Кратко и по существу.

Исходные данные: масса автомобиля (\,m=1200\ \mathrm{kg}).

1) Силовой баланс и перераспределение нагрузки при торможении

Общее продольное тормозное усилие на колёсах равно массе на ускорение:
[
\sum F_x = m a,
]
где (a) — продольное замедление (по модулю).При торможении происходит перенос нормальной нагрузки на переднюю ось из‑за момента инерции. Обозначим базу (колёсную базу) (L), расстояния от центра масс до передней и задней осей (l_f) и (l_r) ((l_f+l_r=L)), высоту центра масс (h). Нормальные реакции примерно:
[
N_f = mg\frac{l_r}{L} + m a \frac{h}{L},\qquad
N_r = mg\frac{l_f}{L} - m a \frac{h}{L}.
]Доступная продольная сила на каждой оси ограничена сцеплением:
[
F_{xf}\le \mu_f Nf,\qquad F{xr}\le \mu_r N_r,
]
где (\mu_f,\mu_r) — коэффициенты трения на контакте перед/зад (на мокрой дороге заметно ниже).

2) Превращение энергии (кинетическая → тепловая и др.)

Начальная кинетическая энергия автомобиля:
[
E_k=\tfrac12 m v^2.
]Работа тормозных сил равна уменьшению кинетической энергии; мощность торможения:
[
P = F_x v.
]Колёса имеют вращательную энергию; изменение её:
[
\Delta E_{rot}=\tfrac12 I_w(\omega_i^2-\omega_f^2),
]
где (I_w) — момент инерции колеса, (\omega) — угловая скорость ((\omega\approx v/R) при качении), (R) — радиус колеса.Куда уходит энергия:
При нормальном (незапирающем) торможении большая часть энергии преобразуется в тепло в тормозных дисках/колодках (трение диск–колодка) — именно там выделяется основная мощность.Небольшая часть идёт на изменение вращательной энергии колёс и на нагрев шин/подшипников.При блокировке колеса значительная доля энергии дополнительно рассевается на контакте шина‑дорога (скольжение): тепло в покрышке и дорожном полотне, износ резины; эффективность передачи в тормоза при этом снижается.Примерный размер потока энергии в каждой точке можно оценить по (Pi=F{i} v) для соответствующих сил.

3) Условия блокировки колеса и критерии

Колесо блокируется, если требуемая продольная сила превышает доступную за счёт сцепления:
[
F_x>\mu N \quad\Rightarrow\quad \text{возрастает скольжение (s→1), возможна блокировка.}
]Вращательное уравнение колеса (упрощённо):
[
I_w \alpha = \tau_b - R F_x,
]
где (\tau_b) — тормозной момент, (\alpha) — угловое ускорение; если тормозной момент слишком велик, колесо останавливается быстрее, чем снижается скорость автомобиля — блокировка.Скользящая шина даёт значительно меньшую боковую силу, чем шина в режиме частичного проскальзывания. Функции продольной и боковой силы зависят от скольжения; при s≈0.1–0.2 часто достигается максимум продольного сцепления, а при s→1 боковая сила резко падает. Поэтому блокировка ведёт к потере управляемости (невозможность поворачивать).

4) Какие параметры влияют на вероятность блокировки и потерю управляемости

Дорожное покрытие и коэффициент сцепления (\mu) (мокрая/ледяная поверхность сильно уменьшают (\mu)).Скорость (v) (чем выше скорость, тем больше энергия и высокий требуемый тормозной момент).Высота центра масс (h) и колёсная база (L) — влияют на перенос нагрузки; высокий центр масс усиливает перераспределение и может вызвать преждевременную блокировку задней оси при неправильном тормозном распределении.Распределение тормозных усилий между осями (тормозной баланс, антиблокировочная система ABS).Состояние и температура шин (протектор, давление), состояние тормозов (коэффициент трения колодок, термическое насыщение/fading), инерция колёс (I_w).Управление (руль, тормозное усилие на каждой оси) и наличие ABS/ESP: ABS поддерживает скольжение в зоне оптимального s и предотвращает блокировку; ESP помогает удерживать курсовую устойчивость.Поперечное ускорение/манёвры: при одновременном торможении и рулении действуют объединённые диаграммы сцепления — комбинированный режим даёт меньшую суммарную продольную и боковую силу.

Коротко: при торможении кинетическая энергия (\tfrac12 m v^2) в основном переходит в тепло в тормозах; перераспределение нормальных нагрузок увеличивает нагрузку на переднюю ось ((N_f) растёт, (N_r) падает) и поэтому меняет предел сцепления на осях по формулам выше; колесо блокируется, если требуемая продольная сила превышает (\mu N) и/или тормозной момент тормозит колесо быстрее, чем линейная скорость падает. Блокировка резко уменьшает боковое сцепление и ведёт к потере управляемости; ABS и правильный тормозной баланс минимизируют этот риск.