Phương trình cân bằng lực tác dụng lên ôtô trong quá trình phanh trong trường hợp tổng quát được xác định theo biểu thức sau:
Ff1 + Ff2 ± Fg +Fw +Fm +Ffe +Fp1 + Fp2 – Fj = 0 (2.24) Hoặc
Ff ± Fg+Fw +Fm +Ffe + Fp – Fj = 0 (2.25)
Ff - lực cản lăn, được tính theo biểu thức sau:
Ff = f⋅(Z1+Z2) = f⋅G⋅ cosα [N] (2.26) Với: f - hệ số cản lăn;
G - trọng lượng ô tô;
α - góc hợp bởi mặt đường với mặt phẳng nằm ngang.
Hình 2.4. Lực và mômen tác dụng lên ô tô trong quá trình phanh
Z1, Z2. Hợp lực phản lực vuông góc của bánh trước và sau; Ff1, Ff2. Lực cản lăn của bánh trước và sau;
Fp1, Fp2. Lực phanh của bánh trước và sau; Mp1, Mp2. Mômen phanh của bánh trước và sau; Mf1, Mf1. Mômen cản lăn của bánh trước và sau;
G. Trọng lượng ôtô; Fg. Lực cản dốc; L. Chiều dài cơ sở của ô tô;
Fj. Lực quán tính; a, b, hg. Tọa độ trọng tâm ô tô; Fw. Lực cản của không khí; hw- Khoảng cách từ điểm đặt lực cản của không khí xuống mặt đường.
Fg - Lực cản dốc, được tính theo biểu thức sau:
Fg = G.sinα [N] (2.27) Fw - Lực cản không khí, được tính theo biểu thức sau:
Fw = 0,5ρw.Cw.ĂV±Vw)2 [N] (2.28) Với:
ρw - mật độ của không khí xung quanh ô tô, (kg/m3); Cw - hệ số cản của không khí;
A - diện tích cản chính diện, [m2]; V - vận tốc của ô tô, [m/s];
Vw - vận tốc của gió, [m/s].
Fm - Lực kéo rơ moóc, được tính theo biểu thức sau: .
m m
F =ψ ∑G [N] (2.17) Với: ψ - hệ số cản của đường;
Gm- trọng lượng của các rơ moóc.
Ffe - Lực để thắng tiêu hao do ma sát cơ khí (ma sát ở ổ bi v.v…). Fj - Lực quán tính, được tính theo biểu thức sau:
. . j i G F j g δ = [N] (2.29) Với:
δj - hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay; J - gia tốc tịnh tiến của ô tô.