胡青友

一、汽車剎車印的分析

在高中物理模型中，我們把汽車剎車過程作為“勻減速”運動來分析，因此，汽車的剎車印長度即汽車從剎車開始到停止過程的位移大小x，如果設剎車過程中的加速度大小為a，則可以根據運動學公式求解剎車前的速度大小

事實上，根據汽車制動理論得知：當駕駛員踩制動踏板實施緊急制動時，隨著蹬力的增大，車輪運動狀態(tài)的變化規(guī)律為：純滾動一邊滾邊滑一抱死純滑動.其車輪與地面之間的痕跡如下圖1所示.

在汽車制動理論中，用滑動率（S）來說明車輪運動中滑動成分所占的比例.滑動率越大，則表示滑動成分越多.由圖可見，在純滾動階段，印痕形狀與輪胎花紋基本一致；在邊滾邊滑階段，胎面發(fā)生的滑動逐步加重；而在抱死純滑動階段，胎面完全滑動.從制動的三個階段來看，隨著制動強度的增大，車輪幾何中心的運動速度因滾動而產生的部分越來越少，因滑動而產生的部分越來越多，滑動率越來越大.當達到抱死純滑動階段，就與“勻減速”模型一致了.因此，在高中物理模型中，我們對汽車剎車過程做了很大的簡化，那就認為該過程的車輪是完全抱死，即沒有發(fā)生轉動，只有滑動。

二、汽車剎車的加速度與“減速度”

在汽車制動理論中，我們用“減速度”來描述剎車過程.制動減速度是反映地面制動力的大小，是決定制動距離的一項重要因素.

在汽車制動理論中，汽車制動減速度隨時間變化如圖2所示.根據高中物理模型的動力學分析，我們知道汽車剎車過程的加速度來自汽車與路面之間的摩擦力，且有：a=ug.其中u是汽車與路面之間的動摩擦因數.根據汽車剎車的“勻減速”運動模型，這里的u是一個定值.然而，在汽車制動理論中，我們對于制動穩(wěn)定減速度，有j_a=gφ，即減速度j_a與附著系數φ成正比，與汽車質量無關.但是這里的φ并不是一定值，在干燥硬實路面上，附著系數φ和滑移率s之間存在的關系如圖3所示.

在實際操作的過程中，我們還要考慮不同路面，不同車型及制動原理等因素.轎車制動規(guī)范（中國GB7258）中指出，在試驗路面附著系數φ≥0.7上，制動初速為50 km/h空載（滿載）時，其制動距離為≤19 （20）m，制動減速度為≥6.2（5.9）m/s².所以，在車速鑒定時，需要綜合運用更為復雜的理論和技術.endprint