Според статистиката повече от 80% от всички пътнотранспортни произшествия са с участието на автомобили. Повече от един милион души умират всяка година и около 500 000 са ранени. В опит да се реши този проблем, всяка трета неделя на ноември е определена от ООН за „Световен ден за възпоменание на жертвите на пътнотранспортни произшествия“. Съвременните системи за сигурност на автомобила са насочени към намаляване на съществуващата тъжна статистика по този въпрос. Дизайнерите на нови автомобили винаги следват отблизо производствените стандарти и. За да направят това, те моделират различни опасни ситуациина краш тестове. Следователно, преди пускането на автомобила, той се подлага на щателна проверка и годност за безопасна употребана път.
Но е невъзможно напълно да се премахнат този тип инциденти при такова ниво на развитие на технологиите и обществото. Ето защо основният акцент е върху предотвратяването на извънредна ситуация и отстраняването на последствията след нея.
Тестове за безопасност на автомобилите
Основната организация за оценка на безопасността на автомобилите е Европейската асоциация за тестване на нови автомобили. Съществува от 1995г. Всяка преминала нова марка автомобил се оценява по петзвездна скала - колкото повече звезди, толкова по-добре.
Например, чрез тестове те са доказали, че използването на високи въздушни възглавници намалява риска от нараняване на главата с 5-6 пъти.
Опции за активна безопасност
Активните системи за безопасност на автомобила са комплекс от конструктивни и експлоатационни свойстванасочени към намаляване на вероятността от инциденти на пътя.
Нека анализираме основните параметри, които са отговорни за нивото активна безопасност.
- Отговаря за ефективността на шофиране по време на спиране спирачни свойства, чиято изправност и ви позволява да избягвате аварии. Антиблокиращата спирачна система отговаря за регулирането на нивото и системата на колелата като цяло.
- Теглителни свойстваавтомобили влияят върху възможността за увеличаване на скоростта в движение, участват в изпреварване, преструктуриране в ленти и други маневри.
- Производството и настройката на окачването, кормилното управление, спирачната система се извършва с помощта на нови стандарти за качество и съвременни материали, което подобрява надеждностсистеми.
- Оказва влияние върху безопасността и автоматично оформление. Автомобилите с предно разположение на двигателя се считат за по-предпочитани.
- Това е отговорност на стабилност на автомобила.
- Обработка на превозни средства- способността на автомобила да се движи по избраната траектория. Едно от определенията, характеризиращи управляемостта, е способността на автомобила да променя вектора на движение, при условие че воланът е неподвижен - недозавиване. Разграничаване на недозавиването на гумите и ролката.
- информативен- свойство на автомобила, чиято задача е да предоставя на водача навременна информация за интензивността на движението по пътя, метеорологични условияи други. Разграничете вътрешното информационно съдържание, което зависи от радиуса на гледане, ефективната работа на вентилатора и отоплението на стъклото; външни, в зависимост от габаритни размери, изправни фарове, стопове; и допълнително информационно съдържание, което помага при мъгла, снеговалеж и през нощта.
- Комфорт- параметър, отговорен за създаването на благоприятни микроклиматични условия по време на шофиране.
Системи за активна безопасност
Най-популярните системи за активна безопасност, които значително повишават ефективността на спирачната система са:
1) Антиблокираща спирачна система. Елиминира блокирането на колелата по време на спиране. Задачата на системата е да предотврати подхлъзване на автомобила, ако водачът загуби контрол при аварийно спиране. ABS намалява спирачния път, което ще ви помогне да избегнете удар на пешеходец или шофиране в канавка. антиблокиращата спирачна система е система против плъзгане и електронно управлениеустойчивост;
2) Система против приплъзване. предназначени за подобряване на управлението на превозното средство при трудни метеорологични условия и условия на лошо сцепление, използвайки механизма на действие върху задвижващите колела;
3) . Предотвратява неприятните занасяния на автомобила благодарение на използването на електронен компютър, който контролира момента на силата на колелото или колелата едновременно. Компютърно управляваната система поема контрола, когато вероятността от загуба на човешки контрол е близка - следователно това е много ефективна система за сигурност на автомобила;
4) Система за разпределение на спирачното усилие. Допълва антиблокиращата спирачна система. Основната разлика е, че CPT помага да се контролира спирачната система по време на пътуването на автомобила, а не само по време на авария. Отговаря за равномерното разпределение на спирачните сили върху всички колела, за да поддържа зададената от водача траектория;
5) Електронен механизъм за заключване на диференциала. Същността на работата му е следната: по време на плъзгане или плъзгане често възниква ситуация, при която едно от колелата виси във въздуха, продължава да се върти, а опорното колело спира. Водачът губи контрол над колата, което създава опасност от инцидент на пътя. От своя страна, блокировката на диференциала ви позволява да прехвърлите въртящия момент към полуосите или карданните валове, нормализирайки движението на автомобила.
6) Автоматичен механизъм аварийно спиране . Помага в случаите, когато водачът няма време да натисне докрай педала на спирачката, т.е. самата система автоматично прилага спирачно налягане.
7) Система за предупреждение за пешеходци. Ако пешеходец е опасно близо до колата, системата ще подаде звуков сигнал, който ще помогне да се избегне инцидент на пътя и да се спаси живота му.
Има и системи за безопасност (асистенти), които влизат в действие преди настъпването на инцидента, веднага щом усетят потенциална заплаха за живота на водача, докато поемат отговорността за кормилната и спирачната система. Пробивът в развитието на тези механизми даде пробив в изследването на електронните системи: произвеждат се нови, увеличава се полезността на контролните блокове.
Министерство на образованието и науката
Руска федерация
състояние образователна институцияпо-висок
професионално образование
КОНТРОЛНА РАБОТА №1, №2
по дисциплината „Безопасност Превозно средство»
Активен и пасивна безопасносткола
Въведение
1 Технически характеристики на автомобила
2 Активна безопасност на автомобила
3 Пасивна безопасност на автомобила
4 Екологична безопасносткола
Заключение
Литература
ВЪВЕДЕНИЕ
Модерният автомобил по своята същност е устройство с повишена опасност. Отчитайки социалната значимост на автомобила и неговата потенциална опасност по време на експлоатация, производителите оборудват своите автомобили със средства, които допринасят за неговата безопасна работа. От комплекса от средства, с които е оборудван съвременен автомобил, голям интерес представляват средствата за пасивна безопасност. Пасивната безопасност на автомобила трябва да гарантира оцеляването и минимизиране на броя на нараняванията на пътниците на автомобила, участващи в пътнотранспортно произшествие.
През последните години пасивната безопасност на автомобилите се превърна в един от най-важните елементи от гледна точка на производителите. Инвестират се огромни средства в изследването на тази тема и нейното развитие поради факта, че компаниите се грижат за здравето на клиентите.
Ще се опитам да обясня няколко определения, скрити под широката дефиниция на „пасивна безопасност“.
Дели се на външен и вътрешен.
Вътрешното включва мерки за защита на хората, седнали в колата, чрез специално вътрешно оборудване. Външната пасивна безопасност включва мерки за защита на пътниците чрез придаване на специални свойства на тялото, например липса остри ъгли, деформация.
Пасивна безопасност - набор от компоненти и устройства, които ви позволяват да спасите живота на пътниците в автомобила в случай на авария. Включва, наред с други неща:
1.Въздушни възглавници;
2. смачкващи се или меки елементи на предния панел;
3.сгъваема кормилна колона;
4.travmobezopasny педал монтаж - в случай на сблъсък, педалите са отделени от точките на закрепване и намаляват риска от увреждане на краката на водача;
5.инерционни предпазни колани с обтегачи;
6. смачкани при удар енергопоглъщащи елементи на предна и задна части на автомобила - брони;
7.подглавници на седалките - предпазват врата на пътника от сериозни наранявания при удар на колата отзад;
8. предпазни стъкла: закалени, които при счупване се разбиват на множество неостри фрагменти и триплекс;
9. ролбари, подсилени А-колони и горна рамка на предното стъкло при роудстъри и кабриолети, напречни щанги във вратите.
1 Спецификацииавтомобил ГАЗ-66-11
Таблица 1 - Характеристики на ГАЗ - 66 - 11
| Модел автомобил | ГАЗ - 66 - 11 |
| Година на издаване | 1985 - 1996 г |
| Размерни параметри, мм | |
| Дължина | 5805 |
| ширина | 2322 |
| Височина | 2520 |
| База | 3300 |
| Колея, мм | |
| предни колела | 1800 |
| Задни колела | 1750 |
| Характеристики на теглото | |
| Собствено тегло, кг | 3640 |
| Товароносимост, кг | 2000 |
| Тегло бруто, кг | 3055 |
| Скоростни характеристики | |
| Максимална скорост, км/ч | 90 |
| Време за ускорение до 100 км/ч, сек | няма данни |
| Спирачни механизми | |
| предна ос | Тип барабан с вътрешни подложки. Диаметър 380 мм., широчина на надписите 80 мм. |
| задна ос | |
Таблица 2. - Стойности на забавяне в стационарно състояние.
2 Активна безопасност на автомобила
Научно това е набор от конструктивни и експлоатационни свойства на автомобил, насочени към предотвратяване на пътнотранспортни произшествия и премахване на предпоставките за тяхното възникване, свързани с конструктивните характеристики на автомобила.
И казано по-просто, това са автомобилните системи, които помагат за предотвратяване на злополука.
НАДЕЖДНОСТ
Надеждността на компонентите, възлите и системите на превозното средство е определящ фактор за активната безопасност. Особено високи изисквания се поставят към надеждността на елементите, свързани с изпълнението на маневрата - спирачна система, кормилно управление, окачване, двигател, трансмисия и др. Повишаването на надеждността се постига чрез подобряване на дизайна, използването на нови технологии и материали.
ОФОРМЛЕНИЕ НА ПРЕВОЗНОТО СРЕДСТВО
Оформлението на автомобилите е от три вида:
а) Преден двигател - разположението на автомобила, при което двигателят е разположен пред купето. Той е най-често срещаният и има два варианта: задно предаване (класически) и предно предаване. Последният тип оформление - преден двигател и задвижване на предните колела - сега се използва широко поради редица предимства пред задвижването на задни колела:
По-добра стабилност и управление при шофиране висока скорост, особено на мокри и хлъзгави пътища;
Осигуряване на необходимото тегло натоварванена задвижващите колела;
По-малко ниво на шум, което се улеснява от липсата на кардан.
В същото време превозните средства с предно задвижване имат редица недостатъци:
При пълно натоварване ускорението при изкачване и на мокри пътища се влошава;
В момента на спиране разпределението на теглото между осите е твърде неравномерно (70% -75% от теглото на автомобила пада върху колелата на предния мост) и съответно спирачните сили (виж Спирачни свойства);
Гумите на предните задвижващи управлявани колела са по-натоварени, съответно по-податливи на износване;
Задвижването на предните колела изисква използването на сложни възли - равни панти ъглови скорости(ШРУС)
Комбинацията от силовия агрегат (двигател и скоростна кутия) с крайното задвижване усложнява достъпа до отделни елементи.
б) Разположение с централен двигател - двигателят е разположен между предния и задния мост, за автомобили е доста рядко. Тя ви позволява да получите най-много просторен интериорпри зададени размери и добро разпределение по осите.
в) Задно разположен двигател - двигателят е разположен зад купето. Тази подредба беше често срещана при малките коли. При предаване на въртящия момент към задните колела, това позволи да се получи евтин двигател и да се разпредели такова натоварване по осите, при което задните колела представляват около 60% от теглото. Това имаше положителен ефект върху проходимостта на автомобила, но отрицателно върху неговата стабилност и управляемост, особено при високи скорости. Автомобили с това оформление в момента практически не се произвеждат.
СПИРАЧНИ СВОЙСТВА
Способността за предотвратяване на злополуки най-често се свързва с интензивно спиране, така че е необходимо спирачните свойства на автомобила да осигурят ефективно забавяне във всички ситуации на движение.
За да се изпълни това условие, силата, развивана от спирачния механизъм, не трябва да надвишава теглителната сила, която зависи от теглото на колелото и състоянието на пътната настилка. В противен случай колелото ще блокира (спре да се върти) и ще започне да се плъзга, което може да доведе (особено когато няколко колела са блокирани) до поднасяне на автомобила и значително увеличаване на спирачния път. За да се предотврати блокиране, силите, развивани от спирачните механизми, трябва да бъдат пропорционални на теглото на колелото. Това се постига чрез използването на по-ефективни дискови спирачки.
Съвременните автомобили използват антиблокираща спирачна система (ABS), която регулира спирачната сила на всяко колело и ги предпазва от приплъзване.
През зимата и лятото състоянието на пътната настилка е различно, така че за най-добро изпълнениеспирачни свойства, е необходимо да се използват гуми, които отговарят на сезона.
СВОЙСТВА НА ТЕГЛО
Теглителните свойства (динамиката на сцеплението) на автомобила определят способността му за интензивно увеличаване на скоростта. От тези свойства до голяма степен зависи увереността на водача при изпреварване, преминаване през кръстовища. Динамиката на сцеплението е особено важна за аварийни ситуации, когато е твърде късно да се намали и не е възможно да се маневрира трудни условия, и можете да избегнете инцидент само като изпреварите събитията.
Както при спирачните сили, теглителната сила на колелото не трябва да бъде по-голяма от теглителната сила, в противен случай то ще започне да се плъзга. Предотвратява тази система за контрол на сцеплението (PBS). Когато колата ускорява, тя забавя колелото, чиято скорост на въртене е по-голяма от тази на останалите и, ако е необходимо, намалява мощността, развивана от двигателя.
СТАБИЛНОСТ НА АВТОМОБИЛА
Стабилност - способността на автомобила да продължи да се движи по дадена траектория, противопоставяйки се на силите, които го карат да се плъзга и преобръща при различни пътни условия при високи скорости.
Има следните видове устойчивост:
Напречен с праволинейно движение (стабилност на курса).
Неговото нарушение се проявява в отклонението (промяна на посоката) на автомобила на пътя и може да бъде причинено от действието на страничната сила на вятъра, различни стойности на сцепление или спирачни сили на колелата отляво или отдясно страна, тяхното приплъзване или плъзгане. голям луфт при управление, неправилно подравняване на колелата и др .;
Напречно по време на криволинейно движение.
Нарушаването му води до приплъзване или преобръщане под действието на центробежна сила. Увеличаването на позицията на центъра на масата на автомобила особено влошава стабилността (например голяма маса товар върху подвижен багажник на покрива);
Надлъжно.
Неговото нарушение се проявява в приплъзване на задвижващите колела при преодоляване на дълги заледени или заснежени склонове и плъзгане на автомобила назад. Това важи особено за пътните влакове.
УПРАВЛЯЕМОСТ НА АВТОМОБИЛА
Управление - способността на автомобила да се движи в посоката, зададена от водача.
Една от характеристиките на управлението е недозавиването - способността на автомобила да променя посоката, когато воланът е неподвижен. В зависимост от промяната на радиуса на завиване под въздействието на странични сили (центробежна сила при завой, сила на вятъра и др.), недозавиването може да бъде:
Недостатъчно - колата увеличава радиуса на завиване;
Неутрално - радиусът на завиване не се променя;
Прекомерно - радиусът на завиване е намален.
Разграничаване на недозавиването на гумите и ролката.
Кормилна гума
Управлението на гумата е свързано със свойството на гумите да се движат под ъгъл спрямо дадена посока по време на странично приплъзване (изместване на контактното петно с пътя спрямо равнината на въртене на колелото). Ако монтирате гуми от различен модел, недостатъчното завиване може да се промени и колата ще се държи по различен начин при завиване при шофиране с висока скорост. Освен това степента на странично приплъзване зависи от налягането в гумите, което трябва да съответства на указаното в инструкцията за експлоатация на автомобила.
Roll Steering
Презавиването при преобръщане се дължи на факта, че когато тялото се накланя (преобръща се), колелата променят позицията си спрямо пътя и автомобила (в зависимост от вида на окачването). Например, ако окачването е с двойни напречни носачи, колелата се накланят по посока на накланянето, увеличавайки приплъзването.
ИНФОРМАЦИЯ
Информативност - свойството на автомобила да предоставя необходимата информация на водача и другите участници в движението. Недостатъчна информация от други превозни средства по пътя за състоянието на пътната настилка и др. често причинява злополуки. Вътрешният предоставя на водача възможност да възприема информацията, необходима за управление на автомобила.
Зависи от следните фактори:
Видимостта трябва да позволява на водача да получава цялата необходима информация за пътната ситуация своевременно и без смущения. Неизправните или неефективно работещи шайби, системи за предно стъкло и отопление, чистачки на предното стъкло, липса на редовни огледала за обратно виждане рязко влошават видимостта при определени пътни условия.
Разположението на арматурното табло, бутоните и клавишите за управление, скоростния лост и др. трябва да предостави на водача минимално време за проверка на индикации, действия на превключватели и др.
Външна информативност - предоставяне на информация от автомобила на другите участници в движението, която е необходима за правилното взаимодействие с тях. Включва външна светлинна сигнализация, звуков сигнал, размери, форма и цвят на корпуса. Информационното съдържание на леките автомобили зависи от контраста на цвета им спрямо пътната настилка. Според статистиката автомобили, боядисани в черно, зелено, сиво и сини цветове, са два пъти по-склонни да попаднат в катастрофа поради трудното им разграничаване при условия на слаба видимост и през нощта. Дефектните пътепоказатели, спирачните светлини, светлините за паркиране няма да позволят на другите участници в движението да разпознаят намеренията на водача навреме и да вземат правилното решение.
КОМФОРТНОСТ
Комфортът на автомобила определя времето, през което водачът може да управлява автомобила без умора. Увеличаването на комфорта се улеснява от използването на автоматична скоростна кутия, регулатори на скоростта (круиз контрол) и др. В момента автомобилите се произвеждат оборудвани с адаптивен круиз контрол. Той не само автоматично поддържа скоростта на дадено ниво, но и при необходимост я намалява до пълно спиране на автомобила.
3 Пасивна безопасност на автомобила
ТЯЛО
Той осигурява приемливи натоварвания върху човешкото тяло от рязко забавяне при инцидент и спестява пространството на купето след деформация на тялото.
При тежък инцидент съществува риск двигателят и другите компоненти да навлязат в кабината на водача. Затова кабината е оградена със специална "предпазна решетка", която е абсолютна защита в такива случаи. Същите усилващи ребра и пръти могат да бъдат намерени във вратите на автомобила (в случай на странични сблъсъци). Това включва и области на изплащане на енергия.
При тежък инцидент има рязко и неочаквано намаляване на скоростта до пълно спиране на автомобила. Този процес причинява огромно претоварване на телата на пътниците, което може да бъде фатално. От това следва, че е необходимо да се намери начин да се "забави" забавянето, за да се намали натоварването на човешкото тяло. Един от начините за решаване на този проблем е да се проектират зони на разрушаване, които намаляват енергията на сблъсък в предната и задната част на тялото. Унищожаването на колата ще бъде по-сериозно, но пътниците ще останат непокътнати (и това е в сравнение със старите "дебелокожи" коли, когато колата е слязла с "лека уплаха", но пътниците са получили тежки наранявания) .
Дизайнът на тялото предвижда, че в случай на сблъсък частите на тялото се деформират, така да се каже, отделно. Освен това в дизайна се използват метални листове с високо напрежение. Това прави колата по-твърда, а от друга страна позволява да не е толкова тежка.
ПРЕДПАЗНИ КОЛАНИ
Първоначално автомобилите бяха оборудвани с двуточкови колани, които „държаха“ водачите за корема или гърдите. За по-малко от половин век инженерите разбраха, че многоточковият дизайн е много по-добър, тъй като в случай на авария ви позволява да разпределите натиска на колана върху повърхността на тялото по-равномерно и значително да намалите риска от увреждане на гръбначния стълб и вътрешните органи. В моторните спортове например се използват четири-, пет- и дори шест-точкови предпазни колани - те държат човека на седалката „здраво“. Но на „гражданина“, поради тяхната простота и удобство, триточковите се вкорениха.
За да работи коланът правилно по предназначението си, той трябва да приляга плътно към тялото. Бивши коланиТрябваше да коригирам, коригирам според фигурата. С появата на инерционните колани изчезна необходимостта от „ръчно регулиране“ - в нормално състояние бобината се върти свободно и коланът може да се увие около пътник от всякаква конструкция, не възпрепятства действията и всеки път, когато пътник иска да промени позицията на тялото, каишката винаги приляга плътно към тялото. Но в момента, в който настъпи „непреодолима сила“, инерционната намотка веднага ще фиксира колана. Освен това на модерни машинив коланите се използват шпагати. Малки експлозивни заряди детонират, издърпват колана и той притиска пътника към облегалката на седалката, предотвратявайки го от удар.
Предпазните колани са едни от най ефективни средствазащита при злополука.
Ето защо автомобилитрябва да са оборудвани с предпазни колани, ако са предвидени точки за закрепване за това. Защитните свойства на коланите до голяма степен зависят от тяхното техническо състояние. Неизправностите на колана, при които превозното средство не е разрешено да се управлява, включват разкъсвания и ожулвания на платнената лента на ремъците, видими с просто око, ненадеждно фиксиране на езика на ремъка в ключалката или липса на автоматично изваждане на колана език, когато ключалката е отключена. На предпазните колани инерционен типлентата на лентата трябва да се прибира свободно в намотката и да се блокира, когато колата се движи рязко със скорост 15 - 20 km / h. Ремъци, които са претърпели критични натоварвания по време на авария, при която купето на автомобила е получило сериозни щети, подлежат на подмяна.
ВЪЗДУШНИ ВЪЗГЛАВНИЦИ
Една от най-разпространените и ефективни системи за безопасност в съвременните автомобили (след предпазните колани) са въздушните възглавници. Те започват да се използват масово още в края на 70-те години, но едва десетилетие по-късно наистина заемат полагащото им се място в системите за безопасност на автомобилите на повечето производители.
Те са разположени не само пред водача, но и пред предния пътник, както и отстрани (във вратите, колоните и др.). Някои модели автомобили имат принудително изключване поради факта, че хората със сърдечни проблеми и децата може да не могат да издържат на фалшивото им задействане.
Днес въздушните възглавници са нещо обичайно не само в скъпите автомобили, но и в малките (и сравнително евтини) коли. Защо са необходими въздушни възглавници? И какви са те?
Разработени са въздушни възглавници както за шофьорите, така и за пътниците на предните седалки. За водача възглавницата обикновено се монтира на кормилното управление, за пътника - на таблото (в зависимост от дизайна).
Предните въздушни възглавници ще се задействат при получаване алармаот блока за управление. В зависимост от дизайна, степента на пълнене на възглавницата с газ може да варира. Предназначението на предните въздушни възглавници е да предпазва водача и пътника от наранявания от твърди предмети (корпус на двигателя и др.) и парчета стъкло при челен сблъсък.
Страничните въздушни възглавници са предназначени да намалят щетите върху пътниците в автомобила при страничен удар. Монтират се на вратите или в облегалките на седалките. В случай на страничен удар външните сензори изпращат сигнали до централния блок за управление на въздушната възглавница. Това прави възможно задействането на някои или всички странични въздушни възглавници.
Ето диаграма как работи системата на въздушните възглавници:
Изследванията на ефекта на въздушните възглавници върху вероятността от смърт на водача при челен сблъсък показват, че тя намалява с 20-25%.
Ако въздушните възглавници са се отворили или са били повредени по някакъв начин, те не могат да бъдат ремонтирани. Цялата система на въздушните възглавници трябва да се смени.
Въздушната възглавница за водача е с обем от 60 до 80 литра, а за предния пътник - до 130 литра. Лесно е да си представим, че когато системата се задейства, вътрешният обем намалява с 200-250 литра за 0,04 секунди (виж фигурата), което води до значително натоварване на тъпанчетата. В допълнение, възглавница, летяща със скорост над 300 км / ч, е изпълнена със значителна опасност за хората, ако не са закрепени с предпазен колан и нищо не се забавя инерционно движениетяло срещу възглавницата.
Има статистика за влиянието на въздушните възглавници върху нараняванията при инцидент. Какво може да се направи, за да се намали вероятността от нараняване?
Ако колата ви има въздушна възглавница, не поставяйте обърнати назад детски седалки върху седалка на превозно средство, където е разположена въздушната възглавница. Когато е надута, въздушната възглавница може да премести седалката и да причини нараняване на детето.
Въздушните възглавници на пътническата седалка увеличават риска от смърт за деца под 13-годишна възраст, седнали на тази седалка. Дете с ръст под 150 см може да бъде ударено в главата от въздушна възглавница, която се отваря при скорост 322 км/ч.
ОБЛЕГАЛКИ ЗА ГЛАВА
Ролята на облегалката за глава е да предотврати внезапно движение на главата по време на инцидент. Затова трябва да регулирате височината на облегалката за глава и нейното положение правилна позиция. Съвременните облегалки за глава имат две степени на регулиране, за да предотвратят наранявания на шийните прешлени по време на движението „припокриване“, които са толкова характерни за сблъсъци отзад.
Ефективна защита при използване на облегалка за глава може да се постигне, ако тя е разположена точно по централната линия на главата на нивото на нейния център на тежестта и на не повече от 7 см от задната й част. Имайте предвид, че някои опции за седалки променят размера и позицията на облегалката за глава.
ПРЕДПАЗЕН КОРМИЛЕН АПАРАТ
Безопасното кормилно управление е една от конструктивните мерки, които осигуряват пасивната безопасност на автомобила - способността да се намали тежестта на последствията от пътнотранспортни произшествия. Кормилният механизъм може да причини сериозно нараняване на водача при челен сблъсък с препятствие, когато предната част на автомобила е смачкана, когато целият кормилен механизъм се движи към водача.
Водачът може също да бъде наранен от волана или кормилния вал при рязко движение напред поради челен сблъсък, когато движението е 300 ... 400 mm със слабо напрежение на предпазния колан. За да се намали тежестта на нараняванията, претърпени от водача при челни сблъсъци, които представляват около 50% от всички пътнотранспортни произшествия, се използват различни конструкции на предпазни кормилни механизми. За тази цел, в допълнение към волана с вдлъбната главина и две спици, които могат значително да намалят тежестта на нараняванията при удар, в кормилния механизъм е монтирано специално устройство за поглъщане на енергия, а кормилният вал често се прави композитен . Всичко това осигурява леко движение на кормилния вал вътре в тялото на автомобила при челен сблъсък с препятствия, автомобили и други превозни средства.
Други енергопоглъщащи устройства, които свързват композитни кормилни валове, също се използват в безопасните кормилни управления на леки автомобили. Те включват гумени съединители със специален дизайн, както и устройства от типа "японско фенерче", което е направено под формата на няколко надлъжни плочи, заварени към краищата на свързаните части на кормилния вал. При сблъсъци гуменият съединител се разрушава, а свързващите пластини се деформират и намаляват движението на кормилния вал вътре в тялото.
Основните елементи на колелото са джанта с диск и пневматична гума, която може да бъде безкамерна или да се състои от гума, тръба и лента на джантата.
АВАРИЙНИ ИЗХОДИ
Покривните люкове и прозорците на автобусите могат да се използват като аварийни изходи за бърза евакуация на пътниците от купето в случай на авария или пожар. За тази цел вътре и извън купето на автобусите, специални средстваза отваряне на аварийни прозорци и люкове. Така че в прозоречните отвори на тялото могат да се монтират очила върху два заключващи се гумени профила със заключващ шнур. В случай на опасност е необходимо да издърпате шнура на ключалката с помощта на прикрепената към него скоба и да изтръгнете стъклото. Някои прозорци са окачени в отвора на панти и са снабдени с дръжки за отварянето им навън.
Устройства за задействане аварийни изходиАвтобусите в експлоатация трябва да са в изправно състояние. По време на експлоатацията на автобусите обаче служителите на ATP често премахват скобата на аварийните прозорци, опасявайки се от умишлено увреждане на уплътнението на прозореца от пътници или пешеходци в случаите, когато това не е продиктувано от необходимост. Подобна "предпазливост" прави невъзможна спешната евакуация на хората от автобусите.
4 Екологичност на автомобила
Екологична безопасност- това е свойство на автомобила, което позволява да се намалят вредите, причинени на участниците в движението и околната среда при нормалната му работа. мерки за намаляване вредни ефектипревозните средства върху околната среда трябва да се счита за намаляване на емисиите на отработени газове и нивата на шум.
Основните замърсители при експлоатацията на превозните средства са:
– нефтопродукти по време на тяхното изпаряване;
– продукти от абразия на гуми, спирачни накладки и дискове на съединителя, асфалтови и бетонни повърхности.
Трябва да се вземат предвид основните мерки за предотвратяване и намаляване на вредното въздействие на превозните средства върху околната среда:
1) разработване на такива дизайни на автомобили, които биха замърсявали по-малко атмосферен въздухтоксични компоненти на отработените газове и биха създали по-ниско ниво на шум;
2) подобряване на методите за ремонт, поддръжка и експлоатация на превозни средства, за да се намали концентрацията на токсични компоненти в отработените газове, нивото на шума, произвеждан от превозните средства, и замърсяването на околната среда с работни материали;
3) съответствие при проектирането и изграждането на пътища, инженерни съоръжения, обслужващи съоръжения с такива изисквания като вписване на обект в ландшафта; рационална комбинация от елементи на плана и надлъжния профил, осигуряващи постоянството на скоростта на автомобила; опазване на повърхностните и подземните води от замърсяване; контрол на водната и вятърна ерозия; предотвратяване на свлачища и срутища; опазване на флората и фауната; намаляване на площите, отредени за застрояване; защита на сгради и конструкции в близост до пътя от вибрации; борба с шума от трафика и замърсяването на въздуха; прилагане на строителни методи и технологии, които нанасят най-малко щети на околната среда;
4) използването на средства и методи за организиране и регулиране на движението, осигуряване оптимални режимидвижението и характеристиките на транспортните потоци, намаляването на спиранията на светофарите, броя на смените на предавките и времето на работа на двигателите при нестабилни условия.
Методи за намаляване на шума от превозни средства
За да намалят шума на автомобила, на първо място, те се стремят да проектират по-малко шумни механични компоненти; намаляване на броя на процесите, придружени от шокове; намаляване на големината на небалансираните сили, скоростта на потока около частите с газови струи, допустимите отклонения на свързващите се части; подобряване на смазването; използвайте плъзгащи лагери и безшумни материали. В допълнение, намаляването на шума от превозните средства се постига чрез използването на шумопоглъщащи и шумоизолиращи устройства.
Шум във всмукателния тракт на двигателяможе да се намали с помощта на специално проектиран въздушен пречиствател с резонансни и разширителни камери и конструкция на входната тръба, която намалява скоростта на потока на въздушно-горивната смес около вътрешните повърхности. Тези устройства ви позволяват да намалите нивото на входящия шум с 10-15 dB A-претеглено.
Ниво на шум при изпускане на отработени газове(когато преминават през изпускателните клапани), може да достигне 120–130 dB по скала А. За намаляване на шума от изгорелите газове се монтират активни или реактивни шумозаглушители. Най-често срещаните прости и евтини активни шумозаглушители са многокамерни канали, чиито вътрешни стени са направени от звукопоглъщащи материали. Звукът се заглушава в резултат на триенето на изгорелите газове по вътрешните стени. Колкото по-дълъг е ауспухът и колкото по-малко е напречното сечение на каналите, толкова по-интензивен е звукът.
Реактивни заглушителиса комбинация от елементи с различна акустична еластичност; намаляването на шума в тях се дължи на многократно отразяване на звука и връщането му към източника. Трябва да се помни, че колкото по-ефективно работи ауспухът, толкова повече намалява ефективната мощност на двигателя. Тези загуби могат да достигнат 15% или повече. По време на експлоатацията на превозните средства е необходимо внимателно да се следи изправността (предимно херметичността) на всмукателните и изпускателните канали. Дори малко намаляване на налягането на ауспуха драстично увеличава шума от отработените газове. Шумът в трансмисията, шасито и каросерията на ново изправно превозно средство може да бъде намален чрез подобрения в дизайна. Скоростната кутия използва синхронизатори, спирални зъбни колела с постоянно зацепване, блокиращи конусовидни пръстени и редица други дизайнерски решения. Междинните опори на карданния вал, хипоидните главни предавки и по-малко шумните лагери набират популярност. Подобрени елементи на окачването. В конструкциите на каросерии и кабини широко се използват заваряване, шумоизолиращи уплътнения и покрития. Шумът в горните части и механизми на автомобилите може да възникне и да достигне значителни стойности само при неизправности на отделни възли и части: счупване на зъбите на зъбното колело, изкривяване на дисковете на съединителя, дисбаланс на карданния вал, нарушение на пролуките между зъбните колела в основната предавка и др. Шумът на автомобила се увеличава особено рязко в случай на неизправност на различни елементи на тялото. Основният начин за премахване на шума е правилната техническа експлоатация на автомобила.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Осигуряването на добро състояние на структурните елементи на автомобила, изискванията за които бяха разгледани по-рано, може да намали вероятността от злополука. Все още обаче не е възможно да се създаде абсолютна безопасност по пътищата. Ето защо експертите в много страни обръщат голямо внимание на така наречената пасивна безопасност на автомобила, която позволява да се намали тежестта на последствията от злополука.
ЛИТЕРАТУРА
1. www.anytyres.ru
2. www.transserver.ru
3. Теория и конструкция на автомобила и двигателя
Вахламов В.К., Шатров М.Г., Юрчевски А.А.
4. Организация автомобилния транспорти безопасност на движението 6 проучвания. надбавка за студенти във висше образование. институции / A.E. Горев, E.M. Oleshchenko .- M .: Издателски център "Академия". 2006. (стр.187-190)
Безопасност на превозното средство.Безопасността на превозното средство включва набор от конструктивни и експлоатационни свойства, които намаляват вероятността от пътнотранспортни произшествия, тежестта на техните последствия и отрицателното въздействие върху околната среда.
Концепцията за безопасност на конструкцията на превозното средство включва активна и пасивна безопасност.
Активна безопасностконструкции са конструктивни мерки, насочени към предотвратяване на аварии. Те включват мерки, които осигуряват управляемост и стабилност при шофиране, ефективно и надеждно спиране, лесно и надеждно управление, ниска умора на водача, добра видимост, ефективна работа на външни светлинни и сигнални устройства, както и подобряване на динамичните качества на автомобила.
Пасивна безопасностконструкциите са конструктивни мерки, които изключват или минимизират последствията от злополука за водача, пътниците и товара. Те предвиждат използването на безопасни конструкции на кормилната колона, енергоемки елементи на предната и задната част на автомобила, тапицерия на кабината и каросерията и меки облицовки, предпазни колани, предпазни стъкла, херметична горивна система, надеждни противопожарни устройства, брави за преден капак и купе със заключващи устройства, безопасно оформление на части и цели автомобили.
През последните години се обръща голямо внимание на подобряването на безопасността на автомобилния дизайн във всички страни, които ги произвеждат. В Съединените американски щати по-широко. Активната безопасност на превозното средство се отнася до неговите свойства, които намаляват вероятността от пътнотранспортно произшествие.
Активната безопасност се осигурява от няколко оперативни функции, които позволяват на водача уверено да управлява автомобил, да ускорява и спира с необходимата интензивност и да маневрира на пътното платно, което се изисква от пътната ситуация, без значителен разход на физическа сила. Основните от тези свойства са: сцепление, спиране, стабилност, управляемост, проходимост, информационно съдържание, обитаемост.
Под пасивна безопасност на автомобиларазбират се неговите свойства, които намаляват тежестта на последствията от пътнотранспортно произшествие.
Разграничаване на външна и вътрешна пасивна безопасност на автомобила. Основното изискване на външната пасивна безопасност е да се осигури такова конструктивно изпълнение на външните повърхности и елементи на автомобила, при което вероятността от нараняване на хора от тези елементи в случай на пътнотранспортно произшествие би била минимална.
Както знаете, значителен брой произшествия са свързани със сблъсъци и сблъсъци с неподвижно препятствие. В тази връзка, едно от изискванията за външна пасивна безопасност на автомобилите е да се предпазят водачите и пътниците от наранявания, както и самият автомобил от повреди при използване външни елементидизайни.
Фигура 8.1 - Схема на силите и моментите, действащи върху автомобила
Фигура 8.1 - Конструкция за безопасност на превозното средство
Пример за пасивен елемент за безопасност може да бъде предпазна броня, чиято цел е да смекчи удара на автомобил върху препятствия при ниски скорости (например при маневриране в зона за паркиране).
Границата на издръжливост на претоварвания за човек е 50-60g (g-ускорение на свободното падане). Границата на издръжливост за незащитено тяло е количеството енергия, възприемано директно от тялото, съответстващо на скорост от около 15 km / h. При 50 км/ч енергията надвишава допустимата около 10 пъти. Следователно задачата е да се намали ускорението на човешкото тяло при сблъсък поради продължителна деформация на предната част на каросерията на автомобила, при което ще се абсорбира възможно най-много енергия.
Тоест, колкото по-голяма е деформацията на автомобила и колкото по-дълго отнема, толкова по-малко претоварване изпитва водачът при сблъсък с препятствие.
Външната пасивна безопасност включва декоративни елементи на тялото, дръжки, огледала и други части, фиксирани върху тялото на автомобила. В съвременните автомобили все повече се използват уморени дръжки на вратите, които не причиняват нараняване на пешеходците в случай на пътнотранспортно произшествие. Не са използвани стърчащи емблеми на производители в предната част на автомобила.
Има две основни изисквания за вътрешната пасивна безопасност на автомобила:
Създаване на условия, при които човек може безопасно да издържи всяко претоварване;
Изключване на травматични елементи вътре в тялото (кабината). Шофьорът и пътниците при сблъсък след мигновено спиране на автомобила продължават да се движат, поддържайки скоростта, която колата е имала преди сблъсъка. Именно по това време се получават най-много наранявания в резултат на удар на главата в предното стъкло, гърдите в волана и кормилната колона и коленете в долния ръб на арматурното табло.
Анализът на пътнотранспортните произшествия показва, че по-голямата част от загиналите са били на предната седалка. Ето защо, когато се разработват мерки за пасивна безопасност, на първо място се обръща внимание на осигуряването на безопасността на водача и пътника на предната седалка.
Дизайнът и твърдостта на каросерията на автомобила се извършват по такъв начин, че предната и задната част на каросерията да се деформират по време на сблъсъци, а деформацията на купето (кабината) е възможно най-минимална, за да се запази зоната за поддържане на живота , тоест минималното необходимо пространство, в рамките на което е изключено притискането на човешкото тяло вътре в тялото.
Освен това трябва да се предвидят следните мерки за намаляване на тежестта на последствията от сблъсък:
Необходимостта от преместване на волана и кормилната колона и абсорбиране на енергията на удара, както и равномерно разпределяне на удара върху повърхността на гърдите на водача;
Елиминиране на възможността за изхвърляне или изпадане на пътниците и водача (надеждност на ключалките на вратите);
Наличие на индивидуални защитни и ограничителни средства за всички пътници и водача (предпазни колани, облегалки за глава, въздушни възглавници);
Липса на травматични елементи пред пътниците и водача;
Защитни очила за оборудване на тялото. Ефективността на използването на предпазни колани в комбинация с други дейности се потвърждава от статистически данни. По този начин използването на колани намалява броя на нараняванията с 60 - 75% и намалява тяхната тежест.
Един от ефективните начини за решаване на проблема с ограничаването на движението на водача и пътниците при сблъсък е използването на пневматични торбички, които при сблъсък на автомобил с препятствие се пълнят със сгъстен газ за 0,03 - 0,04 s, абсорбират въздействието на водача и пътниците и по този начин да се намали тежестта на нараняването.
Под безопасност при катастрофа на превозно средствосвойствата му се разбират в случай на авария да не пречи на евакуацията на хора, да не причинява наранявания по време и след евакуация. Основните мерки за безопасност след авария са противопожарни мерки, мерки за евакуация на хора, аварийна сигнализация.
Най-тежката последица от пътно-транспортно произшествие е запалване на автомобил. Пожарите най-често възникват при тежки инциденти като сблъсък на автомобили, сблъсък с неподвижни препятствия и преобръщане. Въпреки ниската вероятност за възникване на пожар (0,03 -1,2% от общия брой инциденти), последствията от тях са тежки.
Те причиняват почти пълно унищожаване на автомобила и при невъзможност за евакуация - смърт на хора.При такива инциденти горивото изтича от повреден резервоар или от гърловина за пълнене. Запалването става от горещи части на изпускателната система, от искра от дефектна запалителна система или от триене на части на тялото в пътя или в купето на друг автомобил. Може да има и други причини за пожар.
Под екологичната безопасност на превозното средстворазбира се способността му да намалява степента на отрицателно въздействие върху околната среда. Безопасността на околната среда обхваща всички аспекти на използването на автомобила. Основните екологични аспекти, свързани с работата на автомобила, са изброени по-долу.
Загуба на полезна площ. Земята, необходима за движение и паркиране на автомобили, е изключена от използването на други отрасли на националната икономика. Общата дължина на световната мрежа от павирани пътища надхвърля 10 милиона км, което означава загуба на площ от повече от 30 милиона хектара. Разширяването на улиците и площадите води до „увеличаване на териториите на градовете и удължаване на всички комуникации. В градовете с развита пътна мрежа и автосервизни предприятия зоните, предназначени за движение и паркиране на автомобили, заемат до 70% от цялата територия.
Освен това огромни територии са заети от заводи за производство и ремонт на автомобили, услуги за осигуряване на функционирането на автомобилния транспорт: бензиностанции, сервизи, къмпинги и др.
Замърсяване на въздуха. Основната маса вредни примеси, разпръснати в атмосферата, е резултат от работата на превозните средства. Един двигател със средна мощност отделя в атмосферата около 10 m 3 отработени газове за един ден на работа, които включват въглероден оксид, въглеводороди, азотни оксиди и много други токсични вещества.
В нашата страна са установени следните норми за среднодневни пределно допустими концентрации на токсични вещества в атмосферата:
Въглеводороди - 0,0015 g/m;
Въглероден оксид - 0,0010 g/m;
Азотен диоксид - 0,00004 g/m.
Използване на природни ресурси.За производството и експлоатацията на автомобилите се използват милиони тонове висококачествени материали, което води до изчерпване на природните им запаси. С експоненциалното нарастване на потреблението на енергия на глава от населението, което характеризира индустриализираните страни, скоро ще настъпи момент, когато съществуващите енергийни източници няма да могат да задоволят човешките нужди.
Значителна част от консумираната енергия се изразходва от автомобили, ефективност. двигатели, което е 0,3 0,35, следователно 65 - 70% от енергийния потенциал не се използва.
Шум и вибрации.Нивото на шума, което може да бъде толерирано дълго време от човек без вредни последици, е 80 - 90 dB.По улиците на големите градове и индустриалните центрове нивото на шума достига 120 - 130 dB. Вибрациите на земята, причинени от движението на превозни средства, имат вредно въздействие върху сградите и конструкциите. За да се предпази човек от вредното въздействие на шума от превозните средства, се използват различни методи: подобряване на дизайна на автомобили, шумозащитни конструкции и зелени площи по натоварените градски магистрали, организиране на такъв режим на движение, когато нивото на шума е най-ниско.
Големината на теглителната сила е толкова по-голяма, колкото по-голям е въртящият момент на двигателя и предавателни числаскоростни кутии и крайна предавка. Но величината на теглителната сила не може да надвишава силата на сцепление на задвижващите колела с пътя. Ако теглителната сила надвишава теглителната сила на колелата с пътя, тогава задвижващите колела ще се плъзгат.
Сила на сцеплениее равно на произведението на коефициента на сцепление и теглото на сцепление. За тягов автомобилтеглото на съединителя е равно на нормалното натоварване на спирачните колела.
Коефициент на сцеплениезависи от вида и състоянието на пътната настилка, от конструкцията и състоянието на гумите (въздушно налягане, шарка на протектора), от натоварването и скоростта на превозното средство. Стойността на коефициента на триене намалява на мокри и влажни пътни настилки, особено при увеличаване на скоростта и износен протектор на гума. Например при сух път с асфалтобетонно покритие коефициентът на сцепление е 0,7 - 0,8, а при мокър път - 0,35 - 0,45. На заледен път коефициентът на триене пада до 0,1 - 0,2.
Земно притеглянеколата е закрепена в центъра на тежестта. При съвременните автомобили центърът на тежестта се намира на височина 0,45 - 0,6 м от пътната настилка и приблизително в средата на автомобила. Следователно нормалното натоварване на лек автомобил се разпределя приблизително поравно по неговите оси, т.е. теглото на съединителя е равно на 50% от нормалното натоварване.
Височината на центъра на тежестта за камиони е 0,65 - 1 м. За камиони с пълен товар теглото на съединителя е 60-75% от нормалното натоварване. При автомобили със задвижване на четирите колелатеглото на теглене е равно на нормалното натоварване на автомобила.
Когато автомобилът се движи, тези съотношения се променят, тъй като има надлъжно преразпределение на нормалното натоварване между осите на автомобила, когато задвижващите колела предават сцепление, задните колела са по-натоварени, а когато автомобилът е спирачен, предните колелата са натоварени. В допълнение, преразпределението на нормалното натоварване между предната и задни колелавъзниква, когато превозното средство се движи нагоре или надолу.
Преразпределението на товара, променяйки стойността на адхезивното тегло, влияе върху степента на сцепление на колелата с пътя, спирачните свойства и стабилността на автомобила.
Сили на съпротивление при движение. Теглителна сила върху задвижващите колела на автомобила. При равномерно движение на автомобила по хоризонтален път такива сили са: силата на съпротивление при търкаляне и силата на съпротивление на въздуха. Когато автомобилът се движи нагоре, възниква повдигаща съпротивителна сила (фиг. 8.2), а когато автомобилът се ускорява, възниква съпротивителна сила на ускорение (инерционна сила).
Сила на съпротивление при търкаляневъзниква поради деформация на гумите и пътната настилка. Той е равен на произведението от нормалното натоварване на автомобила и коефициента на съпротивление при търкаляне.
Фигура 8.2 - Схема на силите и моментите, действащи върху автомобила
Коефициентът на съпротивление при търкаляне зависи от вида и състоянието на пътната настилка, конструкцията на гумите, тяхното износване и налягането на въздуха в тях и скоростта на превозното средство. Например за път с асфалтобетоново покритие коефициентът на съпротивление при търкаляне е 0,014 0,020, за сух черен път - 0,025-0,035.
При твърди пътни настилки коефициентът на съпротивление при търкаляне се увеличава рязко с намаляване на налягането на въздуха в гумите и се увеличава с увеличаване на скоростта, както и с увеличаване на спирачния и въртящия момент.
Силата на въздушно съпротивление зависи от коефициента на въздушно съпротивление, челната площ и скоростта на превозното средство. Коефициентът на съпротивление на въздуха се определя от вида на автомобила и формата на каросерията му, а челната площ се определя от следата (разстоянието между центровете на гумите) и височината на автомобила. Силата на съпротивлението на въздуха нараства пропорционално на квадрата на скоростта на автомобила.
Сила на съпротивление при повдиганеколкото по-голяма е, толкова по-голяма е масата на автомобила и стръмността на пътя, която се оценява чрез ъгъла на издигане в градуси или големината на наклона, изразен като процент. Когато колата се движи надолу, силата на съпротивление при повдигане, напротив, ускорява движението на колата.
На пътища с асфалтобетонна настилка надлъжният наклон обикновено не надвишава 6%. Ако коефициентът на съпротивление при търкаляне се приеме равен на 0,02, тогава общото съпротивление на пътя ще бъде 8% от нормалното натоварване на автомобила.
Сила на съпротивление при овърклок(инерционна сила) зависи от масата на автомобила, неговото ускорение (увеличаване на скоростта за единица време) и масата на въртящите се части (маховик, колела), за чието ускоряване се изразходва и теглителната сила.
Когато автомобилът ускорява, съпротивителната сила на ускорението е насочена в посока, обратна на движението. Когато автомобилът спира и забавя движението си, инерционната сила е насочена по посока на движението на автомобила.
Спиране на автомобила.Спирачната гъвкавост се характеризира със способността на превозното средство бързо да намали скоростта и да спре. Надеждната и ефективна спирачна система позволява на водача уверено да управлява автомобила с висока скорост и, ако е необходимо, да го спре в кратък участък от пътя.
Съвременните автомобили имат четири спирачни системи: работна, резервна, паркинг и спомагателна. Освен това задвижването към всички кръгове на спирачната система е отделно. Най-важна за контрола и безопасността е работната спирачна система. С негова помощ се извършва сервизно и аварийно спиране на автомобила.
Сервизно спиране с леко забавяне (1-3 m / s 2). Използва се за спиране на автомобила на предварително планирано място или за плавно намаляване на скоростта.
Аварийното спиране се извиква с голямо забавяне, обикновено максимално, достигащо до 8 m / s2. Използва се в опасна ситуация за предотвратяване на пасище или неочаквано препятствие.
Когато автомобилът спира, не теглителната сила действа върху и около колелата, а спирачните сили Pt1 и Pt2, както е показано на (фиг. 8.3). Силата на инерцията в този случай е насочена към движението на автомобила.
Помислете за процеса на аварийно спиране. Водачът, след като забележи препятствие, оценява пътната ситуация, решава да спре и поставя крака си върху педала на спирачката. Времето t, необходимо за тези действия (времето за реакция на водача), е показано на (фиг. 8.3) сегмент AB.
През това време автомобилът изминава пътя S, без да намалява. След това водачът натиска педала на спирачката и налягането от главния спирачен цилиндър (или спирачния кран) се прехвърля към спирачките на колелата (времето за реакция tpt на спирачния актуатор е сегментът BC. Времето tt зависи главно от конструкцията на спирачния актуатор , Равно е на средно 0,2-0,4s за превозни средства с хидравлично задвижванеи 0,6-0,8 s с пневм. За автовлакове с пневматично спирачно задвижване времето t може да достигне 2-3 s. Автомобилът изминава разстоянието St за време t, също без забавяне.
Фигура 8.3 - Спирачен и спирачен път на автомобила
След времето tpt спирачната система е напълно задействана (точка C) и скоростта на превозното средство започва да намалява. В този случай отрицателното ускорение първо се увеличава (сегмент CD, време за нарастване на спирачната сила tnt), а след това остава приблизително постоянно (стационарно състояние) и равно на jset (време tset, сегмент DE).
Продължителността на периода tnt зависи от масата на превозното средство, вида и състоянието на пътната настилка. Колкото по-голяма е масата на автомобила и коефициентът на сцепление на гумите с пътя, толкова по-голямо е времето t. Стойността на това време е в диапазона 0,1-0,6 s. За времето tnt автомобилът изминава разстоянието Snt, като скоростта му леко намалява.
При шофиране с постоянно отрицателно ускорение (време tset, сегмент DE), скоростта на автомобила намалява със същото количество за всяка секунда. В края на спирането тя пада до нула (точка E) и колата, след като е преминала пътя Sst, спира. Водачът сваля крака си от спирачния педал и спирането се извършва (спирачно време tot, секция EF).
Въпреки това, под действието на инерцията, предната ос се натоварва по време на спиране, докато задната ос, напротив, се разтоварва. Следователно реакцията на предните колела Rzl се увеличава, а на задните колела Rz2 намалява. Теглителните сили се променят съответно, така че за повечето автомобили пълното и едновременно използване на съединителя от всички колела на автомобила е изключително рядко и действителното забавяне е по-малко от максимално възможното.
За да се вземе предвид намаляването на забавянето, във формулата за определяне на jst е необходимо да се въведе корекционен коефициент за ефективността на спиране K.e, равен на 1,1-1,15 за леки автомобили и 1,3-1,5 за камиони и автобуси. На хлъзгави пътищаспирачните сили на всички колела на автомобила почти едновременно достигат стойността на силата на сцепление.
Спирачният път е по-малък от спирачния път, т.к по време на времето за реакция на водача колата се движи на значително разстояние. Спирачният и спирачният път се увеличават с увеличаване на скоростта и намаляване на коефициента на триене. Стандартизирани са минималните допустими спирачни пътища при начална скорост от 40 km / h на равен път със суха, чиста и равна настилка.
Ефективността на спирачната система зависи до голяма степен от нейното техническо състояние и техническото състояние на гумите. Ако в спирачната система попадне масло или вода, коефициентът на триене между спирачните накладки и барабаните (или дисковете) намалява и спирачният момент намалява. Тъй като протекторът на гумата се износва, коефициентът на триене намалява.
Това води до намаляване на спирачните сили. При работа често спирачните сили на лявото и дясното колело на автомобила са различни, което го кара да се върти около вертикална ос. Причините могат да бъдат различни облекла спирачни накладкии барабани или гуми, или масло или вода, навлизащи в спирачната система от едната страна на превозното средство, намалявайки коефициента на триене и спирачния момент.
Стабилност на автомобила.Стабилността се разбира като способността на превозното средство да устои на плъзгане, подхлъзване и преобръщане. Разграничете надлъжната и напречната устойчивост на автомобила. По-вероятна и опасна загуба на странична стабилност.
Курсовата стабилност на автомобила се нарича способността му да се движи в правилната посока без коригиращи действия от водача, т.е. с волан в същото положение. Превозно средство с лоша стабилност на посоката променя посоката неочаквано през цялото време.
Това представлява заплаха за други превозни средства и пешеходци. Шофьорът, управляващ нестабилна кола, е принуден да наблюдава внимателно пътни условияи постоянно регулирайте трафика, за да предотвратите излизане от пътя. При дълго шофиране на такава кола водачът бързо се уморява и вероятността от инцидент се увеличава.
Нарушаването на стабилността на посоката възниква в резултат на действието на смущаващи сили, например пориви на страничен вятър, удари на колела по неравни пътища, а също и поради рязко завъртане на управляваните колела от водача. Загубата на стабилност може да бъде причинена от технически неизправности(неправилно регулиране на спирачните механизми, прекомерен луфт на кормилното управление или неговото блокиране, спукване на гума и др.)
Особено опасна е загубата на стабилност при висока скорост. Автомобилът, променяйки посоката на движение и отклонявайки се дори на не висок ъгъл, след кратко време може да е в насрещната лента. Така че, ако кола, движеща се със скорост 80 km / h, се отклони от правата посока на движение само с 5 °, тогава след 2,5 s тя ще се премести настрани с почти I m и водачът може да няма време да върнете колата в предишната лента.
Фигура 8.4 - Диаграма на силите, действащи върху автомобила
Често превозното средство губи стабилност при движение по път с напречен наклон (наклон) и при завиване на равен път.
Ако автомобилът се движи по наклон (фиг. 8.4, а), гравитацията G образува ъгъл β с повърхността на пътя и може да се разложи на две компоненти: сила P1, успоредна на пътя, и сила P2, перпендикулярна на него .
Сила P1, стремете се да преместите колата надолу и да я преобърнете. Колкото по-голям е ъгълът на наклона β, толкова по-голяма е силата P1, следователно, толкова по-вероятно е загубата на странична стабилност. При завъртане на автомобила причината за загубата на стабилност е центробежната сила Rc (фиг. 8.4, б), насочена от центъра на въртене и приложена към центъра на тежестта на автомобила. Тя е право пропорционална на квадрата на скоростта на автомобила и обратно пропорционална на радиуса на кривината на неговата траектория.
Напречното приплъзване на гумите по пътя се противодейства от теглителните сили, както вече беше отбелязано по-горе, които зависят от коефициента на сцепление. На сухи, чисти повърхности теглителните сили са достатъчно силни, така че автомобилът да не губи стабилност дори при голяма странична сила. Ако пътят е покрит със слой мокра кал или лед, колата може да се поднесе дори когато се движи с ниска скорост по сравнително лек завой.
Максималната скорост, с която може да се движи по извит участък с радиус R без странично приплъзване на гумите, е Така че, при завиване върху суха асфалтобетонна повърхност (jx = 0,7) при R = 50 m, можете да се движите със скорост около 66 км/ч. Преодолявайки същия завой след дъжд (jx = 0,3) без подхлъзване, човек може да се движи само със скорост 40-43 km/h. Следователно, преди да завиете, трябва да намалите скоростта толкова повече, колкото по-малък е радиусът на предстоящия завой. Формулата определя скоростта, с която колелата на двете оси на автомобила се плъзгат едновременно в напречна посока.
Това явление е изключително рядко в практиката. Много по-често гумите на една от осите - предна или задна - започват да се плъзгат. Напречното приплъзване на предния мост се случва рядко и също бързо спира. При повечето се плъзгат колелата на задния мост, които, започвайки да се движат в напречна посока, се плъзгат все по-бързо. Това ускоряващо напречно приплъзване се нарича плъзгане. За да спрете започнало занасяне, завъртете волана в посоката на занасяне. В същото време колата ще започне да се движи по по-лека крива, радиусът на завиване ще се увеличи и центробежната сила ще намалее. Трябва да завъртите волана плавно и бързо, но не под много голям ъгъл, за да не предизвикате завой в обратна посока.
Веднага след като плъзгането спре, трябва също плавно и бързо да върнете волана в неутрално положение. Трябва също да се отбележи, че за да се излезе от плъзгане на автомобил със задно предаване, трябва да се намали подаването на гориво, а при предно предаване, напротив, трябва да се увеличи. Често плъзгането се случва при аварийно спиране, когато сцеплението на гумите с пътя вече е използвано за създаване на спирачни сили. В този случай трябва незабавно да спрете или да отслабите спирачката и по този начин да увеличите страничната стабилност на автомобила.
Под действието на странична сила колата може не само да се плъзне по пътя, но и да се преобърне настрани или на покрива. Възможността за преобръщане зависи от положението на центъра, гравитацията на автомобила. Колкото по-високо е центърът на тежестта от повърхността на превозното средство, толкова по-вероятно е то да се преобърне. Особено често се преобръщат автобуси, както и камионизаети в транспортирането на леки, обемисти товари (сено, слама, празни контейнери и др.) и течности. Под действието на напречната сила, пружините от едната страна на автомобила се компресират и каросерията се накланя, което увеличава риска от преобръщане.
Обработка на превозни средства.Под управляемост се разбира свойството на автомобила да осигурява движение в зададената от водача посока. Управляемостта на автомобила, повече от другите му експлоатационни характеристики, е свързана с водача.
За да се осигури добра управляемост, конструктивните параметри на автомобила трябва да съответстват на психофизиологичните характеристики на водача.
Управляемостта на автомобила се характеризира с няколко показателя. Основните са: граничната стойност на кривината на траекторията по време на кръговото движение на автомобила, граничната стойност на скоростта на изменение на кривината на траекторията, количеството енергия, изразходвано за управление на автомобила, количеството на спонтанни отклонения на автомобила от дадена посока на движение.
Управляемите колела постоянно се отклоняват от неутрално положение под влияние на пътни неравности. Способността на управляваните колела да поддържат неутрална позиция и да се връщат към нея след завой се нарича стабилизация на управляваните колела. Стабилизирането на теглото се осигурява от напречния наклон на шарнирите на предното окачване. При завъртане на колелата, поради напречния наклон на щифтовете, колата се повдига, но с тежестта си се стреми да върне завъртяните колела в първоначалното им положение.
Високоскоростният стабилизиращ момент се дължи на надлъжния наклон на шарнирите. Главният болт е разположен така, че горен крайнасочена назад, а дъното напред. Оста на въртене пресича повърхността на пътя пред контактното петно на колелото с пътя. Следователно, когато автомобилът се движи, силата на съпротивление при търкаляне създава стабилизиращ момент около оста на щифта. С изправна кормилна уредба и кормилен механизъм след обръщане на автомобила управляеми колелаи воланът трябва да се върне в неутрално положение без участието на водача.
В кормилния механизъм червеят е разположен спрямо ролката с леко изкривяване. В тази връзка в средното положение разликата между червея и ролката е минимална и близка до нула, а когато ролката и двуножката се отклоняват във всяка посока, разликата се увеличава. Следователно, когато колелата са в неутрално положение, в кормилния механизъм се създава повишено триене, което допринася за стабилизирането на колелата и стабилизиращите моменти при висока скорост.
Неправилното регулиране на кормилния механизъм, големите луфтове в кормилния механизъм могат да причинят лоша стабилизация на управляваните колела, което да доведе до колебания на автомобила. Автомобил с лоша стабилизация на управляваните колела спонтанно променя посоката, в резултат на което водачът е принуден непрекъснато да върти волана в едната или другата посока, за да върне колата в лентата за движение.
Лошата стабилизация на управляваните колела изисква значително количество физическа и психическа енергия на водача, увеличава износването на гумите и частите на кормилната уредба.
Когато автомобилът се движи на завой, външните и вътрешните колела се търкалят по кръгове с различни радиуси (фиг. 8.4). За да могат колелата да се търкалят без приплъзване, осите им трябва да се пресичат в една точка. За да се изпълни това условие, управляваните колела трябва да се въртят под различни ъгли. Завъртането на колелата на автомобила под различни ъгли осигурява кормилен трапец. Външното колело винаги се завърта под по-малък ъгъл от вътрешното и тази разлика е толкова по-голяма, колкото по-голям е ъгълът на завъртане на колелата.
Еластичността на гумите оказва значително влияние върху ефективността на кормилното управление на автомобила. Когато върху колата действа странична сила (без значение, инерционни сили или страничен вятър), гумите се деформират и колелата заедно с колата се изместват в посоката на страничната сила. Това изместване е толкова по-голямо, колкото по-голяма е страничната сила и колкото по-голяма е еластичността на гумите. Ъгълът между равнината на въртене на колелото и посоката на неговото движение се нарича ъгъл на приплъзване 8 (фиг. 8.5).
При еднакви ъгли на плъзгане на предните и задните колела, автомобилът запазва дадено направлениедвижение, но завъртяно спрямо него със стойността на ъгъла на приплъзване. Ако ъгълът на плъзгане на колелата на предния мост е по-голям от ъгъла на плъзгане на колелата на задната талига, тогава, когато автомобилът се движи около ъгъл, той ще се стреми да се движи по дъга с по-голям радиус от зададения от водача. Това свойство на автомобила се нарича недозавиване.
Ако ъгълът на плъзгане на колелата на задната ос е по-голям от ъгъла на плъзгане на колелата на предната ос, тогава, когато автомобилът се движи зад ъгъл, той ще се стреми да се движи по дъга с по-малък радиус от зададения от водача. Това свойство на автомобила се нарича свръхзавиване.
Завиването на автомобила може да се контролира до известна степен чрез използване на гуми с различна пластичност, промяна на налягането в тях, промяна на разпределението на масата на автомобила по осите (поради разположението на товара).
Фигура 8.5 - Кинематика на схемата за завиване на автомобила и приплъзване на колелата
Свръхзавиващото превозно средство е по-пъргаво, но изисква повече внимание и високо професионално съвършенствоот водача. Автомобилът с недозавиване изисква по-малко внимание и умения, но прави работата на водача по-трудна, тъй като изисква воланът да се върти на големи ъгли.
Влиянието на кормилното управление и върху движението на автомобила става забележимо и значително само при високи скорости.
Управляемостта на автомобила зависи от техническото състояние на неговото шаси и кормилно управление. Намаляването на налягането в една от гумите увеличава нейното съпротивление при търкаляне и намалява страничната коравина. Следователно кола със спукана гума постоянно се отклонява настрани. За да компенсира това приплъзване, водачът завърта управляваните колела в посока, обратна на приплъзването, и колелата започват да се търкалят със странично приплъзване, като същевременно се износват интензивно.
Износването на частите на кормилния механизъм и шарнирната връзка води до образуване на хлабини и възникване на произволни вибрации на колелата.
При големи хлабини и високи скорости вибрациите на предните колела могат да бъдат толкова значителни, че сцеплението им да бъде нарушено. Причината за колебанията на колелата може да бъде техният дисбаланс поради дисбаланс на гумата, петна по тръбата, мръсотия по джантата. За да се предотвратят вибрациите на колелата, те трябва да бъдат балансирани на специална стойка чрез инсталиране на балансиращи тежести върху диска.
Проходимост на МПС.Способността за проходимост се разбира като свойството на автомобила да се движи по неравен и труден терен, без да докосва долния контур на тялото с неравности. Проходимостта на автомобила се характеризира с две групи показатели: геометрични показатели на проходимост и тягови индекси на проходимост. Геометричните показатели характеризират вероятността от удар на автомобила върху неравности, а характеристиките на опорно-съединителното съединение характеризират възможността за шофиране по трудни пътни участъци и извън пътя.
Според проходимостта всички автомобили могат да бъдат разделени на три групи:
Превозни средства с общо предназначение (колесна формула 4x2, 6x4);
Превозни средства с висока проходимост (колесна формула 4x4, 6x6);
автомобили висок кръст, със специално оформление и дизайн, многоосни със задвижване на всички колела, верижни или полуверижни, амфибии и други превозни средства, специално проектирани да работят само в условия извън пътя.
Помислете за геометричните показатели за проходимост. Пътен просвете разстоянието между най-ниската точка на превозното средство и пътната повърхност. Този индикатор характеризира възможността автомобилът да се движи, без да докосва препятствията, разположени по пътя на движение (фиг. 8.6).
Фигура 8.6 - Геометрични показатели за проходимост
Радиусите на надлъжната и напречната проходимост са радиусите на окръжностите, допирателни към колелата и най-ниската точка на автомобила, разположена вътре в основата (пистата). Тези радиуси характеризират височината и формата на препятствието, което автомобилът може да преодолее, без да го удари. Колкото по-малки са те, толкова по-висока е способността на автомобила да преодолява значителни неравности, без да ги докосва с най-ниските си точки.
Предният и долният ъгъл на надвеса, съответно αp1 и αp2, се образуват от повърхността на пътя и равнината, допирателна към предните или задните колела и към изпъкналите най-ниски точки на предната или задната част на автомобила.
Максимална височинапрагът, който автомобилът може да преодолее за задвижваните колела, е 0,35 ... 0,65 от радиуса на колелото. Максималната височина на прага, преодоляна от задвижващото колело, може да достигне радиуса на колелото и понякога е ограничена не от възможностите за сцепление на превозното средство или свойствата на сцепление на пътя, а от малките надвеси или ъгли на хлабина.
Максималната необходима ширина на прохода при минималния радиус на завиване на автомобила характеризира способността за маневриране на малки площи, така че проходимостта на превозното средство в хоризонталната равнина често се разглежда като отделно оперативно свойство на маневреността. Най-маневрени са колите с всички управляеми колела. В случай на теглене с ремарке или полуремаркета, маневреността на автомобила се влошава, тъй като когато пътният влак завива, ремаркето ще се смеси към центъра на завоя, поради което ширината на лентата на пътния влак е по-голяма отколкото на една кола.
Следващите са свързани с индикаторите за проходимост на съединителната опора. Максимална теглителна сила - най-голямата теглителна сила, която автомобилът може да развие на ниска предавка. Тегло на съединителя - силата на гравитацията на автомобила, която се дължи на задвижващите колела. Колкото повече сцени пеете, толкова по-висока е проходимостта на автомобила.
Сред превозните средства с подреждане на колелата 4x2, превозните средства със задно задвижване на задните колела и предно задвижване на двигателя имат най-голяма проходимост, тъй като при това разположение задвижващите колела винаги са натоварени с масата на двигателя. Специфичното налягане на гумата върху опорната повърхност се определя като съотношението на вертикалното натоварване върху гумата към контактната площ, измерено по протежение на контура на контактното петно на гумата с пътя q = GF.
Този показател е от голямо значение за проходимостта на автомобила. Колкото по-ниско е специфичното налягане, толкова по-малко се разрушава почвата, толкова по-малка е дълбочината на образуваната следа, толкова по-ниско е съпротивлението при търкаляне и толкова по-висока е проходимостта на автомобила.
Коефициентът на съвпадение на следата е съотношението на следата на предните колела към следата на задните колела. При пълното съвпадение на следата на предните и задните колела, задните колела се търкалят по уплътнената от предните колела земя, а съпротивлението при търкаляне е минимално. Ако следата на предните и задните колела не съвпада, се изразходва допълнителна енергия, за да се унищожат уплътнените стени на следата, образувани от предните колела от задните колела. Ето защо в превозните средства с висока проходимост единичните гуми често се монтират на задните колела, като по този начин се намалява съпротивлението при търкаляне.
Проходимостта на автомобила до голяма степен зависи от неговия дизайн. Така например в превозни средства с повишена проходимост се използват диференциали с ограничено приплъзване, заключващи се междуосни и междуколесни диференциали, широкопрофилни гуми с развити накрайници, лебедки за самотеглене и други устройства, които улесняват проходимостта на автомобила извън пътя.
Информативност на автомобила.Под информационно съдържание се разбира свойството на автомобила да предоставя необходимата информация на водача и другите участници в движението. При всякакви условия информацията, възприемана от водача, е от съществено значение за безопасното шофиране. При недостатъчна видимост, особено през нощта, информационното съдържание, наред с други експлоатационни свойства на автомобила, има специален ефект върху безопасността на движението.
Разграничете вътрешната и външната информативност.
Вътрешна информативност- това е свойството на автомобила да предоставя на водача информация за работата на агрегатите и механизмите. Това зависи от дизайна на арматурното табло, устройствата, които осигуряват видимост, дръжките, педалите и бутоните за управление на автомобила.
Разположението на инструментите на панела и тяхното устройство трябва да позволяват на водача да отдели минимално време за наблюдение на показанията на инструментите. Педалите, дръжките, бутоните и органите за управление трябва да бъдат разположени така, че водачът да може лесно да ги намира, особено през нощта.
Видимостта зависи главно от размера на стъклата и чистачките, ширината и разположението на колоните на кабината, дизайна на устройствата за измиване на предното стъкло, системите за обдухване и отопление на стъклата, разположението и дизайна на огледалата за обратно виждане. Видимостта зависи и от удобството на седалката.
Външна информативност- това е свойството на автомобила да информира другите участници в движението за своето положение на пътя и намеренията на водача да промени посоката и скоростта. Зависи от размера, формата и цвета на корпуса, разположението на светлоотражателите, външната светлинна сигнализация, звуковия сигнал.
Камиони средни и тежък режим, автовлаковете, автобусите поради своите размери са по-видими и по-добре различими от колите и мотоциклетите. Автомобилите, боядисани в тъмни цветове (черно, сиво, зелено, синьо), поради трудното им разграничаване, са 2 пъти по-застрашени от инциденти, отколкото боядисаните в светли и ярки цветове.
Системата за външна светлинна сигнализация трябва да се отличава с надеждна работа и да осигурява недвусмислено тълкуване на сигналите от участниците в движението при всякакви условия на видимост. Фаровете за къси и дълги светлини, както и други допълнителни фарове (прожектори, фарове за мъгла) подобряват вътрешното и външното информационно съдържание на автомобила при шофиране през нощта и в условия на лоша видимост.
Обитаемост на превозното средство.Обитаемостта на превозното средство е свойствата на околната среда около водача и пътниците, които определят нивото на комфорт и естетика и местата на тяхната работа и почивка. Обитаемостта се характеризира с микроклимат, ергономични характеристики на кабината, шум и вибрации, газове и гладко движение.
Микроклиматът се характеризира с комбинация от температура, влажност и скорост на въздуха. Оптималната температура на въздуха в кабината на автомобила се счита за 18 ... 24 ° С. Покачване или спадане на температурата, особено дълъг периодвреме, засяга психофизиологичните характеристики на водача, води до забавяне на реакцията и умствената дейност, до физическа умора и в резултат на това до намаляване на производителността на труда и безопасността на движението.
Влажността и скоростта на въздуха влияят значително върху терморегулацията на тялото. При ниски температури и висока влажност топлоотдаването се увеличава и тялото се охлажда по-интензивно. При високи температури и влажност топлообменът рязко намалява, което води до прегряване на тялото.
Водачът започва да усеща движението на въздуха в кабината със скорост от 0,25 m/s. Оптималната скорост на въздуха в кабината е около 1m/s.
Ергономичните свойства характеризират съответствието на седалката и органите за управление на превозното средство с антропометричните параметри на човек, т.е. размера на тялото и крайниците му.
Дизайнът на седалката трябва да позволява на водача да седи зад контролите, осигурявайки минимална консумация на енергия и постоянна готовност за дълго време.
Цветовата схема вътре в кабината също има известно внимание към психиката на водача, което, разбира се, влияе върху представянето на водача и безопасността на движението.
Естеството на шума и вибрациите е едно и също - механични вибрации на частите на автомобила. Източниците на шум в автомобила са двигателят, трансмисията, изпускателната система, окачването. Ефектът на шума върху водача е причина за увеличаване на времето за реакция, временно влошаване на характеристиките на зрението, намаляване на вниманието, нарушена координация на движенията и функциите на вестибуларния апарат.
Вътрешните и международните разпоредби определят максимално допустимото ниво на шум в кабината в рамките на 80 - 85 dB.
За разлика от шума, който се възприема от ухото, вибрациите се възприемат от повърхността на тялото на водача. Точно като шума, вибрациите причиняват голяма вреда на състоянието на водача и при постоянно излагане за дълго време могат да повлияят на здравето му.
Газовото замърсяване се характеризира с концентрация на отработени газове, горивни пари и други вредни примеси във въздуха. Особено опасен за водача е въглеродният оксид - газ без цвят и мирис. Попадайки в човешката кръв през белите дробове, той го лишава от способността да доставя кислород до клетките на тялото. Човек умира от задушаване, не чувства нищо и не разбира какво се случва с него.
В тази връзка водачът трябва внимателно да следи херметичността на изпускателния тракт на двигателя, да предотвратява засмукването на газове и пари от двигателен отсекв кабината. Строго е забранено да стартирате и най-важното - да загрявате двигателя в гаража, когато в него има хора.
Пасивната безопасност е набор от конструктивни и експлоатационни свойства на автомобил, насочени към намаляване на тежестта на пътнотранспортно произшествие. Пасивната безопасност съчетава елементите и системите на автомобила, които се включват в действие веднага в момента на инцидента. тяхната основна задача е да спасят живота на пътниците и да намалят вероятността от нараняване до минимум.
През шейсетте години на миналия век беше публикувана книга на вашингтонския адвокат Ралф Надер, където той цитира много факти за пътни произшествия под формата на сблъсъци на автомобили, тяхното преобръщане и запалване, което доведе до човешки жертви и наранявания, които според неговото заключение, би могло да бъде избегнато, ако автомобилите са проектирани с дори минимално внимание към факторите за безопасност. Мощни организации за правата на автомобилистите, които се появиха малко след публикуването на книгата, започнаха борбата за безопасността на превозните средства, която беше подкрепена от властите в Европа и Северна Америка. Много от исканията на широката общественост получиха силата на закон.
Автомобилните производители бяха принудени да реагират на случващото се и първото нещо, което направиха, беше да преразгледат подходите си към схемите на оформление и дизайна на автомобилните каросерии, където на първо място те поискаха защитата на водача и пътниците при инцидент. Накратко тези подходи могат да бъдат формулирани по следния начин:
Интериорът на колата е капсула, зона на максимална сигурност, която трябва да бъде непобедима или отпред, или отзад, или отстрани.
Никое от оборудването в кабината не трябва да наранява водача и пътниците.
Всичко в колата около предпазната капсула трябва да намали кинетичната енергия на сблъсъка, намалявайки вероятността от повреда на капсулата, а двигателят, трансмисионните агрегати и възлите на окачването трябва да "минат" под нея.
Настаняване резервоар за гориво, горивни линиии други елементи на горивната система, както и елементи на електрически и електронни системи трябва да бъдат такива, че вероятността от пожар да е минимална.
Устойчивостта при преобръщане трябва да бъде максимално увеличена.
Разграничете външни и вътрешни пасивна безопасност на автомобила.
Външната пасивна безопасност намалява нараняванията на други участници в движението: пешеходци, водачи и пътници на други превозни средства, участващи в произшествие, а също така намалява механични повредисамите коли. Това се постига чрез конструктивно изключване на остри ъгли, изпъкнали дръжки и други елементи от външната повърхност на тялото.
Две основни изисквания са наложени на вътрешната пасивна безопасност на автомобила: създаването на условия, при които човек може безопасно да издържи на значителни претоварвания и изключването на травматични елементи в кабината (кабината).
Основата модерна защитахора - части от каросерията, които се деформират при удар и поглъщат енергията му, силни предпазни дъги, подсилени предни колони на покрива, безопасност (мека, без остри ъгли, ребра, ръбове и т.н.) интериорни части на автомобила, които създават определена "предпазна мрежа" за водача и пътниците. Настоящите нормативни документи установяват само критериите за тежестта на нараняванията на хора при сблъсъци при определени условия - по посока на удара, скорост, положение на препятствие и други. Начините за изпълнение на тези изисквания не са регламентирани. При тежка катастрофа има рязко намаляване на скоростта, което води до значително претоварване на телата на хората, което може да бъде фатално. Следователно задачата е да се намери начин това претоварване да се "разтегне" във времето и по повърхността на тялото. Системата за пасивна безопасност SRS2 е разработена, за да задържи човек на място при сблъсък на автомобил, така че докато се движат неконтролируемо в купето, водачът и пътниците да не се нараняват взаимно или относно детайлите на каросерията и интериора. Системата включва следните елементи:
Предпазни колани, включително инерционни и предварително натоварени;
въздушни възглавници;
Гъвкави или меки елементи на предния панел;
Кормилна колона, състояща се от челен удар;
Предпазен педал - в случай на сблъсък педалите се отделят от точките на закрепване и намаляват риска от увреждане на краката на водача;
Енергопоглъщащи елементи на предната и задната част на автомобила, мачкат се при удар (брони)
Облегалките за глава на седалките, врата на пътника предпазват от сериозни наранявания, когато колата се удари отзад;
Предпазно стъкло - закалено, което при разрушаване се разбива на множество неостри фрагменти и триплекс;
Ролбари, подсилени А-колони и горна рамка на предното стъкло в роудстъри и кабриолети;
Напречни греди във вратите.
Модерната система за пасивна безопасност на автомобила е с електронно управление, което осигурява ефективно взаимодействие на повечето компоненти. Системата за управление включва:
Входящи сензори (два предни и два странични за определяне посоката на удара, един контрол)
Контролен блок;
Актуатори на системни компоненти.
Входните сензори фиксират параметрите, при които възниква авария и ги преобразуват в електрически сигнали. Входните сензори включват;
1. Сензор за удар. По правило два сензора за удар са монтирани от всяка страна на автомобила. Осигуряват подходящите въздушни възглавници. Отзад се използват сензори за удар, когато автомобилът е оборудван с електрически управлявани активни облегалки за глава.
2. Превключвател на ключалката на предпазния колан. Превключвателят на ключалката на предпазния колан разпознава използването на предпазния колан.
3. Сензор за заетост на предната пътническа седалка, сензор за позиция на водача и предната пътническа седалка. Сензорът за заетост на предната пътническа седалка позволява в случай на авария и отсъствие на пътник на предната седалка да запази съответната въздушна възглавница. В зависимост от позицията на седалките на водача и пътника, която се фиксира от съответните сензори, редът и интензивността на прилагане на компонентите на системата се променят.
Като сензори на пасивни системи за безопасност са широко използвани акселерометри.
Акселерометрите са сензори за линейно ускорение за следене на ъгъла на наклон на телата, инерционните сили, ударните натоварвания и вибрациите. В транспорта акселерометрите се използват за управление на въздушни възглавници, в инерционни навигационни системи (жироскопи). Има основно три вида акселерометри:
Пиезогориво на базата на многослоен пиезоелектричен полимерен филм. Когато филмът се деформира под действието на инерционна сила, на границите на слоевете на филма възниква потенциална разлика. Параметрите на сензорите зависят от температурата и налягането, поради което имат ниска точност, евтини са и се използват за управление на въздушни възглавници и контрол на ударни и вибрационни деформации.
Обемни интегрални акселерометри, като NAC - 201/3 от Lucas NovaSensor, които също се използват във въздушни възглавници. В тях измервателен силициев лъч с имплантиран пиезорезистор се огъва под действието на инерционна маса при сблъсък на автомобил. Изходният сигнал на кристала е 50 - 100 mV.
Повърхностни интегрални схеми от Analog Devices ADXL105, 150, 190,202, имащи якова кристална структура Hf 40 - 50 клетки. Тези високочувствителни сензори се използват в системите за сигурност. Масата на тежестта е 0,1 mg, чувствителността е 0,2 ангстрьома.
Въз основа на сравнението на сензорните сигнали с управляващите параметри, управляващият блок разпознава появата на авария и активира необходимите изпълнителни механизми на елементите на системата.
Изпълнителните механизми на елементите на системата за пасивна безопасност са:
Възпламенител на въздушна възглавница;
Възпламенител, опънат предпазен колан;
Запалител (реле) за аварийно изключване батерия;
Възпламенител за активен задвижващ механизъм на подглавниците (при използване на електрически задвижвани подглавници);
Контролна лампа, сигнализираща за незакопчаване на предпазни колани.
Активирането на изпълнителните устройства се извършва в определена комбинация в съответствие с вградения софтуер.
Предпазни колани. Те предотвратяват движението на пътника по инерция и по този начин евентуален сблъсък с вътрешността на превозното средство или други пътници (така наречените вторични удари) и гарантират, че пътникът е в позиция, която позволява на въздушните възглавници да се разгънат безопасно. Освен това, по време на инцидент, предпазните колани се разтягат малко, като по този начин абсорбират кинетичната енергия на пътника, което допълнително забавя движението му и разпределя спирачната сила върху голяма повърхност. Разтягането на предпазните колани се извършва с помощта на устройства за удължаване и омекотяване, снабдени с технологии за поглъщане на енергия. Възможно е също така да се използват обтегачи в предпазните колани по време на инцидент.
Според броя на точките на закрепване се разграничават следните видове предпазни колани:
Двуточкови предпазни колани;
Триточкови предпазни колани;
Четири, пет и шест точкови предпазни колани.
Обещаващ дизайн са надуваемите предпазни колани, които се пълнят с газ по време на инцидент. Те увеличават зоната на контакт с пътника и съответно намаляват натоварването върху човека. Надуваемата секция може да бъде раменна и кръстна. Тестовете показват, че този дизайн на предпазния колан осигурява допълнителна защита при страничен удар. Като мярка срещу неизползването на предпазни колани от 1981 г. се предлагат автоматични предпазни колани.
Съвременните автомобили са оборудвани с обтегачи на предпазните колани ( обтегачи). Прибиращите се предпазни колани са предназначени да предотвратят движението на човек напред (спрямо движението на автомобила) при инцидент предварително. Това се постига чрез навиване и намаляване на свободата на прилягане на предпазния колан по сигнал на сензора. Издърпване, обикновено монтирано на ключалката на предпазния колан. По-рядко прибиращите се се монтират на фитинга на предпазния колан. Според принципа на работа се разграничават следните конструкции на кабелни обтегачи; топка; ротационен; релса; лента.
Тези конструкции на обтегачи са оборудвани с механично или електрическо задвижване, което осигурява запалване на пирона. Структурно те са разделени на механично задвижване, базирано на механичното заемане на пирона (пробиване с ударник) на електрическо задвижване, което осигурява запалване на пирона чрез електрически сигнал от електронния блок за управление (или от отделен сензор) .
Обтегачът осигурява навиване до сегмент от предпазния колан с дължина до 130 mm за 13 ms.
Въздушни възглавници. Въздушната възглавница допълва предпазния колан, като намалява шанса главата и горната част на тялото на пътника да се ударят в която и да е част от интериора на автомобила. Те също така намаляват риска от сериозно нараняване, като разпределят силата на удара върху тялото на пътника. Разгъването на въздушната възглавница по своята същност разтваря голям обект много бързо, така че в някои ситуации може да причини нараняване или дори смърт на пътник, може да убие необезопасено дете, което седи твърде близо до въздушната възглавница или е било изхвърлено напред от силата на аварийно спиране , така че настаняването на детето трябва да отговаря на определени изисквания.
Съвременните леки автомобили имат няколко въздушни възглавници, които се намират на различни места в автомобила. В зависимост от местоположението се разграничават следните видове въздушни възглавници:
Предни въздушни възглавници;
Странични въздушни възглавници;
Въздушни възглавници за глава;
въздушни възглавници за коленете;
Централна въздушна възглавница.
За първи път предните въздушни възглавници са използвани в автомобили Mercedes-Benz през 1981 г. Разграничете предната въздушна възглавница за водача и предния пътник. Въздушната възглавница за предния пътник обикновено е деактивирана. В редица конструкции на предни въздушни възглавници се използва двустепенна, а също и многостепенна работа в зависимост от тежестта на инцидента (т.нар. адаптивни въздушни възглавници). Фронталната въздушна възглавница на водача е разположена във волана, на предния пътник - в горната дясна част на предницата.
Страничните въздушни възглавници са предназначени да намалят риска от нараняване на таза, гръдния кош и корема в случай на инцидент.Най-висококачествените странични въздушни възглавници са с двукамерен дизайн.
Въздушните възглавници за глава (друго име - въздушни възглавници тип "завеса") служат, както подсказва името, за защита на главата при страничен сблъсък.
Въздушната възглавница за коленете предпазва коленете и пищялите на водача от нараняване. През 2009 г. Toyota представи централна въздушна възглавница, за да намали тежестта на вторичните наранявания на пътниците при страничен удар. Намира се в подлакътника на предния ред седалки или в централната част на облегалката на задните седалки.
Устройство за въздушна възглавница. Въздушната възглавница се състои от еластична обвивка, пълна с газ, газов генератор и система за управление.
Газогенераторът се използва за пълнене на черупката на възглавницата с газ. Заедно черупката и газовият генератор образуват модул на въздушна възглавница. Конструкциите на газовите генератори се отличават по форма (куполни и тръбни), по естеството на работа (с едностепенна и двустепенна работа), по метода на образуване на газ (твърдо гориво и хибрид).
Газогенераторът с твърдо гориво се състои от корпус, пиропатрон и заряд с твърдо гориво. Зарядът е смес от натриев оксид, калиев нитрат и силициев диоксид. Запалването на горивото идва от пирона и се придружава от образуването на азотен газ, който надува черупката на въздушната възглавница.
Въздушните възглавници се активират при удар 3 милисекунди след задействане на сензора за удар. В рамките на 20-40 ms възглавницата се надува напълно, а след 100 ms възглавницата се надува. В зависимост от посоката на удара се активират само определени въздушни възглавници. Ако силата на удара надвиши предварително определено ниво, сензорите за удар предават сигнал към контролния блок. След обработка на сигналите от всички сензори, управляващият блок определя необходимостта и времето за разгъване на определени въздушни възглавници и други компоненти на системата за пасивна безопасност. Съответно условията за задействане на различните въздушни възглавници са различни. Например, предните въздушни възглавници се задействат при следните условия: силата на челния удар надвишава предварително определена стойност; удряне в твърд твърд предмет (бордюр, ръб на тротоара, пит стена) твърдо приземяване след скок; падане на кола; наклонен удар в предната част на автомобила. Предните въздушни възглавници не се задействат в случай на удар отзад, страничен удар или преобръщане на автомобила. Всички въздушни възглавници се задействат, когато автомобилът се запали.
Алгоритмите за отваряне на въздушните възглавници непрекъснато се подобряват и стават все по-сложни. Съвременните алгоритми отчитат скоростта на превозното средство, скоростта на неговото забавяне, теглото на пътника и неговото местоположение, използването на предпазен колан, наличието на детско столче.
Облегалка за глава. Облегалка за глава - защитно устройство, вградено в горната част на седалката, има мярка за акцент върху задната част на главата на водача или пътника на автомобила. Облегалките за глава са проектирани като част от разширените облегалки на седалките или са отделни регулируеми възглавници над седалките. Подглавниците са монтирани, за да намалят ефекта от неконтролираното движение на главата, особено назад, в резултат на инцидент поради сблъсък с друго превозно средство отзад. Много важна роля за защита на шийните прешлени при злополука играе правилното монтиране и регулиране на облегалката за глава. Съществен недостатък на фиксираните облегалки за глава е необходимостта от регулиране на височината им.
Активни подглавници оборудван със специални подвижен лостскрит в облегалката на стола. При заден удар на автомобила, гърбът на водача, поради инерция от натискането, се притиска в седалката и притиска долния край на лоста. Механизмът, който работи, приближава облегалката за глава до главата на водача още преди да се преобърне, като по този начин намалява силата на удара. Активните облегалки за глава са ефективни при сблъсъци с ниска до средна скорост, където нараняванията са най-чести и само при определени видове сблъсъци отзад. След сблъсък подглавниците се връщат в първоначалното си положение. Активните облегалки за глава трябва винаги да са правилно регулирани. Изпълнението на електрическото задвижване на активната облегалка за глава изисква наличието на електронна система за управление. Системата за управление включва сензори за удар, контролен блок и действителния задвижващ механизъм. Основата на механизма е стрела с електрическо запалване.
При челен удар, в зависимост от силата му, могат да се задействат: предпазни колани, предни въздушни възглавници и предпазни колани.
При челно-диагонален удар, в зависимост от неговата сила и ъгъл на удара, могат да действат: опънати предпазни колани; предни въздушни възглавници и прибиращи се предпазни колани; подходящи (десни или леви) странични въздушни възглавници и прибиращи се предпазни колани; подходящи странични въздушни възглавници, въздушни възглавници за глава и прибиращи се предпазни колани; предни въздушни възглавници, подходящи странични въздушни възглавници, въздушни възглавници за глава и прибиращи се предпазни колани.
В случай на страничен удар, в зависимост от силата на удара, могат да се задействат: съответните странични въздушни възглавници и прибиращи се предпазни колани; подходящи въздушни възглавници за глава и прибиращи се предпазни колани; подходящи странични въздушни възглавници, въздушни възглавници за глава и прибиращи се предпазни колани.
При удар отзад, в зависимост от силата на удара, могат да работят: опънати предпазни колани; разединител на батерията; активни подглавници.
Аварийно изключване предназначени за предотвратяване късо съединениев електрическата система и възможен пожар на автомобила. Превключвателят за аварийно изключване на акумулатора е монтиран на превозни средства, в които акумулаторът е монтиран в купето или в багажното отделение. Разграничете следните конструкции на аварийно отваряне: щипка за изключване на батерията; реле за изключване на батерията.
Система за защита на пешеходци Предназначен е да намали последствията от сблъсък между пешеходец и автомобил при пътнотранспортно произшествие. Системите се произвеждат от редица компании и от 2011 г. се монтират на масово произвеждани леки автомобили на европейски производители. Тези системи имат подобен дизайн (фиг. 6.11).
Фигура 6.11 - Схема на системата за защита на пешеходците
Както всяка електронна система, системата за защита на пешеходците включва следните структурни елементи:
входни сензори;
Контролен блок;
изпълнителни устройства.
Като входни сензори се използват сензори за ускорение (Remote Acceleration Sensor, RAS). В предната броня са монтирани 2-3 такива сензора. Допълнително може да се монтира контактен датчик.
Принципът на действие на системата за защита на пешеходците се основава на отварянето на капака при сблъсък на автомобил с пешеходец, което увеличава пространството между капака и частите на двигателя и съответно намалява човешките наранявания. Всъщност вдигнатият капак служи като въздушна възглавница.
Когато превозно средство се сблъска с пешеходец, сензорите за ускорение и контактният сензор предават сигнали към електронния блок за управление. Блокът за управление, в съответствие с програмираната програма, ако е необходимо, инициира задействането на накрайниците на повдигача на капака.
В допълнение към представената система за автомобили за защита на пешеходците се използват такива конструктивни решения като "мека" качулка; четки без рамка; мека броня; наклонен капак и предно стъкло. От 2012 г. Volvo предлага въздушна възглавница за пешеходци на своите автомобили.
В такава сложна единица като автомобила е много лесно да забравите за една от най-основните системи - системата за защита и безопасност. И ако активната безопасност винаги е отразявана подробно както от медиите, така и от самите търговци или продавачи, то пасивната безопасност не е нищо повече от сива мишка в сложната структура на автомобила.
Какво е пасивна безопасност на автомобила
Пасивна безопасносте набор от функции и адаптации на превозно средство, които имат свой собствен уникален дизайн и оперативни разлики, но функционално насочени към осигуряване на макс безопасни условиякогато попаднеш в катастрофа. За разлика от системата за активна безопасност, чието действие е насочено към спасяване на автомобила от инциденти, системата за пасивна безопасност на автомобила се активира след настъпването на инцидента.
За да се намалят последствията от инцидент, се използва цял набор от устройства, чиято цел е да намалят тежестта на инцидента. За по-точна класификация се използва разделяне на две основни групи:
вътрешна система - включва:
- Въздушни възглавници
- Предпазни колани
- Структура на седалката (облегалки за глава, подлакътници и др.)
- Поглъщащи енергията на тялото
- Други меки интериорни елементи
Външна система - Друга, не по-малко важна група, е представена във формата:
- Брони
- Издатини по тялото
- очила
- рейкови усилватели
Наскоро на страниците на известни информационни агенции те започнаха да отразяват подробно точките, които съобщават за всички елементи на пасивната безопасност в автомобила. Освен това не бива да забравяме дейността на независимата организация Euro NCAP (European New Car Assessment Program). Тази комисия извършва краш тестове на всички модели, навлизащи на пазара от доста време, като присъжда доклади от тестове както за активни, така и за пасивни системи за безопасност. Всеки може да се запознае с данните за резултатите от краш тестовете, като се увери във всеки един от компонентите на системата за защита.
Изображението показва как всички системи за пасивна безопасност работят хармонично по време на авария (предпазни колани, въздушни възглавници, седалка с облегалка за глава).
Вътрешна пасивна безопасност
Всички елементи за пасивна безопасност, включени в този списък, са предназначени да защитят всички в купето на автомобил, претърпял инцидент. Ето защо, освен оборудването на автомобила, е много важно специално оборудване(в добро състояние), трябва да се използва от всички участници в надпреварата по предназначение. Само спазването на всички правила ще ви позволи да получите най-високата защита. След това ще разгледаме най-основните елементи, които са включени в списъка на вътрешната пасивна безопасност.
- Тялото е в основата на цялата система за сигурност. Силата на автомобила и възможната деформация на неговите части пряко зависят от материала, състоянието и конструктивните характеристики на купето на автомобила. За да предпазят пътниците от попадане на съдържание под капака в кабината, дизайнерите специално използват "предпазна решетка" - здрав слой, който не позволява счупване на основата на кабината.
- Вътрешната безопасност от структурни елементи е цял списък от устройства и технологии, които са предназначени да защитят здравето на водача и пътниците. Например, много салони предвиждат сгъваем волан, който не позволява допълнителна повреда на водача. Освен това, модерни автомобилиоборудван с предпазен педал, чието действие осигурява разединяване на педалите от опорите, намалявайки натоварването на долните крайници.
За да разчитате на максимална безопасност при използване на облегалката за глава, трябва много ясно да зададете нейната позиция на определена височина, която ви подхожда.
- Предпазни колани - от приет стандартнадбедрените 2-точкови колани, които държаха пътника с конвенционална връзка през стомаха или гърдите, бяха изоставени в средата на миналия век. Подобен пасивни средствасигурността изискваше подобрения, които дойдоха под формата на многоточкови колани. Повишената функционалност на този тип устройство направи възможно равномерното разпределение на кинетиката в цялото тяло, без да се травмират отделни области на тялото.
- Въздушните възглавници са вторият по важност (предпазните колани уверено държат първата линия тук), система за пасивна безопасност. Признат в края на 70-те години. те са тясно интегрирани във всички превозни средства. Съвременната автомобилна индустрия започна да се оборудва с цял набор от системи за въздушни възглавници, които обграждат водача и пътниците от всички страни, блокирайки потенциални зони на повреда. Рязкото отваряне на камерата с място за съхранение на възглавници активира бързото пълнене на последната въздушна смес, което омекотява приближаващия се по инерция човек.
- Седалки и подглавници - самата седалка не е допълнителни функциипо време на произшествие, освен за задържане на пътника на място. Но облегалките за глава, напротив, разкриват своята функционалност точно в момента на сблъсък, предотвратявайки накланянето на главата назад с последваща травма на шийните прешлени.
- Други вътрешни функции за пасивна безопасност - много превозни средства са снабдени със силно напрегнати метални листове. Такова надграждане ви позволява да направите автомобила по-устойчив на удар, като същевременно намалите масата му. Много превозни средства също използват активна системаобласти на разрушаване, които при сблъсък намаляват възникващата кинетика и в същото време се унищожават (повишеното разрушаване на автомобила е нищо в сравнение с човешкия живот и здраве).
На примера на рамка на малко тяло умна кола, можете да видите как пасивната безопасност играе основна роля дори на етапа на проектиране на бъдещ автомобил.
Външна пасивна безопасност
Ако в предишния параграф разгледахме средствата и устройствата на автомобил, които защитават пътниците и водачите по време на произшествие, тогава този път ще говорим за комплекс, който ви позволява максимално да защитите здравето на пешеходец, който е паднал под колелата на въпросната кола.
- Брони – дизайнът на модерните брони включва няколко енерго- и кинетично-абсорбиращи елемента, които присъстват както в предната част на автомобила, така и в задната част. Тяхната цел е да абсорбират енергията, произтичаща от удара, поради склонни към смачкване блокове. Това не само намалява риска от повреда на пешеходец, но също така значително намалява щетите вътре в автомобила.
- Външни издатини на автомобили - като правило, до полезни свойстваподобни елементи са трудни за приписване. Въпреки това, както може да изглежда на пръв поглед, повечето от тези елементи имат подобен принцип на самоунищожение, описан по-рано в параграф 6. от раздела "Вътрешна пасивна безопасност".
- Устройства за защита на пешеходци - отделни производствени компании, представени от Bosch, Siemens, TRW и други, от няколко десетилетия активно разработват системи за осигуряване на допълнителна безопасност на пешеходците, участващи в инцидент. Например, системата за електронна защита на пешеходците ще ви позволи да повдигнете покрива на капака, увеличавайки зоната на сблъсък с тялото на пешеходеца, като същевременно действа като "щит" от по-твърдите и неравни части на двигателния отсек.
