Во-вторых, в результате взаимодействия шины колеса с дорогой возникает момент сцепления Мсц, стремящийся поддержать вращение колеса.

 

При торможении элементарные силы трения, распределенные по поверхности  фрикционных накладок, возникающие в паре трения «колодки — тормозной барабан (тормозной диск)», создают результирующий момент трения Мт, направленный в сторону, противоположную вращению колеса, а между колесом и дорогой возникает тормозная сила Рторм.

 

При экстренном (полном.) торможении колесо блокируется (движение юзом) и происходит рассеивание энергии в месте контакта шины с дорогой.

 

В случае экстренного торможения на горизонтальной дороге движущей силой является сила инерции автомобиля, а основной силой сопротивления движению является суммарная тормозная сила всех колес.

 

При рабочем (частичном) торможении колесо вращается, а энергия рассеивается в тормозном механизме.                    

При идеальном торможении (без юза) вся энергия автомобиля (mV²/2) превращается в тепло в тормозных механизмах всех четырех колес.

 

Кстати, энергия, выделяющаяся при торможении со скорости 100 км/ч. огромна. Неудивительно, что тормозам приходится «жарко».

 

Максимально возможное при торможении замедление:

                                  a _{max =} φ _сц. g

где: g — ускорение свободного падения.

 

Но это лишь теоретически возможное замедление. Реально же значение замедления а меньше по многим, причинам,

 

Во время экстренного торможения (при изменении скорости движения автомобиля от значения V до нуля) тормозной путь окажется равен:

                                S _торм = V ² /2∙а,
где: V — скорость автомобиля, измеряемая в м/с, в момент начала торможения;

а — максимально возможное замедление автомобиля при торможении.

 

Формулы наглядно демонстрируют, что, если в результате изменения или погодных условий значение φ _сц. упало, во столько же раз снижаются максимально возможные сила  торможения и замедление автомобиля.

 

И уж конечно должно впечатлять то, что длина тормозного пути прямо пропорциональна квадрату скорости автомобиля в момент начала торможения.

Из практики известно, что юз задних колес наступает чаще юза передних. Почему?

 

При торможении автомобили обычно «кланяются» — у них опускается передняя часть.

Это объясняется тем, что при торможении автомобиля сила инерции F и которая приложена к ЦМ, действуя на плече Н (рис. 13, б), и тормозные силы Р торм, лежащие в плоскости дороги, образуют относительно ЦМ тормозной момент Мторм, который вызывает перераспределение нормальных нагрузок между передним и задним мостами.

При этом нагрузка на передние колеса увеличивается, а на задние, наоборот, уменьшается. Поэтому нормальные реакции Z п и Z з, действующие соответственно на передние и задние колеса автомобиля во время торможения, значительно отличаются от нагрузок Gп и Gз, которые они воспринимают в статическом состоянии

                                        (G п = G∙b/I, а G з = G ∙ а /I).

 

Во время резкого торможения автомобиля реакция на переднюю ось у легковых автомобилей может возрасти в 1,5 — 2 раза, а на заднюю ось уменьшиться в 0,5 — 0,7 раза.

 

Степень распределения суммарной нагрузки по осям при торможении зависит у конкретного автомобиля от высоты расположения центра масс и от расстояния между осями (базы).

 

С уменьшением нагрузки на заднюю ось допустимые тормозные усилия задних колесах уменьшаются, а на передних – увеличиваются, следовательно, при торможении задние колеса более склонны к юзу.

 

В процессе торможения реакция на передние колеса увеличивается, а на задние  уменьшается.

Поэтому для полной реализации силы сцепления при экстренном торможении необходимо, чтобы тормозные силы были пропорциональны нормальным реакциям. Исходя из этого тормозные механизмы проектируют так, чтобы передние колеса тормозили настолько сильнее, насколько больше при торможении они прижимаются к дороге. Это позволяет при торможении получить наибольшую возможную тормозную силу, поскольку сила сцепления каждого колеса  пропорциональна приходящейся на него нагрузке.

 

Для предотвращения блокировки задних колес применяется регулирование давления в тормозном приводе, которое обеспечивает ограничение роста давления в  тормозных механизмах задних колес при уменьшении реакции на задние колеса  автомобиля. Клапан регулятора давления перекрывает подвод жидкости к тормозным  механизмам задних колес в случае, когда давление в ее тормозном контуре возрастает  до предельного, угрожающего блокировкой колес.

 

Более совершенные антиблокировочные системы (АБС) с электронными датчиками скорости вращения колес предотвращают блокировку колес (как передних, так и  задних) при любых значениях коэффициента сцепления.

 

Поперечная устойчивость автомобиля.

При потере автомобилем поперечной  устойчивости может произойти его опрокидывание или скольжение под действием  центробежной силы, поперечной составляющей силы тяжести автомобиля, силы  бокового ветра, а также в результате ударов колес о неровности дороги.

Показателями поперечной устойчивости автомобиля являются максимально  возможные скорости движения по окружности и углы поперечного уклона дороги (косогора).

Поперечная устойчивость автомобиля непосредственно связана с интенсивностью разгона или торможения и определяется в каждом конкретном случае максимальной силой сцепления колеса с дорогой.