هیدروپلنینگ چیست؟ (HydroPlaning)

[sahar67]

پدیده هیدروپلنینگ که اغلب در اروپا و آسیا آکواپلنینگ (aquaplaning) نامیده می‌شود هنگامی رخ می‌دهد که آب بر جای مانده بر روی سطح جاده جلو تایر خودرو شما انباشته می‌شود به گونه‌ای که می‌تواند وزن خودرو شما را بر روی خودش تحمل کند و در نهایت منجر به منحرف کردن خودروی شما از مسیر اصلی خود باشد. فشار آب موجود باعث بالا بردن خودروی شما می‌شود در حقیقت بر روی یک لایه خیلی نازک از آب بین تایر و جاده لغزش می‌کنید. (البته این لایه نازک است و با چشم قابل دیدن نیست پس به دنبال ابعاد بزرگ نباشید!)



هنگامی که خودروی شما بر روی لایه نازک آب حرکت می‌کند مانند اسکی سواری بر روی دریاچه می‌ماند. (البته این پدیده لحظه‌ای اتفاق می‌افتد و دقیقاً مانند اسکی سواری نیست!) در کسری از ثانیه می‌تواند خودروی شما تماس مستقیم خود را از جاده قطع کند و شما را در معرض خطر لغزش به خارج از خط مسیر خود قرار دهد. این پدیده اکثراً در سرعت‌های بالا اتفاق می‌افتد، بیشتر از ۶۴ کیلومتر بر ساعت. تصور کنید که خودرو شما در سرعت زیاد بر روی لایه از یخ قرار بگیرد، تصور وحشتناک‌تر زمانی آغاز می‌شود که شما قصد ترمز گرفتن و فرمان دادن به خودرو باشید.

سه عامل مهم که باعث ایجاد پدیده هیدروپلنینگ می‌شود در زیر آمده است:

1. سرعت خودرو: همان‌طور که سرعت زیاد می‌شود، ترکشن خودرو به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش پیدا می‌کند. پدیده هیدروپلنینگ در غیاب نیروی جلوبرنده ایجاد می‌شود و باعث از دست دادن خودرو می‌شود. پس همواره با سرعت مطمئنه رانندگی کنید و به ترافیک خودروهای اطرافتان دقت کافی داشته باشید.
2. عمق آج‌های تایر: به محض ساییده شدن آج‌های تایر شما مقاومت خودروی شما در مقابل پدیده هیدروپلنینگ کاهش می‌یابد.
3. عمق آب: هر چه مسیری که در حال پیمودن هستید دارای عمق بیشتر آب باشد، زودتر نیروی ترکشن خود را از دست می‌دهید. هر چند لایه نازکی از آب می‌تواند این نیروی ترکشن را در سرعت‌های پایین هم از بین ببرد.

حال به شرح دقیق اتفاقی که در پدیده هیدروپلنینگ می‌افتد می‌پردازیم. هنگامی که خودروی شما به گودالی از آب می‌رود، سطح تایر باید آب را از مسیر اصلی خود کنار بزند تا سطح تماس خود را با جاده حفظ کند. تایر مقداری از آب را به طرفین فشرده می‌کند، این نیرو توسط آج‌های تایر به آب وارد می‌شود. با داشتن تایرهای مناسب، نرخ شتاب گیری ملایم و جاده‌هایی که سطح آنها زهکشی شده باشد پدیده هیدروپلنینگ به ندرت در سرعت‌های کمتر از ۹۰ کیلومتر بر ساعت ایجاد می‌شود. هر چند اگر هر کدام از شرایط فوق احراز نشود می‌تواند در سرعت‌های ۵۵ کیلومتر بر ساعت هم اتفاق بیفتد.







در سطوح صاف که باران ملایم می‌بارد و خودرو با سرعت ۹۵ کیلومتر بر ساعت در حال حرکت باشد، هر کدام از تایرها نزدیک به ۴.۵ لیتر آب را در هر ثانیه جا به جای می‌کنند. هر کدام از المان‌های آج تایر به مدت یک صد پنجاهم ثانیه بر روی زمین در سرعت فوق قرار دارند، در طی این زمان توده‌ای از آب به گونه‌ای فشرده می‌شود که یک لایه نازک بر روی سطح باقی می‌گذارد و سپس تایر شروع به چنگ زدن به سطح جاده می‌کند. هر چند تایرهایی که آج مناسبی ندارند پاسخ مناسب‌تری نسبت به تایرهای آج دار در سطوح خشک می‌دهند ولی در سطوح لغزنده بسیار ناایمن هستند چون باران مانند روان ساز بر روی لاستیک عمل می‌کند.



علم هیدروپلنینگ:

هیدروپلنینگ در واقع نتیجه حرکت تایر به طور سریع میان سطوح خیس است. آن‌قدر سریع که زمان کافی برای رهایی آب از میان کانال‌های مرکز سطح تماس تایر وجود ندارد. نتیجه این می‌شود که تایر به وسیله آب از سطح جاده جدا می‌شود و نیروی ترکشن خودرو از بین می‌رود.
طراحی آج تایر، عمق تایر، وزن خودرو، فشار باد تایر، عمق آب بر روی جاده و حتی سازگاری آب (به طور مثال در معرض هوا قرار گرفتن آب) از جمله عواملی هستند که در حداکثر سرعتی که خودرو باید طی کند که پدیده هیدروپلنینگ رخ ندهد نقش دارند. با بیان یک سرعت حداکثری نمی‌توان گفت که دیگر این پدیده رخ نمی‌دهد، باید عوامل مؤثر دیگر را هم بررسی کرد و سپس نتیجه گیری نمود.
عوامل زیر قابلیت حمل شوندگی آب را توسط تایر را به شما گوش زد می‌کند هر چند وابستگی این فاکتورها بسیار پیچیده است: (تصویر وسط در شکل زیر بیانگر این قابلیت است)

• سایز تایر: اندازه و شکل محل تماس تایر با سطح جاده رابطه مستقیمی با پدیده هیدروپلنینگ دارد. هر چه اندازه سطح تماس پهن‌تر باشد، با سرعت بیشتری می‌توان به پدیده هیدروپلنینگ نائل شد.
• الگوی آج تایر: طراحی بهینه کانال‌های گریز آب در سطح تایر باعث کاهش ریسک پدیده هیدروپلنینگ می‌شود.
• عمق آج تایر: همان‌طور که تایر شما ساییده می‌شود توانایی مقاومت در برابر پدیده هیدروپلنینگ به شدت افت می‌کند.
• باد تایر: همواره سعی شود که فشار باد تایر در محدوده‌ای باشد که کمپانی سازنده آن اعلام کرده است.
• عمق آب بر روی جاده: هر چه سطح ارتفاع آب بیشتر باشد زودتر نیروی ترکشن خود را از دست می‌دهید. در سرعت‌های بالاتر یک لایه نازک از آب کافی است تا شما کنترل خودروی خود را از دست دهید.
• مشخصات آب: دمای آب، آغشته به روغن بودن آب، کثیف بودن آب، نمکی بودن آب می‌تواند چگالی و خواص آب را به طور کلی تغییر دهد.
• زنجیره توان خودرو: به علت کمک رایانه به خودرو در خودروهای تمام چرخ محرک (AWD) احتمال وجود پدیده هیدروپلنینگ در این گونه خودروها بیشتر از خودروهای دو چرخ محرک است. تغییرات ناگهانی برخی از این‌گونه سیستم‌های تمام چرخ محرک باعث ایجاد پدیده هیدروپلنینگ می‌شود. (مثلاً انتقال توان به طور ناگهانی از تایرهای جلو به محور عقب)
• سرعت خودرو: همان‌طور که سرعت خودرو افزایش می‌یابد، نیروی ترکشن خودرو به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش پیدا می‌کند. به دلیل اینکه تنها زمانی پدیده هیدروپلنینگ اتفاق می‌افتد که نیروی ترکشن کاملاً از بین رفته و کنترل خودرو از دست راننده جدا می‌شود، پس لازم است که سرعت خودرو را حتی المقدور کاهش دهید.
• وزن خودرو: هرچه وزن خودرو کمتر باشد احتمال وقوع این پدیده زیاد می‌شود.
• نوع سطح جاده: جاده‌هایی که از جنس آسفالت هستند و شیارهای مناسب در آن تعبیه نشده است مستعد از جاده‌های سیمانی با وجود شیارهای مناسب برای ایجاد پدیده هیدروپلنینگ است.

چه زمانی دقیقاً شما پدیده هیدروپلنینگ را تجربه می‌کنید؟ معمولاً خیلی سخت است زمان دقیق این پدیده مشخص شود. حس کردن این پدیده درست مانند زمانی است که پشت خودرو شما به هر طرفی کشیده می‌شود، به خصوص هنگامی که باد زیادی به طور عمود به خودروی شما اصابت کند. یا هنگامی که شما حس کنید که فرمان شما خیلی نرم شده و به راحتی چرخیده می‌شود.
در نهایت دو عامل تشدید کننده پدیده هیدروپلنینگ را که می‌تواند خیلی خطرناک باشد در زیر آمده است:

1. به هیچ‌وجه در رویارویی با چنین پدیده‌ای ترمز نگیرید.
2. به هیچ‌وجه در رویارویی با چنین پدیده‌ای فرمان را نچرخانید.

ترمز گیری در هنگام رویارویی با پدیده هیدروپلنینگ باعث می‌شود خودروی شما بیشتر لیز بخورد. درست مانند زمانی است که فرمان قایقی را در دست دارید. در این زمان فرمان را محکم بچسبید و به هیچ عنوان آن را نچرخانید. به آرامی پای خود را از روی پدال گاز بردارید تا سرعت خودرو کاهش یابد و فرمان شما به حالت عادی برگردد. اگر نیاز جدی به ترمز داشتید آن را به آرامی و چندین بار فشار دهید. البته برای خودروهایی که ترمز ABS دارند از عمل چندین بار فشار دادن نیاز نیست (رایانه خودرو این کار را خیلی بهتر از شما انجام می‌دهد!)، تنها به آرامی پای خود را بر روی پدال ترمز بگذارید.