Как делают шипованную резину

Обновлено: 07.07.2024

Стальной конус и все? Угу, как же! Сложная конструкция и годы работы! Как устроены шипы и где их делают, знали до сих пор специалисты. Теперь будете знать и вы.

В мире есть лишь пять крупных компаний, выпускающих шипы для промышленной ошиповки зимних шин (ремонтные и спортивные шипы не берем — это отдельная тема). Четыре расположены в Европе. Три из пяти — в Финляндии. Одна — в России.

Для примера возьмем шип шины Cordiant Snow Cross 2, который выпускает финская компания Scason под названием Spike-Cor XL.

Корпус

Шип состоит из двух частей — корпуса (тела) и твердосплавной вставки — сердечника (пина). Корпус в данном случае сделан из алюминия. Первые шипы делали полностью из стали, но сейчас такую технологию применяют только для тяжелой техники, так как перед конструкторами стоит задача сделать шип как можно легче, чтобы уменьшить неподрессоренные массы.

Производители шипов экспериментировали и с пластиковыми корпусами, но отказались от этого материала из-за меньшей стабильности: они хуже держались в резине и быстрее вылетали.

Шипы в гнездах удерживают фланцы. Раньше применяли только однофланцевые шипы, сейчас делают многофланцевые, а чтобы они крепче держались, фланцы расширяют. Так, нижний фланец шипа Spike-Cor XL больше, чем у предыдущего, Spike-Cor, на четверть. Прибавку веса (пусть и крохотную по общим меркам) компенсируют выемками в корпусе.

Существует технология покрытия шипов специальным клеящим составом. Он активируется при вулканизации шины и усиливает посадку. Чтобы вырвать такой шип из гнезда, нужно применить усилие в 500 Нм. Spike-Cor XL хорошо держатся и без клея — на 20% лучше, чем шип предыдущего поколения Spike-Cor.

Сердечник

Твердосплавная вставка (пин) в большинстве современных шипов — из карбида вольфрама. Первый этап производства сердечника — прессовка под высоким давлением из порошка в специальной форме. В необработанном виде эта деталь похожа на короткий грифель от карандаша и такая же хрупкая. Твердость она приобретает после термообработки в печи без доступа кислорода при температуре 1500°С. Вес сердечника — 0,3–0,4 грамма.

Производители добиваются, чтобы износ шипов соответствовал износу резины протектора — для сохранения характеристик шин в течение длительного времени. Поэтому для первоклассных шин шипы и разрабатываются, и изготавливаются индивидуально.

Грани таланта

Чтобы обеспечить хорошую фиксацию шипов в гнездах, корпуса Spike-Cor XL делают не округлыми, а гранеными. Твердосплавная вставка шипа восьмигранная. Это существенно повышает тягово-сцепные характеристики шины на льду. У шипа Spike-Cor XL грани твердосплавной вставки увеличены, что дополнительно улучшает проникновение в лед.

На характеристики шин влияет не только конструкция шипов, но и их расположение. На шине Cordiant Snow Cross 2 шины расположены в 18 рядов. В пятне контакта одновременно находятся не меньше 10 шипов. При повороте дорожки шипов не пересекаются.

— Моя Нива ходит на шинах Cordiant уже 8 лет. Последний год летом — на All Terrain, зимой — на Snow Cross 2. Главное, что я получил, когда поставил на машину шипованные шины, — уверенность в том, что доеду до точки назначения и вернусь обратно. Нива у меня в основном используется за городом, езжу на ней по обледенелым дорогам Тверской области, в 300 км от Москвы. До того, как вооружился шиповками, ездить приходилось предельно осторожно. А сейчас могу ехать на 30 км/ч по дороге, на которой и стоять-то скользко.

Зимние шипованные шины помогают и буксировать прицеп с кормами для животных. Нива — машина легкая, сцепления, особенно на льду, не хватает, а шипы вгрызаются в наст. Частенько приходится ездить в лес, и там теперь автомобиль движется намного увереннее. А мне, соответственно, комфортнее. Кстати, снег и лед у нас в лесах лежат чуть ли не до конца апреля.

По поводу акустического комфорта и экономичности этих шин ничего не скажу. Я в Ниве слышу все — и двигатель, и трансмиссию, и тормоза… Если шум от шин и есть, то он малозаметен в общем ансамбле. А расход топлива если и изменился, то незначительно: как был высоким, так и остался.

Потише, шипы!

Разумеется, конструкторы стараются снизить и уровень шума от шипованных шин, ведь повышенную шумность больше всего и критикуют противники таких покрышек. Благодаря специальной выемке в основании шипа смягчается ударное воздействие шипа при контакте с асфальтовым покрытием. И это заметно снижает шум.

Это норма

Тест называется Over-run. Из финского гранита выпиливают плитки определенного размера, которые высушивают по специальной методике. 15 плиток собирают в блок, и 400 раз на 100 км/ч по ним проносится автомобиль с шипованными шинами.

У Cordiant Snow Cross 2 от 100 до 130 шипов (в зависимости от типоразмера шины). И теперь вы знаете, как они сделаны и работают.

А вы никогда не задумывались как делают зимние шипованные колеса? Покупая их от известной марки вы уже уверены в качестве? За шину — да, безусловно. А вот за шипы?

Дело в том, что совсем недавно, некоторые бренды производили только сами шины, а ошиповку же делали торгующие шинами организации. Что там вам нашиповали в гараже — не известно никому, включая того, кто и шиповал вашу резину. В целях экономии очень часто это делалось в ара-сервисах подручным методом из тех шипов для покрышек, которые аллах послал.

Я же ршил разобраться с вопросом ошиповки поглубже и обратился за помощью к шинникам, у которых есть свое производство. И недавно мне устроили экскурсию по шинному производству компании Мишлен. Увы, снимать его нельзя, кроме участка ошиповки. Дело в том, что многие станки являются собственной разработкой компанией и она очень сильно охраняет свою коммерческую тайну. На заводе были случаи, когда ловили шпионов конкурентов, которые приходили устраиваться на работу и вели себя потом подозрительно. Настоящие шпионские войны

1. Для ошиповки выделен небольшой цех.

2. На каждом этапе производства шины, поставки шипа существует строжайший контроль качества и параметров производства.

3. На заводе помешаны на безопасности. Для современного производства это сейчас норма. Но я все равно удивляюсь, когда все сотрудники проходят именно через эту калитку, а не сбоку.

4. На заводе процесс ошиповки полностью автоматизирован, что минимизирует человеческий фактор.

5. Шипы. Я, пока их рассматривал, уронил один шип на пол. Тут же двое сотрудников мне сказали, что обратно в бункер его класть нельзя, только в утиль теперь. И проконтролировали, куда я его положил. Невероятно. А казалось бы — какой-то один шип.

6. Автоматическая линия обеспечивает высокую стабильность процесса.

7. Компьютер с помощью датчиков находит гнездо каждого шипа и сажает его точно на свое место.

8. Контролируя при этом выступ шипа из протектора и силу вдавливания.

9. Головка крупным планом.

Сам процесс лучше посмотреть на видео, которое предоставила пресс-служба компании

10. После ошиповки каждая шина проходит визуальный и тактильный контроль.

11. Скоро на зимних дорогах страны.

12. Невероятные тактильные ощущения, когда погружаешь в шипы для покрышек руку.

14. Можно сказать, что музейный экспонат. Станок для ручной ошиповки шин. Используется для опытного производства и единичных экземпляров.

15. Компания использует традиционные круглые шипы для покрышек. Как показала практика, все другие формы становятся со временем круглыми или поворачиваются под произвольным углом.

16. Кстати, с 1 января 2016 года вступает в строй новый Техрегламент в России. Теперь максимальное количество шипов на погонный метр протектора равно 60.

Казалось бы, еще вчера мы посещали церемонию открытия немецко-калужского завода, а уже сегодня с конвейера сходит 2,5-миллионная шина. С момента запуска прошло уже больше двух лет, и главная на сегодня новость — начало производства премиум-шиповок IceContact 2. Калужский завод, к слову, стал вторым предприятием концерна, которое выпускает зимние шипованные шины, и единственным в России, где применены уникальные технологии шипования и вулканизации шипа, полностью интегрированные в производственный процесс. И если на заводе в немецком городе Корбах на долю шипованных шин приходится только 10–20 % от объемов производства (шипы в большинстве стран Европы вне закона, да и зимы куда мягче), то у нас потребность в таком продукте куда выше — в ближайшее время доля шиповок на калужском заводе составит около 60 %.

Из каждой 250-килограммовой стопки резиновой ленты берется один образец, который проходит обязательную проверку в лаборатории

Процесс создания шины с нуля — крайне трудоемкий, длительный и высокоточный. Огромное количество времени, как и с любым технологичным продуктом, уходит на разработку шин — компьютерное моделирование, изготовление макетов и предсерийных образцов шин, длительный подбор и тестирование резиновых смесей… И только после успешных испытаний дело доходит до производства недешевых пресс-форм для каждого типоразмера шин, а также установки и отладки производственного оборудования непосредственно на заводе. Сам же процесс производства серийной продукции выглядит менее творческим и более заурядным, но и здесь пока что есть место ручному труду профессионалов.

Посадку шипа проверяют на специальном станке. Прочность превосходная — выдирается тот только с кусками протектора

Усилие при этом достигает колоссальных 600 Н, хотя и обычный конти-шип показал вполне достойные 242 Н

Но свежеиспеченные шины еще не готовы: после вулканизации каждая шина проходит 100-процентный контроль качества, который включает весовую, визуальную и геометрическую проверки. Таким образом проверяют однородность структуры шины, наличие дисбаланса и отсутствие внешних недостатков. Также все шины проходят через рентген-установку, которая позволяет отследить правильность наложения слоев ( раньше для этого приходилось выборочно разрезать покрышки и осматривать их). И только после этого шины идут на фирменную ошиповку.

Компаунд смеси состоит из множества компонентов, включающих в себя 15 наименований, созданных с использованием 1500 различных материалов!

Также представители компании поделились перспективами развития производства. Одну из важнейших ролей здесь, конечно, играет не самая благоприятная экономическая обстановка: московский офис Continental прогнозирует падение российского рынка шин вплоть до следующего года. Вернуться же на докризисный уровень 2013 года, согласно ожиданиям компании, шинный рынок должен ближе к 2020 году, а уже к концу 2017 года завод планирует выйти на полную производственную мощность в 4 миллиона шин в год (теоретически существуют перспективы расширения производства аж до 16 млн).

Что касается настоящего времени, то сегодня в Калуге производится более 150 артикулов шин трех популярных в России брендов — Continental, Gislaved и Matador. По словам руководства, ведутся активные переговоры с российскими заводами-автосборщиками, с некоторыми уже есть определенные договоренности — АвтоВАЗ, Nissan, Renault, Ford, КамАЗ и т. д. уже сотрудничают с Continental.

Также в этом году начались поставки за рубеж: первые партии экспортных шин отправились в Республику Беларусь и на Украину, а за ними последовали поставки в Германию и Францию. В ближайшие месяцы шины, произведенные в Калуге, отправятся еще в ряд европейских стран: Бельгию, Испанию, Португалию, Италию, Великобританию, Польшу и Турцию. Примечательно, что это далеко не первый случай за последние годы, когда европейская компания, имея производство в России, начинает удовлетворять спрос не только наших, но и зарубежных торговых площадок — один из лучших показателей эффективности производства.

Стали известны новые подробности о готовящемся гиперкаре Koenigsegg One:1. Автомобиль будет представлен в начале марта на Женевском автосалоне. Как ожидается, всего изготовят не более пяти экземпляров новой модели. Представители компании рассказали, что удельная мощность суперкара составит 1 л.с на килограмм веса, а это означает, что мотор Koenigsegg One:1 разовьёт 1400 лошадиных сил. Максимальная скорость нового гиперкара достигнет отметки 450 километров в час, также в компании заявляют, что модель установит рекорды разгона машины до 100, 200, 300 и даже 400 километров в час.

С приближением холодов перед тысячами водителей встает жизненно важный вопрос о выборе зимней резины. Жаркие споры о том, что лучше — шиповка или липучка, каждый раз возникают с завидным постоянством. Причем в ход идут как проверенные факты, жизненный опыт автовладельцев, так и разные мифы. Но самое интересное, что независимо от итогов этих дискуссий, выбор покупателей всегда примерно один и тот же.

Согласно статистике продаж, которой охотно делятся производители шин, ежегодно в России, Беларуси и Казахстане продается порядка 24 миллионов зимних покрышек. Из них на шипованные стабильно приходится около 75 % или 18 миллионов штук, тогда как доля фрикционной резины, прозванной в народе липучкой, втрое меньше — 25 % или 6 миллионов.

Но на практике существует много оговорок и нюансов. Например, опытным путем доказано, что липучка доминирует только на мокром асфальте. За сухой шиповка цепляется лучше фрикционной резины. На льду и на снегу покрышки с металлическими когтями работают эффективнее при небольшом минусе (до -15 °С). Если же на улице холоднее, то липучка предпочтительнее, поскольку шипы способны проколоть не всякий сильно промерзший лед. А в диапазоне температур от -13 °С до -15° оба типа зимней резины примерно одинаково хороши.

Однако, даже правильный выбор сезонных шин — еще не гарант безопасности и уверенной управляемости автомобиля. Важно следить за состоянием резины и правильно ее эксплуатировать. Ведь растеряв основную часть своих острых металлических зубьев, шипованная покрышка может стать практически бесполезной и даже опасной. А оставить резину без шипов проще, чем кажется. Помимо резких торможений, стартов со светофора с пробуксовкой и, не дай бог, дрифта преждевременно растерять цепкие элементы протектора поможет, например, неправильная балансировка колес.

Бытует мнение, что на зимней резине можно сэкономить. Дескать, настоящие холода у нас непродолжительны, да и осадки — чаще дождь, чем снег. А еще якобы опытному водителю и машине с полным приводом все нипочем даже на летних покрышках. В крайнем случае, говорят, хватит правильных сезонных шин и на одной оси, ведущей. Все это заблуждения, которые могут обернуться не только лишними тратами на ремонт разбитой машины, но и вредом собственному здоровью, а то жизни.

Да и опыт вождения — это необходимое, но отнюдь не достаточное условие безопасной езды. И его рассматривать следует как дополнение к правильной резине. Что же касается установки зимних шин только на ведущие колеса (или шипованные на одной оси и липучку — на другой), то с ними автомобиль не будет обладать той же устойчивостью на дороге, управляемостью и предсказуемым поведением, на которое можно рассчитывать с четырьмя сезонными покрышками с одинаковым протектором. В Сети достаточно видеороликов, демонстрирующих это наглядно.

Сегодня в автомагазинах можно приобрести так называемые ремонтные шипы. Это находка для владельцев изношенных зимних шин. Однако не во всех случаях ремонтные шипы выручат: порой их установка бессмысленна.

А вот если вы проезжаете за зиму 5000 —10 000 км и по окончании сезона с огорчением замечаете, что некоторое количество шипов утрачено, то есть смысл задуматься об установке ремонтных шипов.

Когда целесообразно дошиповывать?

Шины не старые. Дошиповка шин старше пяти лет ничего не даст — резина зачерствела и не будет держать шип как следует.
Отсутствует разумное количество шипов. Потеря нескольких штук незаметна, а если выпали почти все, то дошиповка может оказаться слишком дорогой.

Способы дошиповки

1. Шипы стандартного размера (в новые отверстия). При этом варианте небольшие, но обычной конструкции шипы устанавливают в заранее просверленные отверстия. Место должно быть не рассечено канавками на расстоянии хотя бы 5 мм от центра отверстия. Современная шина имеет немного мест для установки шипов таким способом.

Зачастую шипы располагаются слишком близко к канавкам или отверстию под старый шип. Таким способом можно установить шипы в мастерской, и обойдется такая процедура примерно в 20 рублей за шип.

2. Ремонтный шип увеличенного размера (в штатное отверстие). Если отверстия под шипы не разбиты, то можно воспользоваться ремонтными шипами. В алюминиевый корпус запрессована твердосплавная вставка, а увеличенный диаметр обеспечивает пластмассовая втулка. Шип заходит в отверстие с большим натягом. В мастерских для установки используют пневмопистолет. Установка шипа в мастерской обойдется примерно в 20 рублей. Ремонтный шип стоит от 6 рублей за штуку. Поэтому находятся желающие дошиповать шины самостоятельно.

Ремонтные шипы выпускаются высотой 7, 8 или 9 мм. Обратите внимание на большой диаметр шипа. Благодаря этому шип очень плотно стоит в штатном отверстии.

3. Резьбовые шипы. Такие шипы по своей конструкции напоминают саморезы. Ставят их опять же в свободные от канавок и отверстий элементы протектора. Работу можно выполнить и самому.

Монтировать китайские шипы-саморезы просто, но держатся они не особенно хорошо, и всегда есть риск, что произойдет прокол шины своим же шипом. Цена за такой шип составляет 6–7 рублей.

Существуют и более качественные резьбовые шипы, как на фото. Каждый стоит около 26 рублей, и еще необходимо приобрести специальный ключ. Их также можно ставить и в неразбитые штатные отверстия.

Пробуем сами

Первым делом нужно подготовить отверстие под шип. Очищаем отверстие от грязи и камешков.

Штангенциркулем проверяем глубину отверстия под шип. Глубина должна быть равна длине шипа или немного его превосходить.

Самостоятельно установить ремонтные шипы можно с помощью дрели или шуруповерта. Зажимаем в патрон трубку внутренним диаметром 9 мм и наружным не более 12 мм. Можно использовать подходящую инструментальную головку.

Наносим на края отверстия водный раствор средства для мытья посуды для снижения трения при запрессовке шипа.

Читайте также: