпус получают из стальной или алюминиевой проволоки методом холодной формовки. На фото показана начальная стадия производства: металлическая нить отправляется в станок на резку. На заводе в городе Ювяскюля – шесть линий мощностью 180 заготовок в минуту.
Около 80% выпускаемых здесь шипов имеют алюминиевый корпус. Сталь не запрещена, но из-за законодательных ограничений массы, принятых в некоторых странах, используют крылатый металл, как более легкий. К примеру, у покрышек, продающихся в Финляндии, шип должен весить не более 1,1 г, а в России – не более 1,6 г. | |
После резки и формовки корпуса шипов промывают и ссыпают в большие ящики для отправки на следующий этап производства. | Сердечники изготавливают из стали. Сырьем служит металлический порошок, который спрессовывают в соответствующей форме. |
Tikka обеспечивает работой 72 сотрудников, включая административный персонал. Они успевают заниматься исследованиями, производством, тестами, сертификацией и продажами – иными словами, полным циклом. Даже львиную долю станков и прочего оборудования делают здесь же по собственным чертежам. Отсюда высочайшее качество и гибкий подход к требованиям заказчика. И это при внушительном объеме производства: 600 млн шипов в год.
Шипы развиваются вместе с шиной, ведь они вносят свой вклад в ее основные характеристики – сцепные свойства с дорогой всех типов, расход топлива и комфорт при езде. Одна из самых сложных задач – сделать так, чтобы «железный гвоздь» сохранял свои свойства в течение многих тысяч километров пробега и при этом изнашивался одновременно с протектором. Если поставлена цель разработать первоклассную зимнюю шину, шипы под нее тщательно подбирают и даже изготавливают индивидуально.
Выходящие из пресса заготовки для сердечников цветом и видом напоминают грифель карандаша. Кстати, они столь же хрупкие: легко переламываются надвое пальцами. | Дабы сердечники набрали необходимую прочность, их отправляют на термическую обработку в печь. Процесс идет без доступа кислорода при температуре 1500 ºС. | ||
Готовые сердечники весят 0,3–0,4 г – существенно меньше, чем сравнимая по размерам деталь из обычной стали. Секрет такого облегчения заключен в технологии изготовления (прессование под высоким давлением) и составе сырья: сталь особого сорта, вольфрам, кобальт. | «Свадьба» корпуса и сердечника происходит методом запрессовки в сборочной машине, в которую разом загружают партию из тысяч заготовок. Tikka производит шипы нескольких типов, отличающихся друг от друга формой и характеристиками. Перед запуском другой модели необходимо полностью очистить станок от заготовок предыдущего цикла. Генеральная уборка занимает восемь часов – целую рабочую смену! Поэтому на заводе стараются запускать в работу крупные партии, чтобы сократить вынужденные простои оборудования. | Обычно корпус шипа светлый, а сердечник черный. На фото показан вклеиваемый шип для шины Continental IceContact 2. Его корпус покрыт клеящим составом, который активируется на финальной стадии производства покрышки – при вулканизации. Таким образом «гвоздь» надежно фиксируется в посадочном отверстии. |
Ныне действующий европейский техрегламент для шипованных шин вступил в силу в 2013 году. Главным новшеством стало ограничение максимального количества шипов на метр качения шины. В Финляндии разрешено пятьдесят, в России – шестьдесят. Что это означает на практике? Например, для шины размерности 205/55 R16 допустимое количество «гвоздей» уменьшилось на четверть – с 130 до 96. Это касается шипов, сертифицированных отдельно от покрышки. Одобряется конкретная модель шипов, и их разрешают устанавливать в любые шины. Дополнительные тесты не нужны, нельзя превышать лишь оговоренное в техрегламенте количество шипов. Такой вариант подходит для тех компаний (или бюджетных линеек у именитых марок), которые хотят создать покрышку средненького уровня или даже попроще.
Испытательная база компании Tikka – это лаборатория с полным набором оборудования для всевозможных тестов, а также небольшой полигон на расположенном неподалеку аэродроме. Для тестов в реальных условиях новые шины выдают таксистам. Их пробеги и опыт дают достаточно полезной информации. К слову, Tikka – единственный производитель шипов, располагающий собственной сертификационной лабораторией. | Эта машина вырывает шипы, измеряя необходимое для этого усилие. Чтобы выдернуть вклеенный шип из шины Continental IceContact 2, требуется усилие 50 кг – на 400% больше, чем для шипа, установленного по обычной технологии! Наблюдал своими глазами: «гвоздь» отделяется крайне неохотно, вместе с кусочками резины, которые остаются на его корпусе. |
Для контроля размеров сердечников применяют несложный агрегат. Детали поступают на пару расположенных под уклоном трубок. Расстояние между ними увеличивается от начала к концу. В результате самые мелкие заготовки ссыпаются в первое ведро, а самые крупные проходят весь путь до конца и попадают в последнее, четвертое по счету. | Выступание шипов контролируют прибором, похожим на тот, которым измеряют глубину протектора. Европейское и российское законодательство требует, чтобы «жало» выглядывало из протектора не более чем на 1,2 мм. |
Желаете улучшить характеристики за счет большего количества «гвоздей»? Нет проблем, но покрышкам придется выдержать дополнительные испытания на износ дорожного покрытия. И лишь при положительном результате их допустят к серийному производству. Катают такие шины не по асфальту, а по гранитным плитам – 400 проездов на скорости 100 км/ч. Все параметры строго регламентированы: процесс подготовки плит, давление в шинах, масса автомобиля, нагрузка на каждое колесо, температура воздуха, «дороги» и покрышки. По окончании тестов фиксируют разницу в массе пяти плит до и после тестового пробега. Если показатели в норме, шине дают путевку в жизнь. И абсолютно не важно, сколько в ней шипов.
Однофланцевые шипы (а) – устаревшая и вышедшая из массового употребления конструкция. Двухфланцевые (б) лучше удерживаются в протекторе, а более широкий верхний фланец вдобавок препятствует попаданию грязи и влаги в посадочное гнездо, что также продлевает срок совместной жизни шипа и шины. Форма и толщина корпуса – на усмотрение производителя. Шипы с трехфланцевым корпусом (в) сидят в протекторе еще прочнее. Но они не настолько надежнее в эксплуатации, насколько сложнее и дороже в производстве. По сути, это экзотика: для массовых шин достаточно и двух фланцев. Тем более что производители придумали более эффективные способы фиксации – например, вклейку, как в случае с шиной Continental IceContact 2. |
Типы шипов для легковых шин из ассортимента компании Tikka
| | | |
Основание корпуса | круглое | круглое | овальное |
Тип сердечника | круглый | треугольный | прямоугольный |
Установка относительно продольной оси | в любом положении | в любом положении | в фиксированном положении |
ИЗ ЖИЗНИ ШИПОВЛюбопытный факт: во всем мире лишь пять компаний занимаются выпуском шипов. Все они расположены в Европе, причем три из них – в Финляндии. Ничего удивительного: страна представляет собой прекрасный естественный полигон для испытаний. А первым промышленным производителем стала именно компания Tikka – в 1959 году. Сегодня основные рынки сбыта шипованных шин – Финляндия и Россия. За ними расположились страны Скандинавии (Швеция, Норвегия, Дания) и Канада, в которой, кстати, еще сохраняется спрос на покрышки, шипуемые после выхода с завода – дилером или в мелких мастерских. Их туда поставляет Gislaved (марка принадлежит концерну Continental). |