Hình 7.1. Sơ đồ lực và mô men tác dụng lên bánh xe khi phanh
Khi người lái bàn đạp phanh thì cơ cấu phanh sẽ tạo ra mô men ma sát gọi là mô men phanh MP để hãm xe lại. Lúc này tại chỗ tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường xuất hiện phản lực PP ngược với chiều chuyển động. PP đựơc gọi là lực phanh và xác định theo biểu thức:
b P P r M P Trong đó:
PP: lực phanh tại điềm tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường. MP: mô men phanh tác dụng lên bánh xe.
Lực phanh lớn nhất giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe và mặt đường.
P Z .
PPmax b
PPmax: lực phanh cực đại có thể sinh ra từ khả năng bám của bánh xe với mặt đường.
Zb: phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe có lực phanh.
Khi phanh bánh xe chuyển động với gia tốc chậm dần nên trên bánh xe có mô men quán tính Mjb tác dụng, mô men này có chiều cùng với chiều chuyển động của bánh xe, mô men cản lăn Mf ngược với chiều chuyển động.
Lực phanh tổng cộng sẽ là: b jb f P b jb f P P o r M M P r M M M P
Khi tăng mô men phanh lên đến một giá trị nào đó thì bánh xe sẽ bị trượt lê. Lúc đó hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường giảm lực phanh nhỏ hiệu quả phanh thấp. Bánh trước bị trượt lê sẽ làm mất tính năng dẫn hướng khi phanh, bánh sau bị trượt lê thì làm mất tính ổn định khi phanh.
Từ biểu thức tính lực phanh, để tăng lực phanh thì bên cạnh tăng ta phải tăng Zb vì vậy để sử dụng toàn bộ trọng lượng bám của ô tô ta phải bố trí cơ cấu phanh ở tất cả các bánh xe.
Trong khi phanh, cơ năng biến thành nhiệt năng tại má phanh và trống phanh, tại chỗ tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường. Khi bị trượt lê hoàn toàn, tất cả năng lượng hầu như biến thành nhiệt năng tại khu vực tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường. Công ma sát giữa má phanh và trống phanh không còn nữa.