Аквапланирование

05.03.2009

Аквапланирование

Дождь на дороге приносит с собой различные трудности, от мелких до серьезных. Появляется опасность аквапланирования, т.е. исчезновения пятна контакта шин с дорогой из-за прослойки воды и, как следствие, потери сцепления колес с дорогой. Аквапланирование обычно проявляется при езде по залитому водой асфальту на скорости свыше 60 км/ч или при торможении юзом даже по неглубокой пленке воды и нередко приводит практически к полной потере управляемости.

Аквапланирование - это скольжение по воде. Естественно, что не такое как на водных лыжах, но по физическому смыслу весьма похожее.

Примем силу сцепления автошины с сухим дорожным покрытием за единицу. Тогда сцепление на мокром асфальте окажется не более 0,5. На льду - уменьшится еще на порядок. Ну а при аквапланировании контакт протектора с дорогой отсутствует вовсе! Сила сцепления становится равной нулю. Колесо находится в свободном скольжении по водяной пленке, и возможность водителя управлять автомобилем в этот момент также практически равна нулю. Каковы же условия возникновения этого чрезвычайно опасного "водяного скольжения"?

Вот автомобиль движется по дороге, покрытой слоем воды (дождь, обширные лужи) или водно-грязевой "каши". Каждая шина постоянно выдавливает жидкую субстанцию из пятна контакта, гонит перед собой водяной вал. Испытания показали, что давление в этом вале доходит до 2 bar. Высота его может быть от 1 до 3 см. Приняв среднюю ширину протектора легковой шины равной примерно 15 см, можно утверждать, что усилие, с которым водяной клин вдавливается между шиной и дорогой, может достичь 30-40 кг.

До какого-то момента шина успешно выдавливает клин воды и создает пятно контакта с дорожным полотном. Эффективность этого процесса зависит от трех факторов: рельефа протектора, толщины водяной пленки на дороге и скорости движения автомобиля. Все эти факторы очень тесно взаимосвязаны.

Малая глубина канавок "лысеющего" колеса не в состоянии быстро освобождать зону контакта от воды. Изношенные шины даже при водяной пленке всего в 1 мм и скорости около 100 км/ч не смогут эффективно вытеснять влагу из-под колеса. Вал воды постепенно будет превращаться во все увеличивающийся водяной клин. Он оторвет шину от дорожной поверхности, и автомобиль поплывет. Экстренное торможение, к сожалению, не приводит к мгновенному прекращению аквапланирования. Да и не до торможения уже, потому что автомобиль "крутит" по дороге как попало.

На автомобилях с различным типом привода и эффект аквапланирования возникает по-разному:

У заднеприводного автомобиля этот эффект наблюдается вначале на передней оси. Опытный водитель может почувствовать момент начала аквапланирования. Руль становится "мягким", реакции дороги более не ощущается. В этом случае, даже не увеличивая скорость, можно поплатиться: достаточно встретить лужу поглубже - и...

Аквапланирование переднеприводного автомобиля, как правило, начинается с задних колес. Поскольку передние являются ведущими и "вытягивают" автомобиль, водитель может ничего подозрительного и не заметить, даже увеличив скорость. Однако самое незначительное притормаживание, даже сброс газа способны развернуть машину!

Вообще-то и некоторые новые шины с "летним" рисунком протектора могут быть склонны к аквапланированию. При одной и той же скорости специальный "дождевой" рисунок помогает "держать" контакт, тогда как под обычным протектором отчетливо наблюдается начальная стадия возникновения аквапланирования.

Так что любому автомобилисту нужно знать об основных визуальных признаках "водоотталкивающих" покрышек. В рисунке их протектора обязательно присутствуют центральная продольная, довольно глубокая, канавка и разветвленные поперечные прорези "навылет".

Особенно эффективен направленный рисунок протектора, когда водоотводы образуют "елочку". При вхождении вершины этой "елочки" в начало контакта покрышки с дорогой вода вытесняется по ее "ветвям" назад и в стороны от шины.

И еще одно существенное замечание об использовании протектора с направленным рисунком. Если при монтаже покрышки на диск по ошибке установить рисунок "перевернутым", то вода будет не вытесняться, а, наоборот, "закачиваться" от боковин к центру пятна контакта со всеми малоприятными последствиями.

Скорость, при которой возникает аквапланирование, различна и зависит в первую очередь от качества шин и того, насколько дорога ровная. Качество шин влияет на то, насколько эффективно вода отводится от пятна контакта, а качество дорожного покрытия на то, насколько долго продлится аквапланирование. Если дорога ровная и покрыта таким же ровным слоем воды, то аквапланирование будет длится до тех пор, пока шины не восстановят способность отводить воду из пятна контакта. Если же дорога не очень ровная (как у нас бывает повсеместно), то аквапланирование может прикратиться как только колёса попадут на сухой (возвышенный) участок. Опасность в данном случае заключается в том, что под разными колёсами могут оказаться участки с разным коэффициентом сцепления, и занос может возникнуть не из-за скольжения всех колёс, а из-за того, что крутящий момент будет приложен всего на одно колесо, которое имеет контакт с твёрдой поверхностью.

Что касается двух других упомянутых выше факторов, "способствующих" аквапланированию автомобиля, - толщины водяной пленки и скорости движения, то говорить о каких-то апробированных методиках контроля пока сложно. Почему? Да их попросту нет, Давно подмечено, что вероятность потери управления автомобилем на мокрой дороге связана с толщиной пленки воды и скоростным режимом движения транспортного средства. Но каковы же научно обоснованные критерии этой взаимосвязи? Какая скорость движения при определенной "мокроте" асфальта опасна? Вопросов очень много. Специалисты НАМИ сейчас работают над данной темой, но однозначного решения нет. Да и ожидать его трудно.

Помимо собственно "колесных" факторов, есть немало других, достаточно случайных обстоятельств, влияющих на поведение автомобиля и его склонность к аквапланированию. Упомяну лишь состояние амортизаторов. Многочисленные тесты доказали: вполне работоспособный, на 50% изношенный амортизатор уже активно ухудшает ситуацию. И есть еще рулевой механизм, подвеска в целом, параметры развала и схождения, распределение нагрузки по осям...

Помните, что аквапланирование гораздо легче предотвратить, чем прекратить. Оно опаснее скольжения по льду. Поэтому не экономьте на шинах, не старайтесь обогнать все, что движется, и не летайте по лужам.

Сохранить устойчивость при аквапланировании можно следующими приемами:

при преодолении водных преград, когда все колеса автомобиля подвержены аквапланированию, нужно предварительно стабилизировать автомобиль для прямолинейного движения, исключить любые маневры и повороты рулевого колеса, сохранить прямое положение колес;

при преодолении водной поверхности одной стороной автомобиля загрузить предварительным маневром колеса, которые находятся на грунте, применить силовое стопорящее руление, чтобы сопротивляться повороту колес, попавших в воду, приготовиться к экстренной реакции на занос после аквапланирования;

при попадании в воду одного управляемого колеса нужно задержать реакцию на занос до контакта с плотным грунтом и начать реакцию по стабилизации тотчас после прохождения лужи. Если допущена ошибка при стабилизации, то нужно быстро приготовиться к реакции на ритмический занос.

Преодолевая лужу на большой скорости, стремитесь: двигаться по прямой, исключая любые маневры; силовым симметричным хватом .рулевого колеса в верхнем секторе зафиксировать его в неподвижном положении; приготовьтесь к реакции на занос, при выходе передних колес на твердый грунт.

Преодолевая водные преграды, необходимо: преодолевать препятствия по прямой; сохранять неподвижное положение рулевого колеса; руки на рулевом колесе держать в положении "10-2" или "9-З" (по аналогии с цифрами на циферблате часов); напрягая мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели рук, обеспечивать сопротивление непроизвольному повороту рулевого колеса; быстро отреагировать на занос после выхода на плотный грунт; продолжать борьбу за стабилизацию автомобиля, если не удалось этого достичь одномоментным действием рулевого колеса.