Technické řešení se týká protiakvaplaninkového zařízení na bázi obstřiku vlhké vozovky proudem vzduchu.
Dosavadní stav techniky
Akvaplanink vzniká v okamžiku ztráty přilnavosti pneumatiky s vozovkou, kdy pneumatika již není schopna odvést požadované množství vody z jízdní dráhy pneumatiky. Dochází k němu převážně při zvýšené rychlosti vozidla po mokré vozovce, kdy řidič není schopen správně odhadnout výši vodního sloupce v jeho jízdní dráze, jako např. ve vyjetých stopách ve vozovce. Tím dochází k neovladatelnosti vozidla a možné nehodě. V celoevropském měřítku lze předpokládat cca 500 000 dopravních nehod z důvodu akvaplaninku. Celospolečenské ztráty každoročně zapříčiněné akvaplaninkem jsou pro ČR odhadovány na 6 mld. Kč, pro EU až 20 mld. €.
Možnost jeho výskytu je dána především:
- Výškou vodního sloupce
- Rychlostí vozidla
- Schopností pneumatiky odvádět z dotykové plochy vodu
- Aktuálním natlakováním pneumatik
- Přítlačnou silou na pneumatiky.
Doporučením pro prevenci vzniku akvaplaninku je především snížení rychlosti jízdy za špatného počasí a vybavení se pneumatikami s co nej lepší schopností odvádění vody. Tato schopnost pneumatik je řešena výrobci různě, a to zejména širšími a hlubokými drážkami v dezénu pneumatik. Minimální hodnota drážek je pro osobní automobily zákonem stanovena na 1,6 mm. Kritérium schopnosti odvádět vodu je však v rozporu s jiným požadavkem, a sice zajištěním co největší plochy pro přenos řídicích a trakčních sil z pneumatiky na vozovku. I tak se však pri zvyšování rychlosti nebo vyšší hladině vodního sloupce nestačí voda patřičně odvádět, a vytváří tzv. „vodní klín“, něhož se pneumatika dotýká namísto vozovky, viz obr. 1.
Zástupci automobilového průmyslu, autokluby, zkušební ústavy a další subjekty se s touto problematikou zabývají již několik desítek let. Oproti testovacím podmínkám je však skutečnost v reálném provozu ještě složitější a nebezpečnější v tom, že oproti testovým podmínkám je na reálné vozovce často velmi rozdílná výška vodního sloupce, a řidič má tak omezené možnosti reálný stav zjistit a vyhodnotit. Rovněž pneumatiky na vozidle nemohou mít stále parametry nové pneumatiky a vzhledem k hospodárnosti jev podstatě nemožné je měnit pri každém opotřebení. Dalším faktem je, že pri vyšších rychlostech se drážky pro odvod vody zužují a klesá tak jejich schopnost odvádět požadované množství vody za jednotku času.
Je tedy třeba snížit výšku vodního sloupce před pneumatikou i jinými způsoby. V technických předpisech byly například nastaveny parametry pro projektování vozovek tak, aby pri standardních podmínkách voda z povrhu komunikace sama odtékala. Jiným řešením jsou v komunikaci vyfrézované speciální drážky pro odvod vody a to zejména v místech, kde není dostatečný příčný či podélný sklon vozovky.
Spis DE 10 2004 051762 představuje blatníky automobilu opatřené drážkami, sloužící k odvádění vody nabírané pneumatikou. Voda tak nestéká před pneumatiku a nezvyšuje vodní sloupec před ní, čímž omezuje možnost vzniku akvaplaninku. Představené řešení však pouze snižuje množství vody před pneumatikou a neřeší její komplexní odstranění z vozovky v dráze jízdy vozidla.
- 1 CZ 23919 Ul
Cílem technického řešení je snížit hladinu vodního sloupce před pneumatikou a tím zabránit vzniku akvaplaninku.
Podstata technického řešení
Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry protiakvaplaninkové zařízení na bázi obstriku vlhké vozovky proudem vzduchu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze vzduchovodu, alespoň jedné trysky, alespoň jedné škrticí klapky a ovládacího řídicího prvku škrticí klapky.
Ve výhodném provedení je vzduchovod opatřen nasávacím otvorem v čelní části vozidla,
V jiném výhodném provedení je vzduchovod propojen s tlakovou nádobou na stlačený vzduch.
V jiném výhodném provedení je řídicí prvek elektronická řídicí jednotka vybavená čidly.
V jiném výhodném provedení je řídicí prvek ruční manipulační zařízení.
V jiném výhodném provedení dále sestává z ovladače umístěného v kabině řidiče, propojeného s řídicím prvkem.
Přehled obrázků na výkresech
Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí výkresů, kde obr. 1 představuje schematicky situaci, ve které dochází ke vzniku akvaplaninku, obr. 2 představuje boční pohled na vozidlo vybavené protiakvaplaninkovým zařízením, podle technického řešení, vybavené nasávacím otvorem, obr. 3 představuje čelní pohled na vozidlo z obr. 2 a obr. 4 představuje čelní pohled na vozidlo vybavené protiakvaplaninkovým zařízením podle technického řešení, vybavené tlakovou nádobou se stlačeným vzduchem.
Příklad provedení technického řešeni
Obr. 1 představuje schematicky situaci, ve které dochází ke vzniku akvaplaninku, kdy je před kolem hromaděna voda o vysokém vodním sloupci a vozidlo tím ztrácí kontakt s povrchem vozovky.
Obr. 2 a 3 představují protiakvaplaninkové zařízení i na bázi obstřiku proudem vzduchu, jehož funkcí je odstranění vodního sloupce z prostoru před pneumatikou pomocí proudu vzduchu vefukovaného před tuto pneumatiku.
Protiakvaplaninkové zařízení 1 zobrazené na obr. 2 sestává ze zdroje vzduchu, vzduchovodu 2, ukončeného alespoň jednou tryskou 3 a alespoň jednou škrticí klapkou 4. U provedení představeného na obr, 3 je vzduchovod 2 opatřen nasávacím otvorem 5 umístěným v čelní části vozidla nabírajícího během jízdy vzduch a vpouštějící jej přes zužující se vzduchovod 2 přímo před kola vozidla. Tím je docíleno snížení či dokonce odstranění vodního sloupce před těmito koly. Zužující se průřez vzduchovodu 2 zvyšuje rychlost a tlak ofukujícího vzduchu a zvyšuje tak jeho účinnosti.
Jinou variantou může být i vzduchovod propojený s tlakovou nádobou 8 na stlačený vzduch, zobrazenou na obr. 4. Ta může být již naplněna nebo plněna nasávaným vzduchem až během jízdy vozidla za použití kompresoru. Možná je i kombinace obou výše zmíněných řešení.
Protiakvaplaninkové zařízení 1 může být případně doplněno o ovladač 6 umístěný v kabině řidiče, výhodně například v ovládacích pákách volantu, sloužící k aktivaci protiakvaplanínkového zařízení i nebo k jeho přepnutí na automat.
Aby se zabránilo zbytečnému zvyšování odporu vzduchu kladenému vozidlu v době, kdy nehrozí riziko vzniku akvaplaninku, je protiakvaplaninkové zařízení [ vybaveno alespoň jednou škrticí klapkou 4 regulující množství proudu vzduchu tryskou 3. Klapka 4 je ovládaná řídicím prvkem 7. Řídicím prvkem 7 může být elektronická řídicí jednotka vybavená čidly zjišťujícími možný
- 2 CZ 23919 Ul vznik akvaplaninku, nebo ruční manipulační zařízení ovládané řidičem. Čidlem může být např. Čidlo deště na kapotě vozidla. Řídicí jednotka však může spolupracovat i s dalšími systémy vozidla jako je ABS nebo ESP. Mechanismus ovládání klapek je realizovat pomocí táhel, elektromotorů nebo hydromotorů.
V okamžiku, kdy jsou zjištěny nebezpečné podmínky podporující vznik akvaplaninku dojde k aktivování protiakvaplaninkového zařízení lak veťukování vzduchu do prostoru před pneumatikami, čímž zde snižuje výšku vodního sloupce. Nebezpečné podmínky nastávají například za deště nebo mokré vozovky, kdy je pomocí ABS či ESP indikována omezená schopnost pneumatik přenášet trakční a řídicí síly, což se zpravidla projevuje náhlým zvýšením otáček hnaných kol.
io Takové to na vozidlo instalované zařízení tedy může výrazně snížit možnost vzniku akvaplaninku a zvýšit bezpečnost jízdy.