潮濕積水會干擾抓地力,輪胎抓地力是胎面橡膠與路面「直接接觸』摩擦所產生,為了要在潮濕的表面上產生抓地力,輪胎必須先突破水膜才能直接接觸道路面。如果無法排開水分,輪胎將被積水水膜推起發生「水漂效應」。
潮濕路面如何影響輪胎抓地力?
如果輪胎橡膠和路面之間的接觸不是完全乾淨乾燥,橡膠分子的粘附將不起作用。如果水膜的深度覆蓋了路面上的微小凸起,則壓痕不起作用。所以在潮濕天氣下,水的存在會干擾抓地力,輪胎必須先分散排開水份才能恢復胎面和路面之間的乾燥接觸。雖然道路的坡度、結構和表面粗糙度都有助於水的分散,但並不會分散所有的水,水可能會滲入輪胎接觸面和道路之間。
破水、儲水、排水、推水,水漂怎麼發生?
當輪胎通過積水時,會向前「推水」並在胎面前積聚部分的水。在與路面接觸之間的水會被引導到胎面花紋中,並在那裡暫時「儲存」後排開。 胎面橡膠因此可以突破殘留的水膜,恢復與路面的直接接觸。
當輪胎在積水上較快的行駛,會在其前面推動一小塊「水庫」,前部的水的會導致水壓(流體動壓)升高。如果該壓力大於輪胎在路面上的平均壓力,則輪胎無法再排出水時,這種現象被稱為「水漂效應」,此時輪胎就會浮在水上失去抓地力進而失控。
流體動壓與充氣壓力
經米其林實驗證明,輪胎在路面上的平均壓力大約等於充氣壓力,因此當流體動壓和充氣壓力相同時,就會發生水漂。
當車速70km/h時,沒有胎紋的小車輪胎產生的流體動壓等於充氣壓力(2bars); 沒有胎紋的卡車輪胎(8bars)在140 km/h時會產生相同的結果,小型車會比卡車更容易受到水漂打滑的影響。
此外,由於高性能跑車的寬輪胎必須處理更大的水流,且通常跑車重量輕充氣壓力也較低,是更容易發生水漂打滑的,因此在駕駛高性能跑車在溼滑路面行駛應更降低速度行駛。
如何避免發生水漂效應?
在我們理解了此一物理現象以後,我們更要知道如何可以防止水漂效應產生:
- 配備正確胎壓以及胎紋深度足夠的街道用輪胎。現今輪胎大廠所設計之公路用胎皆可在溼滑路面下以時速100km/h的速度正常工作。
- 避免急加減速,濕滑路面抓地力不足將更容易的打滑。
- 適當車距跟在大車後方,利用大車可以幫助破水排開積水,減低水漂效應的產生。
- 高速公路上盡可能保持右側車道行駛,避免行駛積水路段。高速公路的排水設計在道路的兩側,內側車道緊鄰著排水孔排水效率不足時將有積水在車道上,而外側排水可能囤積在路肩上。
另外,在雨天行車視線不佳時,應開啟大燈並可同時開啟前後霧燈增加讓其他人更容易的看見你(紅色燈光與霧燈的設計有更高的穿透能力),切勿在正常行駛狀態下隨意開啟危險警示燈(雙黃燈),除了失去方向燈功能讓人無法辨別你的動向以外,也失去了真正遇上危險時的警示燈號。