轻踩比抱死能够更快刹住车,为什么?刹车快慢是由什么决定的?

科学信仰 2023-12-28 11:06:29

开车的人都知道,对于没有ABS防抱死系统的汽车来说,踩刹车时稍微轻一点能够比完全踩死更快地刹住车,那么你知道这是为什么吗?

要回答这个问题,我们先要来思考一个更为简单的问题,那就是踩刹车时,到底是什么让汽车停下来的?是刹车片吗?并不是。当我们踩下刹车时,刹车片会夹紧刹车碟,从而阻止车轮的转动,值得注意的是,这里刹车片所提供的力是一股内力,称为“刹车制动力”,其唯一的作用就是阻止车轮的转动,而不是让汽车停下来,真正让汽车停下来的是外力,这股外力就是地面的摩擦阻力。

当汽车正常向前行驶时,车轮是正常转动的,此时车轮与地面的接触点相对于地面而言是静止的,两者之间不存在相对运动,所以地面也就没有对车轮施加力。

当我们踩下刹车时,刹车盘开始对车轮施加阻力,阻止它的转动,于是车轮的转动减缓,车轮与地面的接触点开始向前滑动,于是其与地面就有了相对运动,此时地面会对车轮施加一个向后的摩擦阻力。地面所施加的力存在着两个作用,一个是与刹车片相抗衡,推动车轮继续转动,另一个则是阻止车轮向前滑动。

地面给车轮施加的力就称为“地面制动力”,而地面制动力的大小会随着刹车制动力的增加而增大。

地面制动力虽然与刹车制动力成正比,但并不会随着刹车制动力的增加而一直增大,它存在着一个极值,一旦达到极值,即便刹车制动力继续增大,它也不会再增加了,所以即便刹车片完全抱死,车辆也不会一下子就停下来。那么地面制动力的大小由哪些因素决定呢?主要取决于两个因素,一个是车轮对地面的压力,一个是车轮的附着系数。压力越大、附着系数越大,地面制动力也就越大。

什么是附着系数?

所谓的附着系数就是指附着力与车轮垂直于路面方向的压力比值,它与三个因素息息相关,即路面的粗糙程度、车轮的材质和纹路、以及滑移率。什么是滑移率?滑移率就是车轮运动中,滑动成分所占的比例。当我们踩下刹车时,车轮并不会完全停止转动,此时车辆向前的移动包含两种形式,即车轮转动引发的位移以及车轮滑动引发的位移,其中车轮滑动引发的位移在整个运动中所占的比例就是滑移率。

滑移率的计算非常简单,就是用车辆的移动速度减去车轮的转动速度,再除以车辆的移动速度就可以了,用公式表示就是(V(车)-V(轮))/V(车)。

由此可见,当没有踩下刹车时,车辆的移动速度就等于车轮的滚动速度,此时的滑移率就是0,而当车轮完全抱死时,车轮的滚动速度为0,此时的滑移率就是100%。显而易见,刹车踩得越紧,车轮滚动速度就越慢,滑移率也就越大。

然而,滑移率越大并不等于附着系数就越大。

的确,一开始滑移率与附着系数是正相关的,前者越大、后者就越大,但是附着系数存在着一个峰值,当到达峰值时,附着系数就不会随着滑移率的增大继续增大,而是会转而减小。研究发现,附着系数的峰值大概出现在滑移率10%至20%之间,所以车轮抱的太死反而会导致附着系数下降,影响刹车效果。我们都知道ABS防抱死系统可以在急刹车发生的时候保证车辆的可控,而同时它也能够有效地提高刹车效率。

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评论列表
  • 2023-12-28 15:24

    1、太理论、太玄了。说的也不够全面、透彻。估计没多少人明白你说的东西。2、“开车的人都知道,对于没有ABS防抱死系统的汽车来说,踩刹车时稍微轻一点能够比完全踩死更快地刹住车,那么你知道这是为什么吗?”这话就不准确了。“开车的人都知道”?有很少数的人能知道就不错了,不客气地说,开车的人大多数都不知道。而且说“对于没有ABS防抱死系统的汽车来说,踩刹车时稍微轻一点能够比完全踩死更快地刹住车”也不准确。准确的说法,不是“踩刹车时稍微轻一点”,而是把踩刹车的力度控制在能施加最大的制动力但是又不让车轮抱死的程度。简单地说:就是把没有ABS的刹车踩出ABS的效果来。

  • 2023-12-30 21:15

    没踩死刹车,是刹车盘在制动车轮转动速度,但车轮还能处于慢慢滚动状态,车辆方向能受控,踩死就是轮胎和地面的摩擦就会冒青烟[笑着哭],并且车辆会跑到哪里是由地面决定的,不受驾驶者控制的。

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