Эксплуатационные характеристики шин: аквапланирование

Аквапланирование — это состояние, когда из-за плохого отвода воды из зоны контакта шины с дорогой образуется пленка, по которой шина «плывет» подобно лодке, шина полностью теряет сцепление с дорогой, ведущие колеса свободно вращаются, автомобиль не слушается руля. Аквапланирование возникает в результате комбинации таких факторов, как скорость автомобиля, тип и остаточная высота рисунка протектора, уровень внутреннего давления в шине и количество воды на дороге. На рисунке 7.24 показана схема трех стадий движения шины по мокрой дороге с одинаковым слоем воды по мере увеличения скорости. В первом случае (а) при небольшой скорости движения шина справляется с удалением воды из зоны контакта, выступы рисунка протектора непосредственно соприкасаются с поверхностью дорожного полотна.



По мере повышения скорости перед шиной образуется утолщение водяной пленки — водяной клин, затем объем клина увеличивается, шина не успевает отводить всю воду, клин постепенно задвигается под шину, соприкасается с дорогой лишь часть выступов рисунка по плечам и на выходе в задней части пятна контакта. С возрастанием скорости этот контакт все больше и больше утрачивается. По достижении критической скорости водяной клин полностью задвигается под шину, колесо «всплывает», автомобиль не слушается руля. Возникает катастрофическая ситуация, похожая на танец на льду, поэтому аквапланирование называют также скольжением по воде. Фотографии пятна контакта сделаны снизу через стеклянную плиту, покрытую слоем воды толщиной 5 мм при проезде по ней автомобиля с различными скоростями.



На рис. 7.25 показан пример определения критической скорости по степени скольжения переднеприводного колеса: при 80 км/ч неизношенная шина достигла предельного значения проскальзывания — 15% и полностью утратила контакт с дорогой.



Значения критической скорости современных моделей шин находятся в пределах 92—98 км/ч (рис. 7.26). Для шин с изношенным рисунком критическая скорость, примерно, на 30 км/ч меньше.





Влияние глубины рисунка протектора шины на величину критической скорости, при которой возникает аквапланирование при разной толщине водяной пленки, было показано на рис. 7.22.

Величина критической скорости аквапланирования зависит также от внутреннего давления в шине. Скорость вхождения шины в аквапланирование уменьшается при снижении давления, так как при этом снижается удельное давление в пятне контакта шины с дорогой, особенно по центру беговой дорожки (см. рис. 7.14, б). В результате на мокрой дороге водяной клин легче задвигается под шину, значительно понижается уровень критической скорости, при которой шина всплывает (рис. 7.27).



Особенно коварно поперечное аквапланирование при маневрировании на мокрой дороге: под воздействием силы бокового увода (рис. 2.1, 7.19 и 7.20) шины передней и задней осей внезапно теряют контакт с дорогой, автомобиль заносит, он становится полностью неуправляемым. Наиболее тяжелые условия — гладкий тающий лед при температуре около 0°C, покрытый водяной пленкой, и слашпленинг (снежно-водяная каша,рис. 7.28).





Среди многочисленных требований, предъявляемых шине, безопасность при аквапланировании является одним из наиболее важных. Производители шин ставят эту проблему во главу угла. Однако не существует шин, обеспечивающих полную безопасность от наступления явления аквапланирования. Поэтому независимо от квалификации водителя для избежания явления аквапланирования, он должен соблюдать следующие правила:

1. Во время дождя на участках дороги, покрытых водой, и особенно при маневрировании снижать скорость; легкий ход руля — сигнал опасности. При этом рекомендуется кратковременно выключить сцепление и не крутить руль, а крепко его держать, чтобы предотвратить занос в момент выхода из аквапланирования.

2. Не допускать износа рисунка протектора более установленных норм. Особое внимание следует уделять износу протектора низкопрофильных и широкопрофилызых шин. Для них нормы допустимого износа рисунка протектора, установленные для шин обычного профиля, недостаточны. Например, чтобы снизить опасность аквапланирования легковых низкопрофильных шин. остаточная высота их рисунка должна быть не менее 3 мм. а не 1,6 мм. установленная для шин обычного профиля.



3. Не допускать езды на шинах с давлением воздуха ниже нормы.

4. Не устанавливать на автомобиль шины с нижеуказанными различиями:

• диагональные и радиальные;
• широкопрофильные и обычные;
• летние и зимние;
• с разной степенью износа;
• разных размеров (только на некоторых автомобилях. в основном спортивных, разрешено применять колеса разного размера на передней и задней осях).

5. Рекомендуется устанавливать на автомобиль шины одного производителя, с одинаковым рисунком протектора, одного класса скорости и возраста.