Шипизика

Как надёжнее схватиться за стол?
1. Пальцами?
2. Гвоздями ?

Схватитесь за стол рукой(не жирной). Нормально держитесь? можете даже подвинуть его, если он не слишком тяжёлый.
А теперь тоже самое, но двумя гвоздями. Только вбивать их нельзя. просто берёте в руки 2 гвоздя и пытаетесь схватиться им за стол. Не получится верно? царапину оставите, но стол подвинуть не получится.

С чего вы решили, что если шипы царапают лёд, значит дают хорошее сцепление ?

Для того, чтобы машина поехала колесо должно как бы оттолкнуться от опорной поверхности и пихнуть машину вперёд. Отталкивание от опорной поверхности не подразумевает её разрушения. При разрушении опорной поверхности вам становится не от чего отталкиваться. Сила действия равна силе противодействия, 3й закон ньютона, школьная физика.
Для того, чтобы поехать нужна сила противодействия вращению колеса. Вывешенное в воздухе колесо пихнет машину вперёд? Нет, сила противодействия воздуха ничтожно мала. А у асфальта велика. Сила противодействия асфальта тому, что вы начнёте его пихать и будет той силой, которая приведет машину в движение.

Почему машина скользит по льду больше чем по асфальту ?
Потому, что покрышка разрушает верхний слой тёплого льда. Откалывает молекулы льда, что приводит к их переходу в другое агрегатное состояние — из твёрдого в жидкое. Разрушение опорной поверхности ведет к тому, что отталкиваться колесу становится не от чего.
Почему с падением температуры растёт сцепление у фрикционных и летних шин со льдом? Потому, что холодный лёд становится прочнее. К -40  градусам по Цельсию лёд становится на столько прочным, что и сцепление обычных шин с ним становится таким же как и с бетоном. Покрышка более не может разрушать опорную поверхность и переводить воду в другое агрегатное состояние.

Почему же тогда ухудшается сцепление шипованных шин по мере того как лёд становится холоднее?
Эффект увеличения сцепления шипованных шин основывается на том, что шип пробивает отверстие в хрупком тёплом льду.
Если хватать стол гвоздями — ничего не получится. Максимум царапины по столу.
Но если забить гвоздь в толщу стола, то сцепление увеличится.
Однако если забить гвоздь недостаточно глубоко — кусок стола может отвалиться и гвоздь вылетит… произойдёт потеря сцепления.
Разрушение опорной поверхности это не признак хорошего сцепления. Наоборот это признак утраты сцепления.

Царапина по льду — разрушение опорной поверхности. Шип не смог удержаться в толще льда.
нарастание твёрдости льда при снижении температуры приводит к тому, что шип не может пробивать лёд, чтобы крепко в нём держаться.
Аналогичный эффект происходит при стачивании шипов на асфальте. Потеря формы и величины выступания приводит к тому, что падает площадь зацепления лёд-шип.
При очень твёрдом льде шип вообще не пробивает льда.
Шип становится на поверхность льда и делает с ней то, что делает фрикционка при околонулевых температурах. Хоть сам он и не способен уже пробить толщу льда, но он может разрушить верхний слой. И поскольку это происходит в условиях очень низких температур и на узком участке соприкосновения — образуется царапина.
Т.е. механизм почему шипы начинают проигрывать липучке при низких температурах он тот же самый из-за которого липучка проигрывает на тёплом льду.
Но только если на тёплом льду новый острый шип может пробить дырку и сидеть в ней неподвижно. То на холодном льду шип может только повредить верхний слой. Что и мешает сцеплению также как в случае тёплого льда и липучки, которая его полирует (разрушает).
Холодный же лёд уже сопротивляется разрушению сильнее… и с каждым градусом мороза сцепление фрикционных шин со льдом только нарастает. А шип теряет своё преимущество. Меньше глубина проникновения — выше вероятность сколоть край.

Многим кажется невероятным парадоксом и чуть ли не сказкой то, что липучки с каждым дополнительным градусом мороза обретают преимущество над шипами.

Никакого парадокса тут нет.  Возьмём песок. Колесо легко разрушит опорную поверхность рыхлого песка.  Песок+цемент = бетон… сцепление по бетону хорошее.
Заменим цемент водой…  Мерзлый песок, где песчинки скреплены не кальциевыми кристаллами, а ледяными… И снова хорошее сцепление. Потому что есть от чего оттолкнуться.

Спиливание шипов асфальтом и даже банальная утрата ими острых граней — ухудшают способность шипа проникать в лёд. Становится банально нечему проникать. Наоборот, обрубок шипа приподнимает прилегающую часть покрышки над опорной поверхностью, чем уменьшает пятно контакта и ухудшает сцепление.

---

Полной чушью является легенда о том, что якобы даже спиленные шипы могут куда то впиваться.

Уменьшение высоты выступания шипа снижает упругую деформацию резины на которую опирается его пятка. Меньше деформация — меньше давление. Всё это интегрально отражают тесты сцепления при разной высоте выступания шипов.
Стандартное выступание шипа 1,2мм.  Примерно с выступания 0,6мм происходит полная утрата преимущества на тёплом льду. Поскольку создаваемой деформации резины становится недостаточно для развития нужного давления для прокалывания льда.

Всё это делает шипованные покрышки с гражданским выступанием 1,2мм крайне узко специализированной резиной. Только тёплый лёд и новые шипы. Только так можно получить преимущества над фрикционами.

И все ваши частные выводы, противоречащие вышеописанному — являются обычным самовнушением и/или недостоверным экспериментом.
Вышеописанное основывается на фундаментальных принципах физики, а не мнениях, ощущениях, рекламе и прочей ереси.

Эффект и эффективность «липучки» основывается на том, что она также является «шиповкой». Только на гораздо более мелком уровне. Видимо если бы маркетологи назвали её не липучкой, а «наношиповкой» или микрошиповкой или микроабразивными шинами, то продажи пошли бы лучше. Но назвали как назвали. Сути это не меняет.

Огромное количество микроскопических шипов не может проткнуть лёд, даже самый тёплый. Они разрушают его поверхность (что визуально выглядит как полировка при буксовании).
Но чем крепче становится лёд — тем больше зацепа вы получаете. Микронеровности покрышки цепляются за микронеровности льда и поскольку последние держатся крепко и не скалываются (не приобретая доп энергию и не переходя в состояние жидкости), то и «держак» получается хорошим.

Липучкой такие шины назвали скорее всего из-за принципа их работы. Они не забивают гвозди в лёд. А принцип их работы основан на множественных микроскопических зацеплениях по типу всем известной застёжки-липучки.

---

Резюмируя всё вышеизложенное…  Шипы хороши на тёплом льду и новыми. При не соблюдении любого из условий они проигрывают, иногда разгромно.

Резина Липучка (фрикционка, микророшиповка, наноабразивка итд ) имеет преимущество при движении по любым твёрдым покрытиям.
И если с ростом температуры она начинает разрушаться сама, теряя сцепление. То при понижении температуры наоборот… Она становится крепче и опорная поверхность тоже. Т.е. именно липучка — это идеальная резина для суровой зимы.
И это не чьё то мнение и тем более за деньги. Это следует из самого принципа и конструкции фрикционки скандинавского типа.

Да, да… липучка бывает не только застёжка и шины. Фрикционная резина может иметь скандинавский тип протектора и европейский. И разница между ними может быть огромной.
Европейская липучка оптимизирована под дождь и асфальт. Она твёрже и по составу и по конструкции. Поэтому она интенсивнее уничтожает верхний слой тёплого льда, что приводит к пробуксовке.
Также её протектор не оптимизирован для отвода именно снега из пятна контакта. Более твёрдая конструкция улучшает сцепление на асфальте.
А при сильном понижении температуры она начинает проигрывать скандинавской липучке из-за того, что уже не так хорошо проминается для зацепа со всеми неровностями.

И на счёт проминаться.
Липучка позволяет однозначно улучшить проходимость методом снижения давления в шинах. Падение давление увеличит пятно контакта.

Падение давления в шипованной покрышке хоть и увеличит пятно контакта, но одновременно и снизит давление на грунт со стороны шипов. А также сделает «подпор» шипов более мягким. Для того чтобы шипы впивались в лёд давление в покрышке должно быть большим, но это уменьшает пятно контакта…  Поэтому нужно ловить некий баланс.

В липучках не нужно ловить такой баланс. Там однозначная зависимость сцепления от давления в шине. Снизил давление — получил больше сцепления. И без всякого риска выломать шипы.

Т.е. именно липучка это колёса для севера…

---

А для тех кому всё вышеизложенное было слишком сложно… Мне подписчик прислал специальный ролик…

Машины едут на липучках. Ещё раз… На фрикционных шинах !!!
Максим пишет:

Самое время рассказать, почему я НЕ считаю эту Йокогаму лучшими шинами всех времён и народов.
Конструкция протектора у неё конечно скандинавского типа. Много раздельных блоков, они все разъединены и большие расстояния между блоками.
Однако! Ламели не рассекают блоки от края и до края. В боковых блоках вообще нарезаны замкнутые ламели, без выхода за пределы блока.
Для чего это сделано ? Это сделано для лучшей устойчивости на асфальте.
Также, глубина ламелей оставляет желать лучшего.

Как вы видите, ламели нарезаны не на всю глубину. Особенно по краям. Это сделано в угоду тому, чтобы тестировщики этих шин не обгадили её за то что она «плывёт» в повороте на асфальте на большой скорости.
Для чего свойства для высоких скоростей и асфальта зимним шинам ? Тем более в такой экспедиции…

Сравним её с почти эталоном зимней липучки… Belshina Artmotion snow

Из асфальтового здесь только сплошная центральная дорожка. Однако она узкая и изрезана ламелями от края до края.
Глубина ламелей также из разряда «глубже я не видел».

Только критический износ приводит к тому, что исчезает выход ламелей за пределы блока. Но к такому износу у «Японца» уже и ламелей никаких не будет.

2е место занимает Кордиант полар SL

Второе потому, что есть ламели у которых выход только на одну сторону блока.
А также две сплошных дорожки.

На третье место я бы поставил кордиант винтер драйв.

Однако на третьем месте он будет только после износа. А вот до износа он спорит за первое место, потому что сплошной дорожки у него нет. И у него было бы первое место, если бы глубина нарезки ламелей была больше.

Вот это три действительно очень крутых зимних покрышки. А Йокогама в этом рейтинге стала бы только на 4е место. А по износу в 50% она вообще вылетает в разряд европейских липучек для мягкой зимы.

---

Европейская липучка…

Да, здесь даже ламели рассекают блок от края до края. Не самый плохой вариант. Но только блоков как таковых нет. Фактически 5 сплошных дорожек как на летней резине. Заплечик скруглённый для мягкого проезда рельс и ям. Вы можете такую купить себе для города. Но только не нужно потом всем говорить, что у вас была липучка и она хуже шипов. Да, такая липучка в именно зимних дисциплинах ведёт себя не очень, но не потому что она липучка. А потому, что рисунок у неё не скандинавский. А почти на всех шипах он именно скандинавский. И именно это вам помогает, когда ваши шипы уже спилены.

Это европейская липучка, она хороша когда воды больше чем снега и льда.

Также строго говоря не относятся к липучкам и колёса с дырками под шипы.
Во первых состав резины у них не тот, он твёрже.
Во вторых площадки под шипы это примерно минус 20% ламелей. Да и ламели в этих блоках уже не рассекают сам блок от края до края.

Шиповка лучше чем такая нешиповка по льду ? Ну определённо да. Пока шипы есть они хоть чем то могут помочь на льду. А когда шипы стёрлись, то уж лучше их не было бы совсем. Стёртый шип только приподнимает участок резины над поверхностью и ничего уже не прокалывает.

И здесь и везде, когда я говорю о липучках и их преимуществах, я имею ввиду настоящие липучки, созданные таковыми с рождения и созданные для снега, а не города. В то время как для вас разницы нет. Хотя разница…

Наверняка больше, чем вы думали. Обе машины обуты в липучку, но разных типов. Как видите разница прямо как в вашей рекламе шипов, однако обе машины на липучке. И как видите дело не в шипах, а в рисунке… когда ваши шипы уже убиты вам помогает именно рисунок. Поэтому сравнивая с европейской липучкой… да, можно начать нести бред о том, что шипы это круто.
Шипы это не круто, это отсталая технология из прошлого века. Диапазон её преимуществ на столько узкий, что пользователи их почти никогда не получают. Чтобы забивать гвозди в лёд, нужно иметь  1. Лёд 2. тёплый 3. гвоздь 4. достаточной длины. Поездил по асфальту — и гвоздей нет и длина не та.
В то время как хорошая липучка боится только жары.

PS
Европейская липучка…  Кто сказал что нет ?

Всесезонка ? Европейская городская липучка!  Все градации шин весьма условны.

Когда я вас шокирую поездками на летней по снегу я не выбираю летнюю для Италии. Я езжу на летней Каме…
Летняя резина между собой также разнится очень сильно.
И на такой вот… я бы тоже не стал ездить по снегу.

Научитесь разбираться в рисунках протектора. Какой рисунок для чего нужен. И вы перестанете тратить время на просмотр различных тестов шин. посмотрел на рисунок и сразу стало понятно что ожидать.

Вот эта последняя — аквапланирующий кошмар на котором чуть снег и ты в кювете. Зато на сухом горячем асфальте никто тебя не догонит.

---

Думаете владелец сошёл с ума ? Нет, он превращает свои подержанные летние шины в немножко зимние.
В автоспорте даже применяются специальные ролики с иглами. Прокатка на этих роликах измачаливает протектор в лоскуты. Но это и требуется для наилучшего сцепления со скользким покрытием. Получаются супер фрикционные шины )

---

PS2
Сфотографировал вчера. Видно, что шипы новые. Им неделя или того меньше.
Видно, что края немного подгрызены уже. Но интереснее всего не это.

Вот я даже для себя сделал открытие. Шипы заколошматило в резину. Посмотрите на то, как они сидят. Выступания или нет вообще или оно минимально!
«А если вдруг лужа льда на дороге ?»  То ты на шипах готов?  … хрен тебе! Если вдруг ты с асфальта попал на лёд — твои шипы глубоко забиты в покрышку! Помощи не будет !

Сейчас любители шипов начнут рассказывать сказки о том, что шип якобы что-то выдавит при наезде на лёд. Вы в своём уме ? Вот стоит покрышка. Шипам ничего не мешает вылезти наружу. Почему они не вылезают ??? Почему они забиты вглубь покрышки ? Что их выпихнет при наезде на лёд ? Нечему их выпихивать при наезде на лёд, если даже в свободном состоянии они не вылазят.

Итого мы имеем… В городской среде шипованные покрышки — абсолютно бесполезны. От них только вред, причём вред всему, включая вред сцеплению с дорогой, включая вред сцеплению по льду.
В каком из тестов покрышек имитировали ситуацию попадания машины с асфальта на участок льда ? Ни в одном. Потому что эффекта не будет! Шипы забиты в покрышку.

Всё что может вытащить ваши шипы — цетробежная сила. Но для этого надо ездить по мягким покрытиям с достаточно большой скоростью.

«А вот в Финляндии на шипах можно»  «И дороги там хорошие».
Конечно можно! потому, что такое покрытие не будет ни портить шипы, ни забивать их внутр покрышки и предотвращает износ собственно асфальта.

Содержание дорог в снежном накате… Вот как это называется. И в России такое встречается только в самой самой глуши.
Но ни в какой Москве, Туле или Тамбове твои убитые и забитые шипы ничем тебе не помогут в ледяной колее во дворе.

https://wp.me/p8xIp4-5lq