Тормозная сила и уравнение движения автомобиля при торможении

В отличие от естественных сопротивлений (сила сопротивления качению или скатывающая сила) сопротивление торможения может регулироваться от нуля до максимального значения, соответствующего экстренному торможению. Если тормозящее колесо не проскальзывает по поверхности дороги, то кинетическая энергия автомобиля переходит в работу трения тормозного механизма и частично в работу сил естественных сопротивлений. При интенсивном торможении колесо может быть заблокировано тормозным механизмом. В этом случае оно скользит по дороге юзом и работа трением происходит между шиной и опорной поверхностью.

По мере увеличения интенсивности торможения увеличиваются затраты энергии на проскальзывание шин. Вследствие этого увеличивается их износ.

Особенно велик износ шин при блокировке колес на дорогах с твердым покрытием и при высоких скоростях скольжения. Торможение с блокировкой колес нежелательна по условиям безопасности движения.

Во-первых, на заблокированном колесе тормозная сила значительно меньше, чем при торможении на грани блокировки.

Во-вторых, при скольжении шин по дороге автомобиль теряет управляемость и устойчивость. Предельное значение тормозной силы определяется коэффициентом сцепления колеса с дорогой:

Для вывода уравнения движения автомобиля при торможении спроектируем все силы, действующие на автомобиль при торможении (рисунок 2.6) на плоскость дороги:

Рисунок 2.6 - Силы, действующие на автомобиль при торможении

При выключенном сцеплении или передачи в коробке передач Р_тд=0. Учитывая, что скорость автомобиля во время торможения падает, можно принять, что Р_ω=0. Так как сила гидравлического сопротивления в агрегатах силовой передачи Р_r мала по сравнению с силой Р_тор, ею тоже можно пренебречь, особенно при экстренном торможении. Принятые допущения позволяют построить уравнение как:

Разделив обе части уравнения на силу тяжести автомобиля, получим