查看完整版本: 转一个帖子,说说雨天、水漂、轮胎……

豆豆家长 2011-9-15 10:28

转一个帖子,说说雨天、水漂、轮胎……

看到有车友在纠结轮胎,记得以前学过一个贴子,有些借鉴意义。

转帖过来。

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车辆行驶的水漂(Hydroplaning)现象
连仁宗 [1]
您曾经玩过打水漂吗?这是人类最古老的游戏之一,比赛的规则相当简单:将石子往河里或湖里丢,再看谁的石子在水面跳跃的次数多!当你侧身弯腰,像棒球投手下勾式投法,将手中的石子沿水面用力甩出去,你是否曾心中纳闷是什么原理使得石子能像蜻蜓点水般在水面跳跃,又怎样投法才能让石子多跳几下?

打水漂的物理原理
法国里昂大学(Universite Claude Bernard Lyon)的利德里克·博凯(Lyderic Bocquet)博士是第一位对打水漂的物理原理感到兴趣的科学家。一天他和8岁的儿子在一条河边玩起了打水漂,儿子问他:怎样打水漂可以打得更远呢? 根据自己小时候的经验,博凯博士试着示范打水漂给儿子看。眼看石块在水面上跳跃并留下涟漪,物理学家心想:何不运用物理知识把打水漂的过程搞清楚呢?于是开始了艰苦的研究。后来博凯博士推导出一组研究打水漂的方程式,并将其研究发表在2002年的《美国物理学》季刊上。根据他的研究发现,决定石头在水面弹跳次数的主要原因有:石头的质量、石头的水平速度、石头面触水的角度与石头的旋转速度等,其主要结论无下:
1、在抛掷石头时,其初速必须超过某个临界值时才会发生弹跳。
2、弹跳次数多寡取决于石头入射水面时的速度,此速度则取决于石块抛掷的初速。
3、弹跳次数亦取决于石头面的触水角度。石头面若能保持20度左右的「黄金角度」撞击水面即可以得到最佳的打水漂效果,不仅能以最小的速率(2.5m/s)打出水漂,还可以使石头与水面碰触的时间降到最低,这代表因碰撞消耗的能量较小,因此有更多的能量保留做后续的弹跳。但实际上,弹跳次数受角度不稳定因素限制,角度不稳定因素与运动速度无关,因此弹跳次数取决于与继续飞行至关重要的第一次弹跳。
4、旋转的石块能使飞行稳定,并且使其更容易受水面反弹、提高弹跳几率。
5、石头的质量愈大,愈不利于弹跳。

打水漂理论在太空物理的应用
打水漂的理论与实验在太空物理上的应用具有十分重要的实际意义。当宇宙飞船的返回舱从空气稀薄的太空重返地球,进入大气层时,若与大气层的接触角度太小,它的运动方式就与打水漂有几分类似,也有一个「弹跳」的过程,也就是会像水漂一样被弹回太空。因此物理学家可透过打水漂实验更准确地模拟航空器回收过程,再根据模拟的结果更精确地设定航空器进入大气层的角度和速度,降低系统风险,提高回收的成功率。看来小小的打水漂,蕴藏的学问还真不小。

[1]
交通部公路總局南部訓練所主任講師.

豆豆家长 2011-9-15 10:29

车辆行驶时的水漂现象
或许您对于宇宙飞船返回地球时如何被弹回太空的现象并不感到兴趣,因为总觉得它离我们的生活太过遥远,但有一个与打水漂的原理相近的车辆行驶现象您却不可不知。此现象最早是1963年美国太空总署(NASA National Aeronautics and Space Administration)的科学家在研究飞机降落积水跑道为何会发生失控打滑时所发现的 ,并将之称为水漂现象,又称为轮胎浮升或水浮现象,在日本则称为水膜现象。也就是说,当车辆行经积水地区时,由于某些因素导致轮胎与地面之间形成水膜,使得轮胎无法完全接触地面,车辆因而发生打滑、失控的现象。这种现象时常发生在雨天的高速路段,例如X年X月X日中山高南下127公里头屋路段发生12车连环撞的交通事故,即起因于小货车通过积水地区 时未适当减速,以致失控打滑弹撞护栏而造成后方未保持安全距离的12辆车连环追撞。.

豆豆家长 2011-9-15 10:31

水漂的发生 [1]
水漂是如何发生的?如右图所示,当车速较低时,车辆轮胎与路面能保持完全接触,驾驶人尚能有效控制车辆;而高速行驶的车辆,水会成楔状侵入轮胎接触地面的前端,速度愈高、侵入的量愈多,最后轮胎将完全离开路面而漂浮在水面上滑行,以致于方向盘与煞车完全失去做作用而无法控制车辆,这种情况就叫做水漂现象。当您驾车行驶于湿滑路面,如果不能从后视镜分辨轮胎驶过路面之轨迹,那表示您已经发生水漂了。

[attach]643274[/attach].

豆豆家长 2011-9-15 10:37

造成水漂发生的因素
影响水漂现象发生与否的主要因素有:
1、积水深度:
只要其它条件达成,积水的厚度达0.25公分以上时水漂即可能发生,驾驶人不可不慎。
2、积水黏稠度。
路面的积水中若含有油污或灰尘,其黏稠度高时,车辆较容易发生水漂现象。
3、行驶车速
水漂之形成必须靠车轮与路面积水的相对速度,此相对速度愈快水漂发生机率愈高。小型车行车速度达时速91公里时,就可能会发生水漂,因此车辆行驶中发现路面积水时,最有效避免水漂的方法就是降低车速。
4、车辆总重
车子的重量可以将积水挤压分散,因此车辆愈重,水漂较不容易发生。
5、轮胎胎压
胎压与水漂发生与否有着密切的关系,胎压不足时车辆较容易发生水漂。因此必需依原厂指示维持标准胎压,而行驶高、快速公路时,应比标准胎压要多3%~5%。以下为水漂临界速度之公式及不同胎压下水漂临界速度值 [1]:


水漂临界速度(公里/小时)=16.66×(胎压)1/2
胎压                                   水漂临界速度         
                                  公里/小时          英哩/小时
30                                    90.7                        57
40                                    105.6                      66
50                                    118.5                      73
60                                    129.6                      80
70                                    138.8                      87
80                                    150.0                      93
6、轮胎宽度
轮胎宽度影响轮胎与积水接触的面积,从而影响水面承受的压力,因此胎宽较窄的轮胎较不易发生水漂,而胎宽较宽的轮胎较容易发生水漂。
7、胎纹深度
轮胎上胎纹的功用主要在于排水,使轮胎能切水前进,避免发生水漂、滑溜,因此胎纹深度不足的轮胎较容易发生滑溜。我国高速公路及快速公路交通管制规则即明文规定汽车胎纹深度不得低于1.6厘米;机车也不可低于1厘米。
8、胎纹设计
横向胎纹的功用是将路面积水往轮胎二侧排出,使轮胎能接触真正的地面、获得抓地力。纵向的胎纹,那则是用来增加轮胎前行的循迹性。因此,胎纹设计良好与否攸关行车安全,不可不慎。此外,胎纹助于热交换的进行,使轮胎在高速行驶时,能充足的散热,避免温度过高而爆胎。.

豆豆家长 2011-9-15 10:37

水漂的种类 [2]
水漂的发生主要有下列三种:
1、动态水漂(Dynamic)
如上所述,这是典型的水漂作用,是指轮胎完全被路面积水举起的状况。当路面积水达0.25公分以上,而车速达水漂临界速度时此种水漂就可能发生。
2、黏稠水漂(Viscous)
车辆行驶于含有油污或灰尘的平坦潮湿路面,即使未达水漂临界速度,轮胎虽未被举离路面,但两者间隔着一层参杂着油污或灰尘的极薄水膜,也会发生滑溜的状况。因此初雨时分,路面积水虽然极薄,但因沉积的油污或灰尘尚未被冲刷干净,显得特别湿滑,行车更应小心减速慢行。
3、蒸汽水漂(Reverted rubber)
如果驾驶人在潮湿路面紧急煞车而死锁车轮,轮胎的胎纹会因高热使得胎胶变得黏软而包覆着水份,当水汽化成蒸汽,其压力会将轮胎举离路面,此即为蒸汽水漂。.

豆豆家长 2011-9-15 10:38

如何避免发生水漂?
1、行驶前应确实检查车辆
(1)检查灯光、雨刷及雨刷水,确保驾驶人能充分获得的视线。
(2)检查轮胎,确定胎压充足。
(3)检查剎车系统,确定其正常运作。
2、行驶中应注意事项
(1)当视线不清楚时应打开头灯以便清楚辨识路面状况。
(2)在湿滑路面应减速慢行,勿突然减速或急转,并较正常天候保持2倍的安全跟车距离。
(3)穿越积水区应特别注意减速并预期可能发生水漂,做好应变的措施。
(5)尽量避让他车,注意对向来车可能溅起水花,因此应与它保持较大空间。
(6)注意侧风,它可能在水漂发生时使车辆偏离车道或打转。
(7)行驶于平坦路面更容易发生水漂现象。.

豆豆家长 2011-9-15 10:38

水漂发生时的应变措施
行车中一旦发现有水漂现象时,驾驶人该如何处置呢?以下提供正确的车辆操控方法作为参考,俾能使您化险为夷。
1、首先应立即放开油门。
2、抓紧方向盘,保持车辆向正前方行驶,不得转动方向盘。
3、切勿踩剎车减速,应让车辆自然减速直至恢复控制。.

豆豆家长 2011-9-15 10:41

轮胎表面一道一道的横向沟槽的一个重要作用,就是排水性。

沟槽相应的深度和排水能力成正比。当胎面正常磨损,沟槽变浅的时候,湿地上的轮胎抓地力就极大降低了。

[[i] 本帖最后由 豆豆家长 于 2011-9-15 17:44 编辑 [/i]].

豆豆家长 2011-9-18 08:04

100多号看过,1个回帖也没有。

估计太深奥了。

以后找点浅显易懂的。.

xixipig 2011-9-29 21:38

呵呵,认真不仔细地看了一遍,重点是:
1、首先应立即放开油门。
2、抓紧方向盘,保持车辆向正前方行驶,不得转动方向盘。
3、切勿踩剎车减速,应让车辆自然减速直至恢复控制。

谢谢LZ.

judy3415 2011-9-30 14:26

早看到就好了。8月份我们在高速上就碰到水坑,车子打滑,出了事故,万幸后面车子车距较大,没有酿成大祸。当时就是靠着本能
踩了刹车,虽然处理方法是知道的,但遇到紧急情况,本能总是占上风。所以,劝诫大家,雨天高速上,保持车速,保持车距是关键。.

又见炊烟 2011-10-2 16:19

学习了
谢LZ.
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