Аквапланирование шин: что это и как с ним бороться?

Golf на грани срыва в аквапланирование: водяной клин уже сформировался перед передними колесами.

Аквапланирование — это возникновение гидродинамического клина в пятне контакта шины. То есть полная или частичная потеря сцепления, вызванная присутствием водяного слоя, отделяющего шины движущегося автомобиля от дороги. С точки зрения физики, объяснение следующее: когда колесо попадает на залитую водой поверхность, в зоне контакта увеличивается давление воды, когда же его величина становится больше, чем давление шины на опорную поверхность, шина всплывает.

Этапы возникновения эффекта аквапланирования: а — сухой, б — мокрый, в — при сильном дожде, 1 — участок контакта, 2 — участок водяного клина.

Электронная энциклопедии «За рулем» наглядно иллюстрирует процесс. Взгляните на рисунок. На сухой дороге (а) пятно контакта шины с покрытием составляет величину 1. На мокрой дороге этот участок уменьшается из-за появления водяного клина (участок 2, рис. б). По мере увеличения скорости движения и количества воды шина все больше всплывает над дорогой подобно мчащемуся катеру, поскольку возрастает подъемная сила клина и ей приходится выдавливать больше воды из зоны контакта за меньший промежуток времени. Наконец, когда скорость достигнет определенной величины, называемой критической, и между шиной и покрытием останется слой воды (рис. в), автомобиль, потеряв контакт с дорогой, станет неуправляемым. Опасность очевидна, поэтому аквапланирования следует избегать.

Факторы, влияющие на аквапланирование

Большое влияние на аквапланирование оказывают рисунок и степень износа протектора. Чем прямее, шире, глубже и чаще расположены канавки на покрышке, тем быстрее и больше удаляется воды из зоны контакта шины с дорогой, а стало быть лучше их сцепление. У гладкой шины (типа слик), например, коэффициент подъемной силы на водяном клине в два раза выше, чем у шины с рисунком. Вот почему «Правилами эксплуатации шин» запрещается применять покрышки, глубина канавок которых меньше 1,6 мм.

Аналогичная зависимость проявляется и в отношении дорожного покрытия. Чем крупнее зернистость асфальта, тем быстрее и больше воды выдавливается из зоны контакта. Самым опасным с точки зрения склонности к аквапланированию оказываются гладкие дорожные покрытия. Особенно в поворотах.

Толщина водяной пленки — еще один фактор, влияющий на возникновение аквапланирования. Чем глубже лужа — тем больше в ней воды, тем труднее вывести ее всю из пятна контакта.

Фактор, на который в первую очередь может повлиять водитель, — скорость движения автомобиля. Чем выше скорость, тем больше вероятность того, что колеса вашей машины превратятся в водные лыжи.

Компания Nokian провела испытания, по результатам которого составила таблицу зависимости величины пятна контакта шины от износа протектора и скорости движения.

При использовании изношенных шин область контакта шины и дороги резко уменьшается в случае увеличения скорости движения. На рисунке приведен размер контактной области шин с разной толщиной протектора при слое воды 3 мм и скорости 75 км/ч. Пятно контакта старой шины с протектором 1,6 мм составляет лишь 16% от пятна контакта стоящего на месте автомобиля, а на скорости 125 км/ч и вовсе 6%.

Техническое состояние подвески на склонность автомобиля к аквапланированию, вопреки заблуждениям, не влияет. Другое дело — при повышенных люфтах в рулевом управлении или шаровых опорах, при неотрегулированном развале/схождении и неработающих амортизаторах труднее контролировать автомобиль — он будет хуже реагировать на действия водителя. При этом вывести автомобиль из заноса, вызванного аквапланированием, будет сложнее. Однако сама физика потери контакта между колесом и дорогой от состояния подвески не зависит. Куда важнее вес автомобиля. Более тяжелому автомобилю проще вытеснить воду из пятна контакта. В том числе поэтому грузовикам позволено ездить на шинах с меньшей, чем у легковых автомобилей, глубиной протектора — 1 мм.

Пониженное давление в шинах — еще одна причина для возникновения аквапланирования. Исследования, проведенные компанией Michelin, показали, что снижение давления в шине легкового автомобиля до 1,7 бара вместо положенных 2,4 бара приводит к тому, что на скорости 100 км/ч шина лишается пятна контакта и полностью всплывает.

Как проявляется аквапланирование?

Если руль во время движения вдруг стал легким, а на его отклонение автомобиль не реагирует, сохраняя прямолинейное движение, значит эффект аквапланирования уже наступил.

Чем опасно аквапланирование?

Водитель теряет контроль над автомобилем, а это может привести к аварии. Как правило, машину начинает заносить в сторону наклона профиля дороги или в ту сторону, где лужа под колесами оказалась глубже. Ну а дальше — сценарий малопрогнозируемый.

Как избежать аквапланирования?

Если во время поездки вас застал ливень, то избежать риска аквапланирования на дороге можно лишь одним способом — значительно снизив скорость. Учтите, что даже с новыми шинами от именитого производителя, при толщине слоя воды на асфальте в десять сантиметров машина может потерять контакт с дорогой даже на скорости до 80 км/ч.

Чтобы свести к минимуму риск аквапланирования, следует соблюдать определенные правила:

• Не допускать чрезмерный износ шин. ПДД предписывают минимальную высоту протектора в 1,6 мм для летних шин легковых автомобилей и 4 мм — для зимних. Но и до этих показателей лучше не доводить. На многих шинах предусмотрены индикаторы износа.
• Регулярно проверять давление в шинах и поддерживать его в норме. Рекомендации производителя можно найти в инструкции по эксплуатации.
• Ехать по мокрой дороге с умеренной скоростью.
• Избегать быстрой езды по глубоким лужам.

Что делать, если аквапланирование началось?

Не крутите руль в разные стороны на большие углы, это опасно! При внезапном восстановлении сцепления с дорогой вывернутые под большим углом колеса могут спровоцировать резкий увод автомобиля в сторону. Старайтесь сохранять прямолинейное движение до тех пор, пока не почувствуете, что колеса обрели сцепление с дорогой, и только после этого маневрируйте.

Не пытайтесь резко затормозить, чтобы не спровоцировать занос или разворот машины.

Индикаторы износа на летней резине.

Индикаторы износа на зимней покрышке. По мере стирания сначала исчезает цифра 8, за ней — 6. Когда сотрется цифра 4, нужно прекратить зимнюю эксплуатацию шин.

Признаки автомобильных шин, устойчивых к аквапланированию

Лучше других с аквапланированием справляются так называемые дождевые шины. Например, входящая в состав концерна Continental шинная марка Uniroyal специализируется на шинах для влажных условий. «Следы дождя» вы найдете в названии многих моделей этой марки. Устойчивые к аквапланированию шины имеют широкие отводящие воду канавки и, как правило, асимметричный или направленный рисунок протектора. 

Источник