¿La fuerza de fricción sobre un automóvil se distribuye en sus neumáticos de la misma manera que el peso se distribuye sobre ellos?

La fuerza de fricción máxima es igual al coeficiente de fricción multiplicado por la fuerza normal. Pero eso es solo un límite superior. La fuerza de fricción suele ser mucho más baja que eso y suele ser una reacción a cualquier otra fuerza que actúe sobre el cuerpo.

Si las cuatro ruedas estuvieran bloqueadas y patinando, en ese caso, la fuerza de fricción en cada rueda sería proporcional a la fuerza normal. Las fuerzas de fricción se distribuirían de la misma manera que el peso en este caso. En la mayoría de las situaciones de manejo no sería así.

En un caso con dos ruedas motrices, cuando el automóvil está acelerando con fuerza, habrá mucha más fricción en las dos ruedas motrices que en las dos ruedas libres. Pero el peso se compartirá de manera bastante uniforme entre las cuatro ruedas. Puede haber un poco más de peso en las ruedas delanteras debido al peso del motor, pero el peso se desplazará un poco a las ruedas traseras debido a la aceleración. Aún así, bastante cerca del mismo peso en las cuatro ruedas. Casi toda la fuerza horizontal que acelera el vehículo entra en las dos ruedas motrices por fricción. Las otras dos ruedas solo tienen fricción de rodadura. Por lo tanto, es bastante claro en este caso que la fuerza de fricción no se distribuye en proporción al peso de las ruedas.

Cuando un automóvil está estacionado o se mueve a una velocidad constante, la fricción entre los neumáticos y la superficie de la carretera suele ser aproximadamente proporcional a la cantidad de peso soportado por cada neumático. Para un automóvil estacionado en una colina en una superficie de composición variable, es probable que esto no sea cierto. Existe una proporcionalidad entre la fuerza entre los neumáticos y la superficie de la carretera en la dirección perpendicular a la superficie y la fuerza de fricción que depende de los materiales del neumático y la superficie de la carretera.

Para llevar esto al extremo, si el automóvil estacionado en una colina tiene las dos llantas delanteras en pavimento seco y las dos llantas traseras en hielo muy resbaladizo, habrá mucha más fricción en las llantas delanteras.

Bajo aceleración, las fuerzas de fricción pueden variar mucho dependiendo de qué ruedas / neumáticos conducen la aceleración o están involucrados en el frenado. Si el frenado se realiza principalmente con neumáticos / ruedas delanteras, incluso la distribución del peso cambiará de modo que los neumáticos delanteros soporten más peso que los neumáticos traseros, y esto produce aún más fricción entre los neumáticos y la superficie de la carretera.

Si la fricción fuera siempre proporcional a las fuerzas de soporte en los neumáticos, los deslizamientos serían muy improbables.

A continuación, supongo que la fricción en los rodamientos es insignificante y solo considero la fricción entre la carretera y los neumáticos.

La fuerza de fricción máxima que podrían soportar antes de resbalar es pero la fuerza no se expresa necesariamente a menos que los frenos estén activados.

Si la rueda rueda, entonces solo es posible la fricción lateral.

Cuando se ponen los frenos, se pone más peso en las ruedas delanteras para que puedan proporcionar más fricción.

En muchos automóviles, el freno de estacionamiento es solo en las ruedas traseras, por lo que el frente no contribuye a la fricción hacia adelante o hacia atrás.

Tire Technology, extracto de The Racing & High-Performance Tire

Bueno, la fuerza de fricción en todos los neumáticos es la misma, ya que cada neumático (suponiendo que sean todos iguales) genera la misma fuerza de inercia debido a que todos tienen las mismas propiedades. Pero no es porque se distribuye equitativamente en la forma en que está el peso. La fricción es una fuerza de inercia, no una propiedad.

Si el automóvil se desliza fuera de control, entonces la fricción proporcional a la carga es probablemente una buena aproximación. Si el automóvil se desacelera normalmente, entonces depende completamente de cómo estén configurados los frenos. Probablemente sea ​​una buena idea que ejerzan una fuerza proporcional a la carga, pero no soy diseñador de automóviles ni piloto de carreras.