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《中國司法鑒定雜志》2014年第二期

1從摩擦機理看，μ可以等于或大于1

但隨著現代摩擦學的發展，隨著粘著-犁溝等摩擦理論的出現，人們對摩擦力的認識早已突破阿芒頓庫侖定律的范疇，摩擦系數主要是接觸材料、界面粘染物或面潤滑劑的一個特征，根據現代摩擦力理論，摩擦是接觸表面原子之間的附著力引起的，當兩物體相互接觸時，首先是凸起部分表面原子相當地接近形成原子鍵，其強度與固體內部使自己聚集在一起的原子鍵的強度相當。表面如果非常潔凈、接觸非常緊密，兩個互相接觸的表面會粘附得非常牢固，在發生明顯滑動之前出現“接點增長”，接點面積不斷增大，直到整個幾何接觸面積成為巨大的接觸點，這時摩擦力很大，甚至會超過其法向負荷，摩擦系數可以等于、大于1，甚至更大。單晶銅之間滑動摩擦系數可達到21.0，美國C•基特爾等著的《伯克利物理學教程》第一卷《力學》上有一表格記載有：銅與銅靜摩擦系數是1.6，橡皮與固體靜摩擦系數是1.0～4.0。以上均可表明摩擦系數可以等于或大于1。

2車輛路試制動受力模型的建立

當μ≥1時，MFDD會大于等于g。隨著智能化的內通風式陶瓷碳纖維制動盤，許多品牌的車型100km/h制動距離已經達到37m、38m的水準，自然大于g。那么隨著縱滑附著系數μ的不斷提高，MFDD是否會一直提高下去呢。我們在路試檢驗制動性能的方法中來探討MFDD的上限值。將車輛視為一個整體，其總質量為m，質心位于點C。前、后輪與地面的接觸點分別設為A、B，支持力分別為FN1、FN2，車輪同地面的滑動摩擦系數為μ，制動時前輪所受的摩擦力設為Ff1，后輪所受的摩擦力設為Ff2。

質點到地面的距離為h。到FN1、FN2的距離分別為l1、l2。設車輛逆時針方向角加速度為α。如圖1所示：（1）安全制動狀態若車輛處于安全制動狀態，則其受力應當滿足以下條件：α=0，FN1＞0，且FN2＞0。利用達朗貝爾原理對車輛進行受力分析，對系統列平衡方程。可見，當車輛制動時，前輪支持FN1（它等于前輪對地面的壓力）的表達式的分子多了一項mgμh，結果隨著μ的增加，FN1會逐漸增大，FN2逐漸減少，這即是車輛制動中的“負載前移”。我們平常看到汽車制動時車頭下沉“點頭”現象，就是因為負載前移，加大了汽車前部的重量，從而使車頭的懸架彈簧壓縮加大，車尾的懸架彈簧壓縮減小的結果。

（2）前翻傾臨界分析當車輛后輪與地面壓力FN2減少到零，車輛處于前傾的不安全狀態，同時形成了逆時針偏轉的角加速度，前輪與地面的摩擦從滑動摩擦趨向于滾動摩擦，前輪與地面的摩擦系數和車輛制動減速度值均下降。為了方便計算，我們簡化為僅前輪制動的情況，利用達朗貝爾原理對車輛進行受力分析，對系統列平衡方程：

3結論

隨著汽車制動性能的不斷改進，路試制動減速度也不斷提高，2007年的JJF1168-2007《便攜式制動性能測試儀校準規范》中，規定便攜式制動性能測試儀的測量范圍已不合時宜，制動性能較好的車輛（如高檔轎車、跑車等），路試制動減速度大于g是可以取信的，路試制動減速度的極限值為，與車輛結構有關。

作者：王建軍潘少猷陳建國單位：司法部司法鑒定科學技術研究所