汽车行驶过程中轮胎与地面的摩擦力研究.doc

汽车行驶过程中轮胎与地面的摩擦力研究摘要:汽车在行驶的过程,轮胎不断与地面进行接触进而产生了摩擦力,并影响到汽车行驶的方向、速度等。基于此,本文针对汽车汽车在平直公路上正常行驶时、刹车时以及转弯时所受的摩擦力进行分析,进而具体描述了轮胎在汽车行驶中所产生的作用及影响。关键词:汽车;轮胎;摩擦力引言: 在行驶时,轮胎与地面进行摩擦,这就是一种必然的物理现象。摩擦在生活中处处可见,摩擦力对物体的运动产生了阻碍,但就是在汽车的行驶过程中,却又扮演着动力的角色,针对汽车行驶的不同阶段,汽车轮胎与地面的摩擦力可以大致分为三种类型。 1、平直公路上正常行驶时所受的摩擦力汽车在平直的公路上行驶时,主要分为以下三个阶段,即启动、加速、匀速等,这这就是哪个阶段内,汽车会受到相同方向的摩擦力。所谓摩擦力,就就是指互相接触的物体在进行相对运动或者就是具有相对运动趋势时,所产生的一种阻碍物体间运动及运动趋势的力。在汽车的行驶过程中,主动轮使汽车轮胎与地面产生了相对运动,这种运动就是由汽车发动机所提供的驱动力。汽车的动力主要依靠后轮作为主动轮,行驶的过程中,发动机提供动能,使得主动轮顺时针方向转动。一旦地面光滑度较高,就会令轮胎在原地打转,不能有效行驶,而地面具有摩擦力,才会使地面对车轮产生阻碍车轮向后滑动的摩擦力,这样才能使得汽车向前行驶。相较于主动轮,从动轮就就是不提供动力,不输出功率以及扭矩的轮。从动轮受到地面的力就是向后的,所以产生了阻力。从动轮由于主动轮的作用,才向前被推动。与主动轮相比,当从动轮形式的地面就是光滑的,那么从动轮与地面接触的点就会相较于地面有前进趋势,反之地面粗糙,则会产生向后的摩擦力,并且这种力的方向不通过轴心,所以这个力就是滚动摩擦力[1]。滚动摩擦力就是一种阻碍滚动的力,也正就是由于这种力的作用,才使得从动轮向后被动地进行转动,推进汽车行驶。 2、刹车时所受的摩擦力刹车就是汽车行驶最为关键的环节,也就是对驾驶者以及行人安全的保障。汽车刹车过程中,所受到的力就是地面向后的摩擦力,摩擦力产生作用的位置与地面津贴,所以相对于汽车整体的重心有一个力矩,让汽车向前翻转按,但就是由于地面支撑力对它来说又有一个向后翻转的力矩,抵消了向前翻转的力矩,使得汽车并不会在刹车时发生翻转现象。汽车刹车时,前轮对地面的压力就是大于后轮的,即前轮受到支撑力也就是比后轮大的。在物理学中可以知道,摩擦力越大,压力也就越大,故而刹车过程中前轮由于摩擦力大于后轮,则前轮的制动能力也较强,前轮的刹车装置必须具有较强大的制动力矩。但就是汽车的主动轮也配备刹车装置,这就是由于一旦只有前轮具备刹车装置,就会出现惯性导致的翻车现象。所以一般汽车刹车时都会采取前后轮制动的同时进行。紧急刹车会导致轮胎抱死,轮胎抱死会使得汽车的附着能力、稳定性以及操控性受到影响,这时由于滑动摩擦力极小,会造成危险。关于把控汽车刹车抱死现象,可以采取装备ABS技术,ABS即制动防抱死系统,有效对汽车制动时制动力的大小进行控制,保证车轮与地面的附着力在最大值。这一技术在20世纪初期就已经开始研制,但就是推广就是在20世纪末,为汽车安全性能的提升做出了贡献。 3、转弯时所受的摩擦力除了刹车与平直行驶,汽车还在转弯时受到较为复杂的摩擦力。汽车的转弯过程中,车轮受到驱动力的作用,与地面形成的摩擦力就是静摩擦力。静摩擦力与