汽车理论附着力计算_汽车附着力公式

附着系数　　附着系数是指轮胎在不同路面的附着能力大小，也就大概相当于摩擦系数。附着系数高的路面，车子不容易打滑，行驶安全；附着系数低的路面，车子容易打滑，比如雪地，冰面等等。

1、 附着系数（K）的确定

1.1 附着系数（K）应在车轮不抱死，脱开防抱死装置，并且两轮同时制动时，由车辆的最大制动速率确定*。

1.2 制动试验应在初速度约为60km/h的条件下进行。对于车速不到60km/h的车辆，应在空载条件下（必需的试验仪器和安全设备除外），以0.9Vmax的车速试验，在整个试验过程中使用恒定的制动控制力。

1.3 为了确定车辆最大制动速率，可以通过改变前轮和后轮制动力进行一系列试验，直至找到车轮刚刚抱死的临界点**。

1.4 制动速率（Z）由车速从40km/h降到20km/h所需时间用下式确定：z=0.56/t

式中t为测得的时间，s。

若车速达不到50km/h的车辆，制动速率应以车速从0.8Vmax降至（0.8Vmax－20）所需时间确定，Vmax是以km/h为单位的实测值。

Z的最大值=K

2 、附着力利用率（ε）的确定

2.1 附着力利用率定义为防抱死装置工作状态下的最大制动速率（Zmax）与它在脱开状态下的最大制动速率（Zm）的比值。必须在每个装有一只防抱死装置的车轮上分别进行试验。

2.2 Zmax由三次试验中车速达到1.4条规定的降低值所需时间的平均值确定。

2.3 附着力利用率由下式给出：Zmax/Zm

一般来说，驾驶员大多不愿意也不善于雨天出车。这是因为他们知道雨天的公路路面附着系数不到干燥铺装路面附着系数的一半，制动力等也随着系数变小而降低，因而车较易打滑。

路面状态 附着系数

干燥水泥路面 0.7-1.0

潮湿水泥路面 0.4-0.6

下雨开始时 0.3-0.4

雨天行车视线障碍较大，不仅如此，由于雨中或雨后，路面发生显著变化，公路上常常发生不正常情况，给驾驶员增加各种困难。

在干燥路面上，车速增加，附着系数几乎没有变化，而在潮湿路面上，附着系数则随速度的增加而急剧变小。在高速公路上高速行驶时，因轮胎与路面间的积水不能排除，水的阻力会驶轮胎上浮，严重时会产生“水滑”现象。在这种高速行驶状态下，轮胎与路面便失去了摩擦力，汽车陷于无法控制的危险境地。如果轮胎花纹槽沟变浅，或汽压低时，更容易产生这种现象

首先声明，这是一篇科普文，内容可能稍微晦涩一些。

在本文开始之前，我先来考考你，看看你驾照考试合格不合格。

问：车辆发生“水滑”时，以下做法正确的是什么？

A、不可急踩制动踏板；

B、逐渐松抬加速踏板，让车速逐渐减缓；

C、不得迅速转向；

D、立刻猛踏制动踏板，降低车速；

（答案在文末找）

回到我们的主题，今天我们来讲的是“水滑现象”，我上大学的时候学的是车辆工程，记得我们专业课老师给我们讲“水滑现象”的时候，特别好玩。因为我们那个专业课老师普通话不标准，而他还老是喜欢带一个“儿化音”，所以，“水滑”在他嘴里就成了“水滑儿”。

你可以自己发音试一下，水滑儿~~

所以啊，我对“水滑现象”的印象还是非常深刻的：当水滑现象发生时，车辆容易失控，如果操作不当，容易导致车祸的发生。

水滑其实是跟轮胎有关的一个问题，我们都知道普通家用车的轮胎都是有花纹的，这些花纹的主要作用有两个：一个是增大与地面接触时的摩擦力，保证车辆能够正常行驶以及刹车；另一个就是排水。

要解释水滑现象，要引入一个“附着力”或者“附着力系数”的概念，我们都知道，汽车是由动力装置（发动机及传动系统）驱动的，驱动力越大，加速能力就越好，爬坡能力就越强。但是这个结论有一个前提，那就是轮胎和路面之间有足够大的附着力时才能成立。你在冰面上把油门踩穿了车也不往前走，就是因为此时轮胎的附着性能差。

而所谓附着力，就是指的“地面对轮胎切向反作用力的极限值”，我们暂且用F来表示。在硬路面上，附着力与驱动轮法向反作用力Fz成正比。经常写作：

在上面这个公式当中，φ就是附着力系数，附着力系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度等因素。

有朋友不理解法向和切向是啥意思，我简单做个图，你看一下。

另外，我做了一个表格，列出了不同路面的附着力系数，可以看到冰面的附着力系数最低，压紧的雪面次之。

理解了附着力系数，我们再来解释“水滑现象”就容易了。

对于水滑现象的解释是：“当高速行驶的汽车经过有积水的路面时，就容易出现水滑现象”。

请看下图。

轮胎在有积水层的路面上滚动时，其与路面的接触面如上图所示：

A区是水膜区，C区是胎面与路面直接接触产生附着力的主要区域，B区是A区和C区的过渡区，当轮胎低速滚动时，由于水的粘滞性，接触面前部的水需要一定时间才能挤出，所以接触面中轮胎胎面的前部将越过楔形水膜（即A区）滚动。

车速提高后，高速滚动的轮胎迅速排挤水层，由于水的惯性，接触区的前部水中产生动压力，其值与车速的平方成正比。压力使胎面与地面分开，即随着车速的增加，A区水膜在接触区中向后扩展，B、C区相对缩小；在某一车速下，在胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触，B、C区不复存在。这就是水滑现象。

在理论条件下，是可以大概估算发生水滑现象时的车速的，但是它的计算非常复杂，它跟路面结构、水层厚度、水液粘度和密度、轮胎充气压力、垂直载荷、花纹形式以及轮胎的磨损程度都有关。

不过有人给出了一个实验室条件下估算水滑车速的公式：

V=6.34√P

上式中，V是车速；6.34后面那个是根号，输入法实在打不出来那个数学符号；P是轮胎的充气气压，单位为kPa。上面那个公式是“车速等于6.34乘以根号P”，这么说你可能就理解了。

下图给出了两款轮胎在不同水层深度的滑动附着系数与车速的关系曲线。

从上图可以看到，当车速为100km/h，水膜厚度为10mm时，滑动附着系数接近于零，此时已经发生了水滑现象。

最后，当开车发生水滑时，你会感觉到方向盘的转向力度变小了，甚至是方向不听使唤了，这时候也不要紧张，不要猛踩刹车，缓抬油门踏板，尽量保持住方向，等车速降下来，水滑现象自然就消失了。

最后来说一下开始的时候那道题的正确答案：ABC。

你答对了吗？

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