Почему автомобили F1 используют гладкие шины: понимание шаблонов протектора

Когда вы смотрите Формулу-1, вы могли заметить, что гоночные автомобили используют идеально гладкие шины без какого-либо рисунка протектора — в индустрии их называют "лысыми шинами". Причина проста: чем гладче протектор, тем ближе он прилегает к земле, максимизируя площадь контакта и обеспечивая максимальное сцепление на сухой поверхности, что позволяет развивать более высокие скорости в поворотах.

Однако не думайте, что гоночные шины всегда "лысые". Как только начинается дождь, команды сразу же заезжают на пит-стоп для установки дождевых шин с канавками. Один комплект для сухих условий, другой для влажных — это две совершенно разные вещи. Но обычные автомобили не могут позволить себе такую роскошь. Один комплект шин должен справляться со всеми дорожными условиями, поэтому рисунок протектора необходим, особенно для отвода воды в дождливую погоду.

Что именно делают эти канавки? Эти канавки на протекторе шин не просто вырезаны для эстетики. Они выполняют две функции: дренаж и тормозные характеристики, износостойкость и управляемость. Короче говоря, разные рисунки протектора предназначены для разных дорожных условий.

Дороги после дождя становятся невероятно скользкими, коэффициент трения падает до менее половины от сухого асфальта. Тормозная сила снижается, автомобиль становится склонным к заносу, а тормозной путь значительно увеличивается. Если шины плохо отводят воду, вода не может уйти, протектор не будет соприкасаться с землей, и вся шина будет "скользить" по воде — это то, что опытные водители часто называют "гидропланированием", при котором руль и тормоза становятся практически бесполезными. Кроме того, стоячая вода может оказывать давление на шины, увеличивая сопротивление. Поэтому расположение канавок имеет решающее значение.

7 рисунков протектора, каждый со своими характеристиками

1. Однонаправленный рисунок протектора

Легко узнаваемый, рисунок протектора имеет V-образную или стрелочную форму, с канавками, диагонально пересекающими направление движения, эффективно фиксируя направление качения. При установке необходимо следовать стрелкам; установка в обратном направлении значительно снизит его эффективность.

Этот рисунок часто используется в спортивных седанах и внедорожниках. Он обеспечивает сильный контроль направления, крупные блоки протектора, низкое сопротивление качению, высокую скорость и маневренность, а также отличное водоотведение. Однако есть очевидный недостаток: он шумный. Его нельзя менять местами между левой и правой сторонами, что делает его неподходящим даже в качестве запасного колеса.

2. Полосатый рисунок протектора (вертикальный протектор)

Продольные канавки, идущие концентрическими кругами по окружности, одна или несколько соединенных между собой.

Этот рисунок особенно популярен для передних колес (рулевых колес) грузовиков и автобусов. Он улучшает точность управления, хорошо отводит воду, тихий на высоких скоростях, быстро рассеивает тепло и имеет низкое сопротивление качению, что делает его менее склонным к заносу. Недостатки: среднее сцепление, посредственные тормозные характеристики и производительность на мокрой дороге, а также склонность к растрескиванию при длительных высоких нагрузках.

3. Симметричный рисунок протектора

Используя центральную канавку в качестве оси, рисунки протектора с обеих сторон одинаковы или схожи. Даже если вы повернете его на 180 градусов, рисунки все равно совпадут.

Эти шины широко используются в экономичных автомобилях и городских внедорожниках. Они ориентированы на тишину, комфорт, низкое сопротивление качению и топливную экономичность; для надежности и долговечности это хороший выбор. Однако рисунок протектора, используемый в небольших автомобилях, более фрагментирован, что приводит к слабому сцеплению, поэтому не стоит ожидать многого в плане спортивности.

4. Асимметричный рисунок протектора
Центральная канавка по-прежнему действует как ось, но на этот раз рисунки протектора с левой и правой сторон различны. Как правило, внутренняя сторона больше предназначена для отвода воды, а внешняя — для сцепления и прохождения поворотов, сочетая характеристики полосатого и блочного рисунков.

Часто используется в спортивных седанах и внедорожниках. Блоки протектора крупнее, чем у симметричного типа, что приводит к большему пятну контакта, более сильному сцеплению и лучшей управляемости. Однако крупные блоки также означают больше шума, что снижает тишину и комфорт.

5. Блочный рисунок протектора
Протектор разделен на независимые маленькие квадраты горизонтальными и вертикальными канавками, которые не соединены друг с другом.

Часто используется в зимних шинах, на задних колесах (ведущих колесах) коммерческих автомобилей, инженерных машин и внедорожников. Обеспечивает отличное торможение и управляемость, сильную тягу и тормозную мощность, а также устойчивость на снегу и мокрых дорогах. Однако такая независимая блочная структура изначально менее устойчива к износу, имеет более короткий срок службы и более высокое сопротивление качению.

6. Рисунок протектора "рогатка" (горизонтальный рисунок протектора)

Канавки расположены перпендикулярно окружности, проходя горизонтально.

Промышленные машины, задние колеса автобусов, сельскохозяйственная техника (комбайны, тракторы и т. д.), строительная техника и крупные тягачи полагаются на этот рисунок. Он обеспечивает отличное сцепление, а также сильные тормозные и тяговые характеристики. Однако он неэкономичен в плане топлива, не очень долговечен и не подходит для высокоскоростного движения — на шоссе он шумный, тряский и имеет высокое сопротивление.

7. Составной рисунок протектора (также называемый смешанным рисунком протектора, продольные и поперечные канавки)

Он сочетает в себе преимущества полосатого и рогатого рисунков.

Особенно распространен на грузовиках, автобусах и внедорожниках. Центральный полосатый рисунок обеспечивает управляемость и противоскользящие свойства, а рогатые рисунки на плечах обеспечивают тягу и торможение. В настоящее время это самый широко используемый рисунок протектора.