トライボロジー 技術系

ハイドロプレーニング現象って何?ストライベック曲線を用いて元トライボロジストが5分で説明してみた。

ハイドロプレーニング現象とは(復習)

ハイドロプレーニング現象は、一言で説明すると水で滑ることです。
感覚的な理解では、下記の時に発生しやすいです(前の記事)。

  • 速度が早い
  • 軽い
  • タイヤの溝がつるつる
  • 地面がつるつる
  • 表面が濡れている

原理はどのようになっているのかをトライボロジーの観点で解説していきます。

ストライベック曲線を用いた境界面の考察

潤滑状態は、大きく3つに分かれます。
① 固体潤滑
② 境界潤滑
③ 流体潤滑

そのうちハイドロプレーニング現象は③の流体潤滑状態になることで、
急激に滑り操作不能に陥ります。

潤滑状態を表している図が下のストライベック曲線です。
横軸は液体の粘度×滑り速度を荷重で割ったものになります。
その値が大きくなるほど、流体潤滑になり小さいほど固体潤滑状態へと遷移します。

車のハイドロプレーニング現象で考えてみましょう。
粘度は水、速度は車の速さ、荷重は車の重さです。

タイヤや路面の状態はすべて一定とします。
この場合、水も車の重さも変化しません。
車の速度のみで潤滑状態が変化することを意味しています。

雨の日に速度を上げるとグラフの右側に移動。
つまり、流体潤滑に遷移しやすく、ハイドロプレーニング現象は発生しやすいということです。

ハイドロプレーニング現象を防ぐには速度を抑えた安全な運転を心がけましょう、という結論になります。

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