что такое водный клин на дороге
Что такое аквапланирование, чем оно опасно, и как с ним бороться
Аквапланирование – эффект, о котором многие слышали, а некоторые даже ощущали, но который, тем не менее, зачастую остается без внимания. Его потенциальная опасность при этом обычно не только недооценивается, но еще и усугубляется – несоблюдением скоростного режима, несвоевременной заменой шин, неподходящими действиями в опасной ситуации… Выясняем, что такое аквапланирование, чем оно опасно, и как его избежать.
Аквапланирование – это потеря сцепления шины с поверхностью дорожного полотна из-за слоя воды на его поверхности. Как следует из самого слова, это буквально эффект «планирования по поверхности воды» – его еще называют «водяной клин». Как правило, он возникает, когда автомобиль на слишком большой для текущих условий скорости въезжает в лужу или другое скопление воды. Главная опасность при этом – полная потеря сцепления с дорогой: здесь оно даже ниже, чем на льду, поскольку никакого трения в пятне контакта нет вовсе.
Избыточная скорость при этом является одной из главных причин, но может быть разной в зависимости от конкретных условий, поэтому нельзя сказать, что какая-то минимальная (из дорожных) скорость является универсальным способом гарантированно избежать аквапланирования. Однако помимо скорости есть и ряд других факторов и причин, провоцирующих этот эффект.
Как уже было сказано выше, первым и главным фактором является избыточная скорость. Шина обычного автомобиля имеет водоотводящие канавки, рассчитанные на отведение определенного количества воды из пятна контакта. Когда же автомобиль на большой скорости въезжает в лужу или просто на очень мокрую дорогу, шина может просто физически не справиться с отведением такого количества воды. В результате в пятне контакта возникнет водяная пленка между шиной и дорогой, и сцепление с дорогой пропадет.
Толщина водяной пленки – это второй логичный фактор. Если глубина пресловутой лужи велика, то уже никакая шина не сможет отвести всю эту воду из пятна контакта. То есть, при определенной скорости и толщине водяной пленки возникновение аквапланирования попросту неизбежно, и единственный способ на это повлиять – заранее снизить скорость.
Остаточная глубина протектора шины – третий из главнейших факторов, влияющих на потенциальный риск возникновения аквапланирования. Чем меньше глубина ламелей и канавок, отводящих воду, тем меньше этой самой воды они могут отвести. Изношенная шина, соответственно, куда менее эффективна в борьбе за сцепление с мокрой дорогой, чем новая – это нужно учитывать, выбирая скорость. Кроме того, некоторые активные водители в погоне за максимальным сцеплением на сухой дороге устанавливают на свои автомобили специализированную спортивную резину – так называемые полуслики или даже слики, но не всегда учитывают, что меньшее число водоотводящих каналов означает меньшую пригодность к движению по мокрой поверхности. Поэтому нужно осознанно подходить как к выбору резины, так и к ее своевременной замене.
Еще несколько факторов, от которых зависит возможность проявления этого опасного эффекта – это давление в шине, техническое состояние подвески автомобиля, его масса и состояние дорожного полотна. С дорогой все просто: чем ровнее и лучше дорога, и чем меньше на ней бугорков, неровностей и выпуклостей, тем ровнее по ней распределяется вода – и тем выше риск аквапланирования. Кроме того, большую опасность представляют асфальтовые колеи, заполненные дождевой водой: если двигаться «по накатанной траектории», можно внезапно потерять управление.
Давление в шине тоже влияет на минимальную скорость возникновения аквапланирования вполне очевидно: если давление в шине недостаточное, то встретившись с водяной преградой, шина не будет эффективно «взрезать» ее, а просто «промнется», оставив воду в пятне контакта. Поэтому приспущенные шины повышают риск аквапланирования и снижают начальную скорость его возникновения. Аналогичная ситуация и с подвеской автомобиля: неисправные амортизаторы, не имеющие достаточной упругости и жесткости, дополнительно усугубляют неспособность автомобиля «прижиматься» к дорожному полотну – а значит, повышают потенциальную опасность. Ну а с массой автомобиля все еще проще: легкий автомобиль имеет больше шансов «всплыть» на меньшей скорости, чем тяжелый.
Первый и самый очевидный способ избежать этого опасного эффекта – выбирать правильную скорость движения. Опасность аквапланирования в том, что его начало нельзя предсказать — если только вы не летите на скорости далеко за 100 в огромную лужу: тут уж все ясно. В остальном же выбор оптимальной скорости, учитывающей количество воды на дороге, однородность дорожного полотна, тип и состояние шин, массу автомобиля и все прочие факторы – главный залог безопасности.
Кроме скорости, нужно помнить и о траектории: шины максимально эффективно отводят воду при равномерном движении по прямой, и в повороте могут быть чуть менее эффективными. Поэтому повороты следует проходить медленнее, чем обычно – мало того, что мокрая дорога скользкая, так еще и внезапная лужа на дуге может резко изменить текущий расклад.
Если же вы уже чувствуете, что автомобиль внезапно «поплыл», то главное – не крутить рулем и не бить по тормозам. Водяная пленка под колесом – это не обледенелая дорога и не укатанный снег, и привычные методы борьбы с заносом тут не сработают. Если вы повернете руль в момент «всплытия», то как только шина вновь коснется дороги, она спровоцирует резкий рывок в сторону – и последующий занос. Ровно то же самое касается и заблокированных педалью тормоза колес.
Исходя из вышеописанных условий, оптимальным сценарием действий при аквапланировании является торможение двигателем без изменения положения руля. Если автомобиль «поплыл», нужно отпустить газ и не совершать резких движений, ожидая, когда естественные силы вернут вам сцепление и контроль над машиной.
Еще один нюанс: зачастую аквапланирование возникает не на всех колесах сразу, а лишь на одном-двух: например, если автомобиль въезжает в лужу одной стороной. В этом случае вдвойне важно крепко держать руль и сохранять спокойствие: ведь резко увеличившееся сопротивление качению на стороне, оказавшейся в луже, может развернуть автомобиль и даже вырвать из рук руль, а резкое торможение в этом случае может развернуть его в другую сторону – ту, где не будет воды, но будет лучшее сцепление с дорогой. Поэтому общий сценарий действий тот же: не въезжайте на мокрые участки на слишком большой скорости и не пытайтесь резко рулить или тормозить, когда одна из сторон автомобиля находится «на воде».
Что такое водяной клин на дороге?
Водяной клин на дороге (аквапланирование) – это эффект, при котором покрышки автомобиля полностью теряют сцепление с дорожным покрытием из-за образовавшейся под ними водяной плёнки.
То есть, двигаясь на определённой скорости при въезде на поверхность, покрытую водой, образуется гидродинамический клин, который слегка отрывает колёса машины от дороги. Автомобиль становится максимально неуправляемым.
Также не стоит путать такое явление со скольжением. Поведение машины и правильные действия водителя в этих ситуациях кардинально отличаются. Это является следствием того, что коэффициенты сцепления покрышек при скольжении и глиссировании (аквапланировании) заметно отличаются. Если принять за 1 движение по сухому асфальту, то уровень сцепления на снегу или грязи будет равен 0,5, а при аквапланинге он вообще равен 0.
Чем опасен эффект глиссирования
Главная опасность состоит в том, что водитель практически беспомощен в такой ситуации. Пятно контакта шин с дорогой исчезает, поворот руля становятся не только бесполезным, но даже вредоносным решением. Поэтому неправильные действия водителей (новичков) могут привести к развороту либо, что ещё хуже, заносу с последующим вылетом на большой скорости на встречную полосу или в кювет.
Условия возникновения водяного клина
Водяной клин, отрывающий колеса автомобиля от покрытия, может наступить при наличии нескольких (необязательно всех перечисленных) ключевых факторов:
Разберём подробнее каждый:
Скорость движения
Критическая скорость возникновения аквапланирования варьируется от 70 до 100 км/ч. Но при усилении или ослаблении влияния других факторов, перечисленных выше, скорость может существенно отличаться, как в большую, так и в меньшую сторону. Не исключено, что ваш автомобиль начнёт глиссировать даже на 40 км/ч.
Дорожное покрытие
Следующей немаловажной причиной являются качество и вид дорожного покрытия. Например, дорога, покрытая крупнозернистым асфальтом более устойчива к образованию водной плёнки, чем гладкое покрытие современных автобанов.
Большую роль играет не только зернистость, но и равномерное распределение материала. Неправильная укладка асфальтобетона на начальном этапе и отсутствие ремонтных работ в будущем приводят к быстрому образованию колейности и ям, где скапливается вода.
Помимо покрытия дорога должна иметь правильную дренажную систему, включающую принцип поперечного уклона. Он составляет >4%, то есть 4 сантиметра на один метр полотна. Такой уклон способствует эффективному отводу воды.
Погода, толщина водяной плёнки
Угроза возникновения аквапланирования автомобиля зависит от слоя воды на поверхности, по которой движется авто. Однако не существует определённой величины такого слоя, так как степень влияния этого параметра сильно зависит от двух других: скорости вхождения в лужу и глубины протектора шин.
Однозначно можно лишь утверждать, что двигаясь свыше 100 км/ч в сильный ливень, вероятность «поймать водяной клин» максимально высока, так как толщина водяной плёнки в такую погоду составляет не менее 2 миллиметров.
Глубина протектора
Вот мы добрались до ещё одного важного фактора – износа шины. Остаточная глубина протектора установленных шин по правилам дорожного движения должна быть для транспортных средств категорий:
Следовательно, для легковых автомобилей резину с высотой протектора меньше 1,6 мм можно смело называть «лысой». Шина, изношенная до глубины протектора 1 мм, сохраняет лишь 11% площади, задействованной при нормальных условиях.
Попасть в аквапланирование на таких колёсах можно даже на незначительной скорости, так как канавки протектора не будут успевать отводить воду из пятна контакта шины с дорогой. Из-за этого перед шиной образуется водяной вал, который сразу же преобразуется в «клин» и слегка приподнимает авто над землёй (начинается аквапланирование автомобиля).
Стоит учесть, что смена грязевого участка дороги на участок, покрытый водой, тоже не сулит ничего хорошего, так как канавки протектора кратковременно забиты грязью. Это равносильно езде на изношенной резине. В таблице показана площадь контакта шины с сухой дорогой в зависимости от остаточной глубины протектора:
Давление воздуха в покрышках
Теперь рассмотрим второстепенные условия, при которых возникает эффект аквапланирования. Одно из них – это давление в шинах. Низкое давление существенно снижает площадь пятна контакта. Это происходит вследствие того, что потоку воды гораздо проще пробиться через середину покрышки, промяв её, чем быть выдавленной в стороны по водоотводящим канавкам.
Изношенность амортизаторов
Другие факторы
Чуть менее значимый «вклад» в появление аквапланирования вносят:
Что происходит при аквапланировании
В принципе из выше сказанного уже можно понять, что происходит во время аквапланирования. Остаётся лишь зарезюмировать. Итак, во время движения колесо машины съезжает с относительно сухой поверхности на поверхность, покрытую тонким слоем воды.
Перед покрышкой образуется водяной вал. Водоотводящие канавки протектора не успевают полностью справиться с гидроударом, большая часть воды попадает под покрышку, образуется своего рода «водяной клин». Грубо говоря, автомобиль «всплывает». Пятно контакта шины с дорогой практически исчезает, машина становиться неуправляемой.
Процессы на переднем приводе
Существуют небольшие отличия в поведении транспортных средств в зависимости от ведущих колёс. Если автомобиль переднеприводный, то задние покрышки больше склоны к планированию по воде. Это не означает, что передние не подвержены такому эффекту. Всё зависит от глубины водной преграды. Водитель может даже не почувствовать, что автомобиль начал глиссировать, а задние колёса уже давно будут оторваны от земли.
На заднем приводе
На заднеприводных автомобилях, наоборот, первыми всплывают передние колёса. Водитель сразу почувствует, что руль стал «мягким». При этом время на принятие правильного решения немного больше, так как пятно контакта задних покрышек всё ещё остаётся значительным. Однако это длится лишь до того момента, пока скорость не будет снижена.
Как избежать аквапланирования
Для того чтобы избежать аквапланирования автомобиля, нужно соблюдать 10 основных правил:
«Не водите машину быстрее, чем летает Ваш ангел-хранитель»
Что делать при возникновении гидропланирования
Соблюдение перечисленных выше пунктов практически полностью исключают попадания на водяной клин. Что делать, если аквапланирования избежать не удалось? Для этого желательно следовать следующим эффективным советам.
Как вести себя водителю
Самое главное не паниковать. Впервые ощутив всю «прелесть» въезда в лужу на большой скорости, неопытный водитель зачастую поддаётся панике. В результате ошибочных действий он только усугубляет ситуацию. Поэтому обязательно надо проявлять хладнокровие.
Въехав в лужу, крепко двумя руками (в положении «10 и 2 часа») держите руль, с направленными прямо колёсами. Любая попытка повернуть их в сторону в самой луже не даст никакого результата. А на выезде, когда колёса вновь получат сцепление с дорожным покрытием, автомобиль сразу сорвётся в занос.
С рулевым колесом разобрались. Теперь, что касается педалей. В самом начале статьи было упомянуто, что аквапланирование – это не скольжение, поэтому нажатие на педаль газа не помогает, а, наоборот, делает ситуацию хуже. Если ведущим является задний привод, как только автомобиль попал в аквапланирование, следует отпустить педаль газа и начать плавно притормаживать. Если автомобиль переднеприводный, нужно просто отпустить педаль акселератора, не прибегая к нажатию на педаль тормоза. В обоих случаях рекомендуется дополнительно применять торможение двигателем.
Основные ошибки
Существуют три самые распространённые ошибки, присущие, в основном, неопытным водителям:
Внимание! Перечисленные 3 действия при аквапланировании автомобиля значительно ухудшат ситуацию, поэтому прибегать к ним не стоит!
Лови клин
Аквапланирование — штука неприятная и очень коварная. Если на скользкой дороге коэффициент сцепления с дорогой снижается примерно до 0,2, то при аквапланировании машина вообще не соприкасается с дорогой колёсами, и коэффициент сцепления с дорогой становится равным нулю.
Если говорить более простым языком, то при аквапланировании водяной клин, который образуется перед колесом, приподнимает автомобиль над дорогой. В этой ситуации, так как у машины нет вообще никакого сцепления колес с дорогой, бесполезно тормозить или поворачивать руль.
Более того, эти действия могут только все усугубить, так как процентах в восьмидесяти они приводят к неуправляемому заносу и никакие электронные системы не могут ничего сделать, так как машина не едет и даже не скользит, а, по сути, плывет.
Аквапланирование никогда не идет долго, обычно оно длится пару секунд, а потом машина теряет скорость и машина все-таки находит сцепление с дорогой под своим собственным весом. Но даже за эти мгновения и секунды может произойти много всего неприятного: автомобиль может закрутить, выкинуть в отбойник или на встречку.
Всё, что нужно и можно делать при аквапланировании — это вцепиться в руль, держать его прямо и плавно убрать ногу с педали газа, чтобы машины естественным образом сбросила скорость.
Вообще аквапланирование лучше предупредить, чем потом искать выход из положения. Всегда нужно помнить о том, что риск аквапланирования увеличивается с набором скорости. Почти никогда аквапланирование не возникает на скорости до 80 км/ч (если шины нормальные), поэтому просто соблюдайте ПДД и снижайте скорость в дождь.
Также учитывайте состояние своих покрышек. Если они лысые, то аквапланирование может быть и на 30 км/ч. В общем помните о том, что чем меньше протектора у вас осталось, тем меньше воды могут отводить шины из пятна контакта и тем выше риск (и ниже скорость) возникновения аквапланирования.
Стоит также сказать, что наиболее опасными дорогами с точки зрения аквапланирования — это ровные дороги. На плохих дорогах образуются лужи, вода куда-то стекает, скапливается в выбоинах, на хороших же дорогах вода на асфальте распределяется ровным слоем.
С виду кажется, что дорога лишь слегка мокрая, а на самом деле может быть слой воды в несколько миллиметров и этого уже достаточно, чтобы вода подняла машину.
Хуже ровных дорог только дороги с колеей от колес большегрузных фур. Вода скапливается в этих выемках асфальта и получается своего рода узкие и длинные бассейны. Воды там может быть несколько сантиметров и длится аквапланирование в колее может гораздо дольше.
Аквапланирование автомобиля, что нужно знать, как избежать
Аквапланирование автомобиля является одной из распространённой причиной аварий на дороге.
Как правило, это связано с проблемами в управлении автомобилем в весенне-осеннюю распутицу или дождливую погоду.
Но аквапланирование не возникает, если водитель ездит по лужам с небольшой скоростью, причина такого явления лежит в превышении скоростных режимов вождения автомобиля.
Чем выше скорость движения на мокрой дороге, тем выше вероятность возникновения аквапланирования.
Но превышение скорости, это пол беды, так как причин возникновения аквапланирования при вождении существует несколько.
Аквапланирование, что это
Для того, чтобы разбираться, что же такое аквапланирование, необходимо провести простой пример.
Принимаем силу сцепления автомобильной шины с дорожным сухим покрытием за единицу.
Сцепление на мокром асфальте тогда будет не более 0,5, а на льду он уменьшается еще на порядок.
А в процессе аквапланирования контакт протектора и дороги отсутствует совершенно, и сила сцепления равна нулю.
Так как колесо на водяной пленке находится в легком свободном скольжении, то возможность водителя управлять автомашиной почти равна нулю. В этом и заключается опасность этого явления.
По — другому аквапланирование еще называют «водяным скольжением».
Условия возникновения
Возьмем за пример обычную ситуацию, автомашина движется по дороге, которая покрыта слоем воды или водно-грязевой «кашей».
В этом случае любая шина постоянно выдавливает пред собой водянистую субстанцию из места контакта, и перед собой прогоняет водяной вал, который мы всегда можем видеть, когда находимся на дороге в качестве пешеходов.
По результатам испытаний учеными было установлено, что давление в этом самом вале достигает 2 bar, а его высота может быть от одного до трех сантиметров. Называют это явленние водяным клином.
Если средняя ширина протектора у легковой шины равна примерно 15 сантиметрам, то можно говорить, что усилие, с которым вжимается водяной клин между дорогой и шиной, достигает 30-40 килограмм.
До определенного момента шина будет успешно выдавливать этот клин воды, и создавать пятно контакта с поверхностью дорожного полотна.
Действенность данного процесса зависит от таких факторов:
Эти факторы весьма тесно взаимосвязаны.
Маленькая глубина канавок не может быстро и полностью удалить воду их зону контакта.
Изношенная шина при водяной пленке в один миллиметр и при скорости примерно в 100 километров в час не сможет из-под колеса вытеснять эффективно влагу.
Вал воды будет постепенно превращаться в приумножающий клин, отрывающий шину от поверхности дороги, и машина поплывет.
К сожалению, экстренное торможение не приведет к прекращению аквапланирования мгновенно. Да и будет уже не до торможения, потому как машина будет «крутиться» как попало по дороге.
Аквапланирование на автомобилях с различными типами привода
У автомашины с задним приводом настоящий эффект аквапланирования сначала наблюдаемся на передней оси.
Видавший виды водитель сможет сразу почувствовать начало данного явления и своевременно отреагировать на него.
Руль станет «мягким», и перестает ощущаться реакция дороги. В данном случае, даже не повышая скорость, можно совершить ДТП, достаточно лишь встретить глубокую лужу.
У автомобиля с передним приводом аквапланирование, как правило, «завязывается» на задних колесах, поскольку передние колеса являются ведущими и «тянут» автомашину.
Водитель может даже ничего не обнаружить подозрительного, причем, при увеличении скорости тоже. При этом самое небольшое торможение или сброс газа смогут развернуть автомобиль.
Аквапланирование и узор протектора
С сожалению даже некоторые новейшие шины с «летним» узором протектора могут быть предрасположены к аквапланированию.
Дождевой узор протектора
Существует резина с специальным противо дождевым узором.
При одинаковой скорости особый «дождевой» узор протектора поможет «удержать» контакт, тогда как под обыкновенным протектором будет четко наблюдаться первоначальная стадия появления аквапланирования.
Каждому автомобилисту необходимо знать об важнейших визуальных приметах водоотталкивающих покрышек.
В узоре их протектора будет обязательно присутствовать продольная центральная, достаточно глубокая, канавка и поперечные разветвленные прорези «навылет».
Направленный узор протектора
Наиболее действенным считается направленный узор протектора, когда водоотводы создают «елочку». При вступлении вершины данной «елочки» в основу контакта покрышки и дороги, вода по ее ответвлениям вытесняется назад и по сторонам от шины.
Еще одно важное замечание о применении протектора с направленным узором. Если во время установки покрышки на диск поставить по ошибке рисунок в перевернутом виде, то вода вытесняться не будет, а закачиваться от боковых частей к месту контакта, при этом, со всеми неприятными результатами.
В данном случае повышенная вероятность аквапланирования Вам гарантирована.
Дорожное покрытие
К месту сказать, если под колесами машины очень гладкий и мокрый автобан, то риск появления аквапланирования намного выше, чем на крупнозернистом асфальтобетоне, так как вода на нем должна покрыть несколько миллиметров выступающих бугорков, чтобы подготовить неблагоприятные условия для автомашины.
Следует помнить о том, что на обыкновенных дорогах эксплуатационные свойства шин, которые обладают лучшим анти аквапланирующим свойством, часто хуже, чем у резины, которая больше подвержена скольжению на мокрых дорогах.
Толщина водяной пленки и скорость движения
Относительно двух иных упомянутых факторов, которые способствуют аквапланированию автомашины — толщина водяной пленки и скорость движения, то заявлять о каких-нибудь апробированных способах контроля пока трудно.
Причина – их просто нет. Уже давно замечено, что возможность потери управления автомашиной на мокрой дороге объединена как со скоростным режимом машины, так и толщиной пленки воды.
Но на сегодняшний день, к сожалению, отсутствуют научно доказанные критерии взаимной связи.
Другие факторы
Кроме колесных факторов, существует немало и других, довольно случайных ситуаций, оказывающих влияние на поведение автомашины и ее наклонность к аквапланированию.
Например, состояние амортизаторов. По результатам многочисленных тестов, было доказано, что работоспособный, но изношенный на 50 – 60 % амортизатор, значительно ухудшает ситуацию.
А имеется еще механизм руля, подвеска, параметры развала – схождения и распределительная нагрузка по осям.
Не забывайте, что аквапланирование намного легче предотвращать, чем прекращать.
Оно даже опаснее, чем скольжение по льду, поэтому не экономьте на шинах, и не пытайтесь обгонять все, что движется.