胡青友

一、汽车刹车印的分析

在高中物理模型中，我们把汽车刹车过程作为“匀减速”运动来分析，因此，汽车的刹车印长度即汽车从刹车开始到停止过程的位移大小x，如果设刹车过程中的加速度大小为a，则可以根据运动学公式求解刹车前的速度大小

事实上，根据汽车制动理论得知：当驾驶员踩制动踏板实施紧急制动时，随着蹬力的增大，车轮运动状态的变化规律为：纯滚动一边滚边滑一抱死纯滑动.其车轮与地面之间的痕迹如下图1所示.

在汽车制动理论中，用滑动率（S）来说明车轮运动中滑动成分所占的比例.滑动率越大，则表示滑动成分越多.由图可见，在纯滚动阶段，印痕形状与轮胎花纹基本一致；在边滚边滑阶段，胎面发生的滑动逐步加重；而在抱死纯滑动阶段，胎面完全滑动.从制动的三个阶段来看，随着制动强度的增大，车轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因滑动而产生的部分越来越多，滑动率越来越大.当达到抱死纯滑动阶段，就与“匀减速”模型一致了.因此，在高中物理模型中，我们对汽车刹车过程做了很大的简化，那就认为该过程的车轮是完全抱死，即没有发生转动，只有滑动。

二、汽车刹车的加速度与“减速度”

在汽车制动理论中，我们用“减速度”来描述刹车过程.制动减速度是反映地面制动力的大小，是决定制动距离的一项重要因素.

在汽车制动理论中，汽车制动减速度随时间变化如图2所示.根据高中物理模型的动力学分析，我们知道汽车刹车过程的加速度来自汽车与路面之间的摩擦力，且有：a=ug.其中u是汽车与路面之间的动摩擦因数.根据汽车刹车的“匀减速”运动模型，这里的u是一个定值.然而，在汽车制动理论中，我们对于制动稳定减速度，有j_a=gφ，即减速度j_a与附着系数φ成正比，与汽车质量无关.但是这里的φ并不是一定值，在干燥硬实路面上，附着系数φ和滑移率s之间存在的关系如图3所示.

在实际操作的过程中，我们还要考虑不同路面，不同车型及制动原理等因素.轿车制动规范（中国GB7258）中指出，在试验路面附着系数φ≥0.7上，制动初速为50 km/h空载（满载）时，其制动距离为≤19 （20）m，制动减速度为≥6.2（5.9）m/s².所以，在车速鉴定时，需要综合运用更为复杂的理论和技术.endprint