Trong trƣờng hợp tổng quát khi ơtơ đang chạy trên dốc và tiến hành quá trình phanh ta cĩ các lực tác dụng lên ơtơ nhƣ sau:[5]
Hình 3.1. Lực tác dụng lên ơ tơ khi phanh
Trong đĩ: G- trọng lƣợng ơtơ.
Pf1, Pf2 - lực cản lăn ở các bánh trƣớc và các bánh sau.
PP1, PP2 - lực phanh sinh ra ở các bánh trƣớc và các bánh sau. P - lực cản của khơng khí.
PJ - lực quán tính sinh ra trong quá trình phanh, lực này cĩ cùng chiều với chiều chuyển động của ơtơ.
Pi - lực cản lên dốc (Pi = Gsinα, α là gĩc dốc của mặt đƣờng) Pη – lực cản do ma sát trong hệ thống truyền lực
Z1, Z2 - phản lực thẳng gĩc từ mặt đƣờng lên các bánh xe trƣớc và sau. Lực phanh tổng cộng PP sẽ là: PP = PP1 + PP2
Giá trị cực đại của lực phanh (PPmax) xác định theo cơng thức: PPmax = φ.G
Trong đĩ: φ là hệ số bám giữa bánh xe và mặt đƣờng. Lực cản chuyển động tổng cộng sẽ là:
Pf = Pf1 + Pf2 = f.G Trong đĩ: f là hệ số cản lăn.
Lực cản khơng khí xác định nhƣ sau: Pω = K.F.v2 Trong đĩ: K là hệ số cản khơng khí.
F là diện tích chính diện của ơtơ. v là vận tốc ơtơ lúc bắt đầu phanh. Lực quán tính PJ đƣợc tính theo cơng thức:
PJ = .G dv.
g dt
(3.1)
Trong đĩ: là hệ số tính đến ảnh hƣởng của các khối lƣợng chuyển động quay của ơtơ.
t là thời gian phanh.
g là gia tốc trọng trƣờng (g = 9,81m/s2) Hệ số xác định nhƣ sau: = 1 + 2 2 0 2 ( d h bx). bx J i i J g Gr Trong đĩ:
Jd – mơmen quán tính của bánh đà và các chi tiết chuyển động quay của động cơ; Jbx - mơmen quán tính của bánh xe.
ibx - bán kính làm việc của bánh xe. ih - tỉ số truyền của hộp số.
i0 - tỷ số truyền của truyền lực chính. - hiệu suất của hệ thống truyền lực.
Chiếu các lực tác dụng lên ơtơ khi phanh lên bề mặt nghiêng của đƣờng ta cĩ phƣơng trình cân bằng lực khi phanh nhƣ sau:
PJ = PP + Pf + Pω + Pη ± Pi Khi gĩc α nhỏ ta cĩ thể tính gần đúng Pi nhƣ sau:
Pi = Gsinα ≈ Gtgα = G.H
i - độ dốc của đƣờng
Các thành phần lực Pf, Pω, Pη, Pi là tƣơng đối nhỏ so với lực phanh PP, nhƣ vậy để hãm ơtơ chủ yếu là lực phanh PP.