مسافة الكبح

مسافة الكبح هي المسافة التي تقطعها السيارة من النقطة التي يتم فيها استخدام فراملها بالكامل عندما يتعلق الأمر بالتوقف التام. يتأثر بشكل أساسي بالسرعة الأصلية للسيارة ومعامل الاحتكاك بين الإطارات وسطح الطريق، ويتأثر بشكل مهم بمقاومة الإطارات للدوران وسحب الهواء للمركبة. يؤثر نوع نظام المكابح المستخدم فقط على الشاحنات والمركبات الكبيرة، والتي لا يمكنها توفير القوة الكافية لمطابقة قوة الاحتكاك الساكن.[1]

مسافة الكبح عند 80 كم / ساعة (50 ميل / ساعة)

الاشتقاق

معادلة الطاقة

يمكن إيجاد مسافة الكبح النظرية من خلال تحديد الشغل المطلوب لتبديد الطاقة الحركية للمركبة.[2]

تعطى الطاقة الحركية E بالصيغة:

${\displaystyle E={\frac {1}{2}}mv^{2}}$

حيث m هي كتلة السيارة و v هي السرعة عند بداية الكبح.

ونظرا W العمل الذي قام به الكبح حسب:

${\displaystyle W=\mu mgd}$

حيث μ هي معامل الاحتكاك بين سطح الطريق والإطارات، و g هي جاذبية الأرض، و d هي المسافة المقطوعة.

مسافة الكبح (التي تُقاس عادةً بطول الانزلاق) مع إعطاء سرعة القيادة الأولية v يتم العثور عليها بوضع W = E، والتي تتبع منها ذلك

${\displaystyle d={\frac {v^{2}}{2\mu g}}}$

ونظرا للسرعة القصوى تعطى متاح الكبح مسافة d حسب:

${\displaystyle v={\sqrt {2\mu gd}}}$

إجمالي مسافة التوقف

إجمالي مسافة التوقف هي مجموع مسافة الإدراك والتفاعل ومسافة الكبح.

${\displaystyle D_{total}=D_{p-r}+D_{braking}=vt_{p-r}+{\frac {v^{2}}{2\mu g}}}$

قيمة خط الأساس المشتركة ${\displaystyle t_{p-r}=1.5s,\mu =0.7}$ يستخدم في إيقاف الرسوم البيانية للمسافات. تتضمن هذه القيم قدرة الغالبية العظمى من السائقين في ظل ظروف الطريق العادية.[3] ومع ذلك، قد يكون لدى السائق الحريص واليقظ أوقات رد فعل الإدراك أقل بكثير من ثانية واحدة،[4] والسيارات الحديثة ذات المكابح المحوسبة المضادة للانزلاق قد يكون معامل الاحتكاك فيها 0.9 - أو حتى يتجاوز 1.0 مع الإطارات اللاصقة.[5] [6] [7] [8] [9]

مراجع

1. Fricke، L. (1990). "Traffic Accident Reconstruction: Volume 2 of the Traffic Accident Investigation Manual". The Traffic Institute, Northwestern University.
2. Traffic Accident Reconstruction Volume 2, Lynn B. Fricke
3. Taoka، George T. (مارس 1989). "Brake Reaction Times of Unalerted Drivers" (PDF). ITE Journal. ج. 59 ع. 3: 19–21. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2022-12-07. اطلع عليه بتاريخ 2021-08-08.
4. Robert J. Kosinski (سبتمبر 2012). "A Literature Review on Reaction Time". Clemson University. مؤرشف من الأصل في 2013-10-10.
5. An investigation of the utility and accuracy of the table of speed and stopping distances نسخة محفوظة September 27, 2012, على موقع واي باك مشين.
6. Tire friction and rolling resistance coefficients نسخة محفوظة 2020-11-11 على موقع واي باك مشين.
7. THE GG DIAGRAM: sticky tires exceed 1.0 نسخة محفوظة 2020-11-11 على موقع واي باك مشين.
8. J.Y. Wong (1993). Theory of ground vehicles. ج. 2nd ed. ص. 26. ISBN:9780470170380. مؤرشف من الأصل في 2021-08-10.
9. Robert Bosch GmbH (1996). Automotive Handbook. ج. 4th ed. ص. 335. ISBN:9780837603339. مؤرشف من الأصل في 2021-09-08.