Конструктивная и эксплуатационная безопасность транспортных средств

Лекция 1. Эксплуатационные свойства автомобиля

Автомобиль обладает целым рядом эксплуатационных свойств (рисунок 1.1), которые составляют две группы, связанные и не свя­занные с движением автомобиля.

Эксплуатационными свойствами автомобиля называются свой­ства, характеризующие выполнение им транспортных и специ­альных работ: перевозки пассажиров, грузов и специального обо­рудования. Эти свойства определяют приспособленность автомо­биля к условиям эксплуатации, а также эффективность и удоб­ство его использования.

Рекомендуемые материалы

Тягово-скоростные и тормозные свойства, топливная эконо­мичность, управляемость, поворачиваемость, маневренность, устойчивость, проходимость, плавность хода, экологичность и безопасность обеспечивают движение автомобилей и определяют его закономерности.

Вместимость, прочность, долговечность, приспособленность к техническому обслуживанию и ремонту, погрузочно-разгрузочным работам, посадке и высадке пассажиров во многом опреде­ляют эффективность и удобство использования автомобиля.

Что же представляют собой эксплуатационные свойства авто­мобиля? Дадим определения этим свойствам.

Тягово-скоростными называются свойства автомобиля, опреде­ляющие диапазоны изменения скоростей движения и максималь­ные ускорения разгона в различных дорожных условиях при рабо­те в тяговом режиме.

Тяговым называется режим движения автомобиля, при кото­ром от двигателя к ведущим колесам через трансмиссию подво­дятся мощность и крутящий момент, необходимые для движения.

Тормозными называются свойства автомобиля, определяющие максимальные замедления при торможении в различных дорож­ных условиях и обеспечивающие неподвижное удержание его от­носительно поверхности дороги.

Топливная экономичность — это свойство автомобиля, опреде­ляющее расходы топлива при выполнении транспортной работы.

Рисунок 1.1. Эксплуатационные свойства автомобиля

Управляемостью называется свойство автомобиля изменять или сохранять параметры движения при воздействии водителя на ру­левое управление.

Поворачиваемость представляет собой свойство автомобиля от­клоняться вследствие увода колес от направления движения, за­данного рулевым управлением.

Маневренностью называется свойство автомобиля поворачиваться на минимальной площади и вписываться в дорожные габариты.

Устойчивость — это свойство автомобиля сохранять направле­ние движения и противостоять силам, стремящимся вызвать за­нос или опрокидывание автомобиля.

Проходимостью называется свойство автомобиля двигаться по плохим дорогам и вне дорог. Проходимость характеризует степень уменьшения средней скорости движения и производительности автомобиля в указанных условиях по сравнению с хорошими до­рогами.

Плавность хода представляет собой свойство автомобиля обес­печивать защиту перевозимых пассажиров и грузов, а также систем и механизмов автомобиля от воздействия неровностей дороги.

Экологичность — это свойство автомобиля минимально загряз­нять окружающую среду отработавшими газами и шумом.

Безопасностью движения называется свойство автомобиля дви­гаться с наименьшей вероятностью возникновения дорожно-транспортных происшествий. Это комплексное эксплуатационное свой­ство, связанное с управляемостью, поворачиваемостью, манев­ренностью, устойчивостью и тормозными свойствами. Безопас­ность движения — важнейшее эксплуатационное свойство, от которого зависят жизнь и здоровье людей, сохранность автомоби­ля, грузов и других материальных ценностей.

Вместимость представляет собой свойство автомобиля, опре­деляющее количество грузов или пассажиров, которые могут быть перевезены одновременно.

Прочностью называется свойство автомобиля работать без по­ломок и неисправностей.

Долговечность — это свойство автомобиля работать без интен­сивного изнашивания отдельных деталей, механизмов и систем, вызывающего прекращение эксплуатации автомобиля.

Приспособленностью к техническому обслуживанию и ремонту называется свойство автомобиля, определяющее простоту и тру­доемкость этих работ, а также время простоя при их выполнении.

Приспособленность к погрузочно-разгрузочным работам представ­ляет собой свойство автомобиля обеспечивать выполнение этих работ с наименьшими затратами времени и труда.

Приспособленностью к посадке и высадке пассажиров называет­ся свойство автомобиля, характеризующее продолжительность остановки и удобство пассажиров при входе и выходе.

1.2. Измерители и показатели эксплуатационных свойств

автомобиля

Эксплуатационные свойства автомобиля оцениваются с помо­щью их измерителей и показателей. Измерителем эксплуатационного свойства называется едини­ца измерения, характеризующая это свойство с качественной сто­роны (например, скорость движения автомобиля).

Показателем эксплуатационного свойства называется число, определяющее величину измерителя этого свойства, его количе­ство (например, значение максимальной скорости автомобиля).

Измерители и показатели эксплуатационных свойств автомо­биля устанавливаются ГОСТами, стандартами и другими норма­тивными документами. Для определения показателей эксплуата­ционных свойств проводят испытания автомобиля.

1.3. Эксплуатационные свойства и конструкция автомобиля

Эксплуатационные свойства, обеспечивающие движение авто­мобиля, существенно зависят от конструкции и технического со­стояния автомобиля, его систем и механизмов. Чем совершеннее конструкция автомобиля и лучше его техническое состояние, тем выше эксплуатационные свойства автомобиля. Поэтому автомо­биль, его системы и механизмы конструируют таким образом, чтобы он имел определенные эксплуатационные свойства, требу­емые для заданных условий эксплуатации и обеспечивающие его эффективное использование.

Рисунок 1.2. Связь эксплуатационных свойств с системами и механизмами

На рисунке 1.2 показана связь эксплуатационных свойств с теми системами и механизмами автомобиля, конструкция и техничес­кое состояние которых оказывают наибольшее влияние на эти свой­ства.

1.4. Условия эксплуатации автомобиля

Свойства автомобиля, представленные на рисунке 1.1, наиболее полно проявляются в условиях эксплуатации.

Условиями эксплуатации автомобиля называются условия, в которых осуществляются перевозки пассажиров, грузов, специ­ального оборудования и которые характеризуются различными внешними факторами.

К условиям эксплуатации относятся дорожные, транспортные и природно-климатические условия.

Дорожные условия эксплуатации характеризуются рельефом местности, продольным профилем дороги и извилистостью в плане, шириной проезжей части, числом полос движения, ровнос­тью и прочностью дорожного покрытия, стабильностью состоя­ния дороги, интенсивностью, режимом и видом движения, а так­же помехами.

В лекции «Классификация рекламных средств» также много полезной информации.

Основой дорожных условий эксплуатации являются дороги, которые по назначению подразделяются на дороги общего пользо­вания, автомагистрали, внутрихозяйственные (сельские) и город­ские (улицы). Дорожные условия эксплуатации оказывают наи­большее влияние на эксплуатационные свойства автомобиля.

Транспортные условия эксплуатации характеризуются видом и количеством перевозимых грузов, дальностью перевозок, спосо­бами погрузки и выгрузки грузов, режимом работы, видом марш­рутов, условиями хранения, техническим обслуживанием и ре­монтом автомобиля.

Транспортные условия эксплуатации определяют специализа­цию автомобиля, которая обеспечивает максимальную приспо­собленность к перевозке определенного вида груза.

Природно-климатические условия эксплуатации характеризуют­ся температурой окружающего воздуха, атмосферным давлением и осадками (туман, дождь, снег).

Территория России включает в себя в основном зоны умерен­ного и холодного климата. В зоне умеренного климата сосредото­чена наибольшая часть подвижного состава автомобильного транс­порта страны. Все автомобили общего назначения и специализи­рованный подвижной состав приспособлены к перевозкам в этой зоне.

В зоне холодного климата зимой температура опускается до -50 °С и ниже, а продолжительность зимнего периода со снежным по­кровом в отдельных районах с суровым климатом составляет 200 — 280 дней в году. Для этой зоны должны выпускаться специальные автомобили в северном исполнении: с морозостойкими шинами, легко запускаемыми при низких температурах двигателями и т. п.

Конструктивная и эксплуатационная безопасность транспортных средств

С учетом опыта экономически развитых стран Европы и разработок Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) в последние годы в Республике Беларусь создана нормативная и законодательно-правовая база государственного регулирования для повышения конструктивной безопасности транспортных средств. Она должна обеспечивать взаимодействие стандартизации в процессе проектирования и постановки продукции на производство, а также сертификации произведенной продукции и единство измерений на всех этапах жизненного цикла транспортного средства. При этом установлены обязательные требования к транспортным средствам, предъявляемые на стадии их проектирования, изготовления, поставки потребителям и допуска к эксплуатации, а также сформирован механизм реализации этих требований в виде системы сертификации транспортных средств.

Основные требования по конструктивной безопасности регламентированы рядом Правил ЕЭК ООН, принятых в Республике Беларусь в качестве национальных стандартов. При этом предусмотрена сертификация колесных транспортных средств при изготовлении и ввозе на территорию нашей страны. Сертификация транспортных средств стимулирует отечественных производителей к производству продукции, соответствующей по требованиям безопасности мировым стандартам. В то же время она обязывает поставщиков транспортных средств осуществлять ввоз только продукции, имеющей надлежащее качество и эксплуатационные свойства.

К основным факторам, влияющим на техническое состояние транспортных средств, которые находятся в эксплуатации, кроме естественных процессов старения и износа деталей относятся:

• совершенство конструкции изделий и качество их изготовления
• качество применяемых эксплуатационных материалов
• объективные условия эксплуатации (состояние автомобильных дорог, подъездных путей, наличие внешнего воздействия на транспортные средства природно-климатических условий, агрессивных сред и т.п.)
• субъективные условия эксплуатации (качество и навыки вождения, применяемая система технического обслуживания, ремонта и хранения)

В связи с влиянием в процессе эксплуатации указанных объективных и субъективных факторов возникает необходимость установления ряда предельных показателей, при достижении которых транспортное средство следует считать неисправным по условиям безопасности движения.

Кроме того, необходимо установить ряд требований, согласно которым можно осуществлять выходной контроль транспортных средств после выполнения ремонтных и профилактических воздействий.

В целях решения указанных задач во многих странах действуют специальные стандарты, регламентирующие требования по условиям безопасности движения к транспортным средствам, находящимся в эксплуатации. В Республике Беларусь таким стандартом является СТБ 1641-2006, в странах Евросоюза — Директива ЕС 96/96, в России — ГОСТ 51709.

Наряду с бесспорными достоинствами автомобилизации появляется тенденция к увеличению человеческих и материальных потерь вследствие аварий, связанных с транспортными средствами. Автомобиль представляет собой потенциальный источник повышенной опасности для людей, которая резко возросла в последние годы в результате роста мощности двигателей и скорости движения. В связи с этим требования к конструктивной безопасности транспортных средств возрастают. Безопасность транспортного средства подразумевает такие эксплуатационные и динамические качества, которые уменьшают вероятность ДТП, а в случае его возникновения – исключение травм водителя, пассажиров и снижение их последствий.

Конструктивная безопасность транспортного средства включает в себя активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность транспортного средства.

Активная безопасность транспортных средствАктивная безопасность – это свойство транспортного средства предотвращать дорожно-транспортное происшествие (снижать вероятность его возникновения). Активная безопасность проявляется в период, соответствующий начальной фазе дорожно-транспортного происшествия, когда водитель еще в состоянии изменить характер движения транспортного средства (ТС).

Активная безопасность транспортного средства зависит от его конструкции: габаритных и весовых параметров, тяговой и тормозной динамичности, устойчивости и управляемости.

Конструктивная безопасность является одним из обобщенных свойств ТС. Для количественной характеристики применяют показатели эксплуатационных (минимальный тормозной путь, максимальное замедление, критические скорости по условиям заноса и опрокидывания и т.п.) и других свойств.

Для активной безопасности большое значение имеет его информативность ТС, под которой понимается свойство ТС обеспечивать водителя и других участников дорожного движения необходимой информацией. Водитель в зависимости от конструкции ТС получает информацию об окружающей обстановке, характере его движения, режиме работы его агрегатов и систем. Благодаря информативности ТС другие участники движения имеют возможность определить его тип, скорость и направление движения и прогнозировать на ближайшее время расположение его на дороге и расстояние от других транспортных средств [18].

От оборудования рабочего места водителя, его соответствия требованиям эргономики зависит возможность реализации эксплуатационных свойств, заложенных в конструкции транспортного средства. Необходимость сохранения всех показателей на допустимом уровне в течение всего срока службы является отличительной чертой конструктивной безопасности транспортного средства.

Пассивная безопасность автотранспортных средствПод пассивной безопасностью подразумевается комплекс эксплуатационных свойств транспортного средства, обеспечивающих снижение тяжести последствий ДТП. Пассивная безопасность вступает в действие, если водителю не удалось избежать аварии, и обеспечивает уменьшение инерционных нагрузок на водителя и пассажиров, ограничение перемещения их в кабине, защиту от травм, увечий при ударе, устранение возможности выбрасывания из кабины в момент столкновения.

Различают внутреннюю и внешнюю пассивную безопасность. Под внутренней пассивной безопасностью понимают свойства транспортного средства, снижающие тяжесть последствий ДТП для водителя и пассажиров, находящихся в транспортном средстве. Внешняя пассивная безопасность – свойства транспортного средства, позволяющие снизить тяжесть последствий для других участников ДТП (пешеходов, водителей и пассажиров других транспортных средств).

Иногда применяют термин, обратный внешней пассивной безопасности, – агрессивность транспортного средства.

При тяжелых дорожно-транспортных происшествиях (столкновение, наезды на неподвижные препятствия, опрокидывания) сначала деформируются детали машины, т.е. происходит первичный удар. Кинетическая энергия, которой обладает движущееся транспортное средство, тратится на поломку или деформацию деталей. Эффективным средством обеспечения безопасности водителя и пассажиров транспортного средства являются ремни безопасности. Внедрение современных разработок значительно улучшает первоначальные эксплуатационные характеристики транспортного средства и степень защиты водителя и пассажиров. Последние разработки включают в себя такие усовершенствования, как регулировка плечевого ремня безопасности, удлинитель ремня безопасности, система управления энергией [18].

Большое внимание уделяется исследованию влияния конструкции и расположению рулевой колонки на безопасность водителя при возникновении ДТП. При хорошо сконструированной и правильно расположенной рулевой колонке опасность травмирования водителя уменьшается на 30…40%. Снижение тяжести последствий ДТП для других участников дорожного движения является неотъемлемой характеристикой современного автомобиля.

Послеаварийная безопасность транспортных средствПослеаварийная безопасность – это свойства транспортного средства снижать тяжесть последствий ДТП.

К элементам послеаварийной безопасности относятся конструктивные свойства автомобиля, предотвращающие возникновение опасных явлений (пожар, заклинивание дверей), возникающих в результате ДТП. К элементам послеаварийной безопасности можно также отнести средства аварийной сигнализации и связи, средства оказания медицинской помощи пострадавшим в результате ДТП. Наибольшую опасность для водителя и пассажиров представляет возгорание транспортного средства. Хотя, по данным статистики, вероятность возгорания при ДТП составляет 0,3…1,2%, оно приводит к тяжелейшим последствиям. Требования к пожарной безопасности транспортного средства определены нормативными документами, в которых предусмотрены:

раздельное размещение топливного бака и двигателя, при этом установка топливного бака в задней части транспортного средства в пределах базы предпочтительнее, так как лобовые столкновения и наезды на препятствия отличаются особой тяжестью последствий;

автоматическое отключение бортовых источников энергии; обеспечение пожаробезопасности топливных баков, горловин, топливопроводов;

наличие устройств аварийной эвакуации (люки в крыше, инструменты в салоне для разбивки стекол); обеспечение бортовыми средствами тушения.

Взаимосвязь различных видов безопасности и противоречивость требований, предъявляемых к конструкции транспортных средств, вынуждают конструкторов и технологов принимать компромиссные решения.

Экологическая безопасность автомобиляЭкологическая безопасность – это свойство автомобиля, позволяющее уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации. Мероприятиями по уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать снижение токсичности отработавших газов и уровня шума.

Основными загрязняющими веществами при эксплуатации автотранспорта являются: – выхлопные газы;

– нефтепродукты при их испарении; – пыль;

– продукты истирания шин, тормозных колодок и дисков сцепления, асфальтовых и бетонных покрытий.

Влияние автомобилизации на окружающую средуЯрким примером неблагоприятного влияния развития производства на окружающую среду может служить автомобилизация. Автомобили оказывают вредное воздействие на природу и человека, так как в отработанных продуктах содержатся опасные для здоровья и окружающей среды компоненты, при движении автомобилей возникает шум.

При дорожно-транспортных происшествиях наносится материальный ущерб (уничтожение и повреждение грузов, транспортных средств и сооружений) и возможны гибель и ранение людей. По данным Всемирной организации здравоохранения на автомобильных дорогах мира ежегодно гибнет (в том числе и от послеаварийных травм) свыше 900 тыс. человек, несколько миллионов становятся калеками, а свыше 10 млн. человек – получает травмы.

Автомобильные дороги и их инфраструктура отняли у человечества свыше 50 миллионов гектаров земли (такова суммарная территория таких стран, как ФРГ и Великобритания). Кроме того, дороги с интенсивным движением создают “разделяющий эффект”, затрудняя связи между объектами и участками живой природы, расположенными по разные стороны дороги. Дорожное строительство нарушает экологическое равновесие в природе вследствие изменения существующего ландшафта; усиления водной и ветровой эрозии; развития геодинамических процессов, например оползней и обвалов; загрязнения окружающей местности, поверхностных и грунтовых вод материалами и веществами, применяемыми при эксплуатации автомобилей и дороги; неблагоприятного воздействия на существующий растительный и животный мир.

Источником загрязнения и истощения окружающей среды стала как сама трасса, так и её инженерные сооружения, объекты обслуживания, особенно места хранения нефтепродуктов, автозаправочные станции, станции технического обслуживания, мойки и т.п.

При широком использовании автомобилей все возрастающее количество людей посещает ранее недоступные для них природные комплексы, что приводит к загрязнению отходами территорий, прилегающих к автомобильным дорогам, и других мест. В отдельных городах и их агломерациях под воздействием автомобильного транспорта и других источников загрязнения образовались предельные экологические состояния, что препятствует устойчивому их развитию и требует кардинальных решений по улучшению их коммуникационной инфраструктуры.

Основными мероприятиями по предотвращению и уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать: 1) разработку таких конструкций автомобилей, которые меньше загрязняли бы атмосферный воздух токсичными компонентами отработавших газов и создавали бы шум более низкого уровня;

2) совершенствование методов ремонта, обслуживания и эксплуатации автомобилей с целью снижения концентрации токсичных компонентов в отработавших газах, уровня шума, производимого автомобилями, и загрязнения окружающей среды эксплуатационными материалами;

3) соблюдение при проектировании и строительстве автомобильных дорог, инженерных сооружений, объектов обслуживания таких требований, как вписывание объекта в ландшафт; рациональное сочетание элементов плана и продольного профиля, обеспечивающее постоянство скорости движения автомобиля; защита поверхностных и грунтовых вод от загрязнения; борьба с водной и ветровой эрозией; предотвращение оползней и обвалов; сохранение животного и растительного мира; сокращение площадей, отводимых под строительство; защита зданий и сооружений вблизи дороги от вибраций; борьба с транспортным шумом и загрязнением воздуха; применение методов и технологии строительства, приносящих наименьший ущерб окружающей среде;

4) использование средств и методов организации и регулирования движения, обеспечивающих оптимальные режимы движения и характеристики транспортных потоков, сокращение остановок у светофоров, числа переключения передач и времени работы двигателей на неустановившихся режимах.

None – выхлопные газы;

– нефтепродукты при их испарении; – пыль;

– продукты истирания шин, тормозных колодок и дисков сцепления, асфальтовых и бетонных покрытий;

Page 2

Подвижным составом автомобильного транспорта называют автомобили, автомобильные поезда, прицепы и полуприцепы. Подвижной состав служит для выполнения транспортных и нетранспортных работ – перевозки грузов, пассажиров и специального оборудования для производства различных операций.

Подвижной состав автомобильного транспорта очень разнообразен. Подвижной состав классифицируют по назначению и проходимости. Подвижной состав общего назначения служит для выполнения различных транспортных перевозок, специализированный – только определенных транспортных перевозок, а специальный – для производства разнообразных нетранспортных работ.

Пассажирский подвижной состав предназначен для перевозки людей. К нему относятся легковые автомобили и автобусы. Легковые автомобили служат для индивидуальной перевозки пассажиров (от 2до 8 чел.).

Легковые автомобили общего назначения имеют закрытые и открытые кузова. Специализированные легковые автомобили предназначены для перевозки пассажиров определенных категорий. К специализированным относятся автомобили «скорой помощи», такси.

Специальные легковые автомобили служат для выполнения нетранспортных работ. К специальным относятся лабораторные, исследовательские, милицейские автомобили [16].

Автобусы служат для массовой перевозки пассажиров. Автобусами общего назначения являются городские, пригородные и междугородные автобусы. К специализированным относятся санитарные, туристические и школьные автобусы.

Грузовой подвижной состав служит для перевозки грузов различных видов. К нему относятся грузовые автомобили, автомобили-тягачи, автопоезда, прицепы и полуприцепы.

Грузовые автомобили могут быть общего назначения, специализированными и специальными. Грузовые автомобили общего назначения предназначены для перевозки всех видов грузов, кроме жидких (без тары). Они имеют грузовые кузова в виде бортовых платформ.

Специализированные грузовые автомобили служат для перевозки грузов только определенных видов. Они имеют приспособленные для таких перевозок кузова и оборудуются специальными устройствами и приспособлениями для погрузки и разгрузки. К специализированным относятся автомобили-самосвалы, -цистерны, -фургоны, -рефрижераторы, -самопогрузчики.

Специальные грузовые автомобили предназначены для выполнения разнообразных нетранспортных работ и операций. К специальным грузовым автомобилям относятся автомобили-мастерские, -краны, -вышки, -компрессоры, -бетономешалки, а также автомобили коммунальных служб (мусороуборочные, снегоуборочные, поливочные) и пожарные автомобили.

Автопоезда позволяют увеличить производительность подвижного состава и снизить себестоимость перевозок. Автопоезда состоят из автомобилей-тягачей, прицепов и полуприцепов. Автопоезда разделяются на прицепные, седельные и роспуски.

Прицепной автопоезд состоит из грузового автомобиля и одного или нескольких прицепов. Седельный автопоезд состоит из седельного автомобиля-тягача и полуприцепа, передняя часть которого закреплена на тягаче.

Автопоезда-роспуски состоят из грузового автомобиля и прицепа-роспуска. Прицепной подвижной состав включает в себя прицепы и полуприцепы, которые, как и автомобили, могут быть общего назначения, специализированными и специальными. Кроме того, прицепы могут быть легковыми и грузовыми.

Проходимость подвижного состава (способность двигаться по плохим дорогам и вне дорог) различна в зависимости от его типа и назначения. В основу подразделения подвижного состава по проходимости положена колесная формула, выражающая цифровым индексом общее число колес автомобиля и число ведущих колес.

Автомобили ограниченной проходимости предназначены для движения по дорогам с твердым покрытием и сухим грунтовым дорогам.

Автомобили повышенной проходимости предназначены главным образом для сельской местности. Их можно эксплуатировать как на грунтовых дорогах, так и на дорогах с твердым покрытием. Автомобили высокой проходимости способны преодолевать рвы, ямы и другие подобные препятствия.

В настоящеевремя действуют более 50 стандартов по конструктивной безопасности АТС. Особую роль занимают требования к рабочему мету водителя, определяющие не только условия его безопасной работы, но и те условия, которые обеспечивают нормальный режим его труда (отопление, вентиляция, комфорт и т.п.).

Конструктивную безопасность подразделяют на активную пассивную, послеаварийную и экологическую.

Активная безопасность – комплекс конструктивных качеств АТС, позволяющих водителю предотвратить ДТП в начальной стадии. К ним относят: тормозные свойства, управляемость, устойчивость, тягово-скоростные свойства, информативность (световые и звуковые приборы).

Особенности основных свойств АТС, обеспечивающих активную безопасность, конструктивные элементы обеспечения этой безопасности, изучаются в курсах «Эксплуатационные свойства автомобиля» и «Конструктивная безопасность автомобиля». Пассивная безопасность АТС характеризует его способность обеспечить защиту человека при ДТП. Различают внутреннюю, пассивную безопасность, направленную на водителя и пассажиров и внешнюю, направленную на пешеходов.

Принцип действия средств пассивной безопасности в основном состоит в уменьшении динамической нагрузки на тело человека в процессе столкновения или опрокидывания, что обеспечивается некоторой растяжкой времени действия нагрузки, за счет деформации элементов пассивной безопасности. Это и ограничение перемещения людей внутри кузова, закрепление в нем предметов и элементов, увеличивающих ударно-прочностные свойства кузова и т.п.

В основном средства пассивной безопасности входят в конструкцию АТС и срабатывают автоматически, но есть и отдельно включаемые (нарощенный передний борт, например). Они сохраняют свою работоспособность обычно на весь срок службы АТС. Суть послеаварийной безопасности в обеспечении выхода людей после аварии за счет конструкции дверей, окон, запасных выходов, а также средств сигнализации и пожаротушения.

Экологическая безопасность АТС связана в первую очередь с ограничением вредных выбросов двигателей, поскольку основными видами топлива на автомобилях являются продукты переработки нефти, которые при сгорании образуют вредные вещества, выбрасываемые в атмосферу в огромных количествах, а также с уровнем шума, создаваемого при движении автомобиля.

Ведущие производители автомобилей стремятся обеспечить снижение вредных выбросов (установка разного рода нейтрализаторов, применение электронных систем, обеспечивающих более полное и качественное сгорание). На это направлена также политика основных международных органов в этой области (введение более строгих норм выбросов Евро-1, Евро-2, Евро-3, Евро-4). Соответственно в этом направлении конструкция автомобиля также постоянно совершенствуется и в России.

Предыдущая55565758596061626364656667686970Следующая

Дата добавления: 2016-06-13; просмотров: 1599; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Безопасность автомобилей и транспортных средств состоит из комплекса конструктивных и эксплуатационных свойств, которые обеспечивают уменьшение вероятности возникновения ДТП, и не только. Одной из главных задач обеспечения безопасности транспортных средств является уменьшение отрицательного влияния на окружающую среду и снижение тяжести последствий. Безопасность транспортных средств бывает нескольких видов: 1) Активная безопасность 2) Пассивная безопасность 3) Послеаварийная безопасность 4) Экологическая безопасность Все страны-производители автомобилей обязаны разрабатывать документы и законодательные акты, которые регулируют отношения различных элементов безопасности автомобилей и транспортных средств. Существующая Европейская Экономическая Комиссия Организации Объединенных Наций создала специальный комитет, который отвечает за урегулирование вопроса безопасности транспортных средств и автомобилей на международном уровне. В 1958 году был подписано и принято соглашение о принятии единообразных условий официального утверждения. В соответствии с этим соглашением, страны участники обязаны: 1) Разрабатывать и принимать единые рекомендации по требованиям к параметрам транспортных средств и узлам установленных на автомобиле, а также методики по испытанию безопасности транспортных средств. 2) В соответствии с установленным порядком, проводить испытания и проверки узлов, и агрегатов на автомобиле по соответствующей принятой методике, на соответствие нормативным требованиям. 3) По результатам испытаний присваивать утвержденные знаки официального утверждения (знак официального утверждения наносится на агрегаты и узлы автомобиля). Знак содержит информацию о стране, где производилось испытание, номер официального документа проведенного испытания, номер правил ЕЭК ООН.

ЧТО ТАКОЕ АКТИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ ИЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА?

Активная безопасность транспортного средства это свойства автомобиля или транспортного средства, которые используются для снижения вероятности возникновения ДТП (дорожно-транспортного происшествия). Для обеспечения активной безопасности транспортное средство наделено несколькими свойствами, которые помогают водителю управлять автомобилем безопасно (разгоняться, тормозить, маневрировать без особых усилий). Свойства активной безопасности – тяговые свойства автомобиля; – тормозные свойства автомобиля; – устойчивость автомобиля; – управляемость автомобиля; – проходимость автомобиля; – информативность; – обитаемость. Совокупность тяговых и тормозных свойств автомобиля называют динамическими свойствами автомобиля (динамичность автомобиля).

ЧТО ТАКОЕ ПАССИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ ИЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА?

Пассивная безопасность транспортного средства это свойства автомобиля или транспортного средства, которые используются для снижения тяжести последствий ДТП. Пассивная безопасность бывает внешней и внутренней. Требования, предъявляемые к внешней пассивной безопасности автомобиля: 1) Конструктивное выполнения сборки корпуса автомобиля и его составных частей таким образом, чтобы при возникновении ДТП вероятность повреждения человека свести к минимуму. 2) Выполнение внешних элементов конструкции автомобиля в соответствии с правилами пассивной безопасности, например: травмобезопасный бампер, утопленные ручки дверей, безопасная форма профиля капота автомобиля, уменьшение количества захватывающих элементов автомобиля до минимума, применение пластмассовых частей. Требования, предъявляемые к внутренней пассивной безопасности автомобиля: 1) Создать условия, при которых человек спокойно может выдержать значительные перегрузки в движении. 2) Максимально исключить травмоопасные элементы в салоне автомобиля. Анализ ДТП показал, что основное большинство погибших во время столкновения транспортных средств приходится на людей, сидящих на передних сиденьях. Поэтому при обеспечении безопасности внутри салона автомобиля основное внимание уделяется переднему пассажиру и водителю. Для сохранения зоны жизнеобеспечения конструкция и жесткость кузова выполняются таким образом, чтобы деформация салона была минимальной. Для обеспечения внутренней безопасностипринимаются следующие меры: – Возможность перемещения рулевого колеса и рулевой колонки с поглощением удара с равномерным распределением по поверхности груди водителя. – Надежность замков дверей для исключения возможности выпадения пассажиров. – Наличие удерживающих и защитных средств (ремни безопасности, подголовники, воздушные подушки). – Отсутствие травмоопасных элементов в салоне. – Установка травмобезопасных стекол.

ЧТО ТАКОЕ ПОСЛЕАВАРИЙНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ?

Послеаварийная безопасность автомобиля или транспортного средства – это свойства конструкции автомобиля не препятствовать эвакуации пассажиров и водителя, обеспечивая наименьшую травмоопасность. Послеаварийная безопасность состоит из: 1) Противопожарные мероприятия; 2) Эвакуация людей; 3) Аварийная сигнализация. Наиболее страшным и тяжелым последствием ДТП является возгорание автомобиля. Возгорание происходит обычно при тяжелых ДТП. Возгорание автомобиля вызывает полное разрушение автомобиля и увеличивает вероятность гибели людей при невозможности их эвакуации. Поэтому при конструировании транспортного средства придерживаются следующих правил: 1) Бак располагается дальше от двигателя, сзади; 2) Устанавливают автоматическое отключение источника элктричества при ДТП; 3) Обеспечивают пожаробезопасность топливных баков и топливопроводов; 4) Устанавливают устройства для аварийной эвакуации людей из автомобиля после ДТП; 5) Установка огнетушителей. ЧТО ТАКОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ? Экологическая безопасность автомобиля – это свойство снижать степень вредного влияния на окружающую среду. Экологическая безопасность автомобиля состоит из следующих принципиальных частей: 1) Потеря полезной площади Земли; 2) Загрязнение атмосферы; 3) Использование природных ресурсов; 4) Шум и вибрация; 5) Уничтожение флоры и фауны; 6) Радиопомехи.

Особенности пассивной безопасности автомобиля: важные составляющие внутренней и внешней безопасности, общие требования

Пассивная безопасность – это набор свойств и приспособлений транспортного средства, которые имеют свои уникальные конструктивные и эксплуатационные отличия, однако функционально направлены на обеспечение максимально безопасных условий при попадании в аварию. В отличии от активной системы безопасности, действие которой направлены на сохранение автомобиля от аварий, система пассивной безопасности автомобиля активизируется уже после того как авария имело место быть.

Постоянные испытания во время краш-тестов позволяют найти и проанализировать самые незащищенные участки в автомобиле. Для того, чтобы снизить последствия аварии применяется целая совокупность из устройств, цель которых снизить тяжесть возникшего ДТП. Для более точной классификации используют разделение на две основные группы:

Внутренняя система – в её состав входят:

1. Подушки безопасности
2. Ремни безопасности
3. Конструкция сидений (подголовники, подлокотники, и т.д.)
4. Энергопоглотители кузова
5. Другие мягкие элементы интерьера

Внешняя система –еще одна, не менее важная группа, представляется в виде:

1. Бамперов
2. Выступов на кузове
3. Стекол
4. Усилителей стоек

С недавнего времени, на страницах известных информационных агентств начали подробно освещать пункты, которые сообщают о всех элементах пассивной безопасности в авто. Кроме того, не стоит забывать и деятельности независимой организации Euro NCAP (European New Car Assessment Programme). Этот комитет уже довольно долгое время проводит краш-тесты всех выходящих на рынок моделей, присуждая ведомости о результатах проверки как активной системы безопасности так и пассивной. С данными по результатам краш-тестов может ознакомится любой желающий, удостоверившись в каждой из составляющих системы защиты.

Изображение демонстрирует как гармонично работают все системы пассивной безопасности во время аварийной ситуации (ремни безопасности, подушки безопасности, сиденье с подголовником).

Общие требования

Средства пассивной безопасности должны соответствовать условиям:

• не иметь острых углов и краев, способных привести к дополнительным травмам;
• быть изготовлены по ГОСТам в части размеров, особенностей конструкции;
• исключать возможность неверного использования;
• сохранять свои качества во время всего периода эксплуатации;
• срабатывать определенным образом только в ходе аварии, а не во время обычного движения.

Требования к пассивной безопасности автомобиля формируются на основе испытаний (краш-тестов). В России они содержатся в ГОСТах 18837-73 (ремни безопасности), 21936-76 (кузов), 24309-80 (подголовники) и многих других. Для всех выпускаемых транспортных средств обязательно соответствие Правилам ЕЭК ООН. Люди, находящиеся в авто, должны остаться в живых при:

• наезде на стоящее на месте препятствие со скоростью 14 м/с;
• столкновении со скоростью 19 м/с;
• ударе сзади предметом массой менее 1250 кг со скоростью 22,2 м/с;
• боковом столкновении под прямым углом со скоростью 9 м/с;
• двукратном или трехкратном переворачивании при начальной скорости 14 м/с.

Ещё на AutoLex.Net:

Важные нюансы, как работает лямбда-зонд

Внутренняя пассивная безопасность

Все элементы пассивной безопасности входящие в этот список призваны обезопасить всех находящихся в салоне автомобиля, который попал в аварию. Именно поэтому, очень важно помимо оснащения автомобиля специальным оборудованием (исправного вида), его необходимо использовать всеми участниками езды по назначению. Только соблюдение всех правил позволит получить наивысшую защиту. Далее мы рассмотрим самые основные пункты, которые входят в перечень внутренней пассивной безопасности.

1. Кузов – основа всей системы безопасности. Прочность автомобиля и возможные деформации его частей напрямую зависят от материала, состояния, а также конструктивных особенностей кузова автомобиля. Чтобы обезопасить пассажиров от попадания подкапотного содержимого в салон, конструкторы специально используют «решетку безопасности» — прочный пласт, который не позволяет нарушить салонную основу.
2. Безопасность салона от элементов конструкции – это целый перечень устройств и технологий, которые призваны обезопасить здоровье водителя и пассажиров. Например, многие салоны предусматривают наличие складывающегося руля, который не позволяет нанести дополнительный урон водителю. Кроме того, современные автомобили оснащены травмобезопасным педальным узлом, действие которого предусматривает отсоединение педалей от креплений, снижая нагрузку на нижние конечности.

Чтобы рассчитывать на максимальную безопасность во время использование подголовника, необходимо очень четко установить его положение на определенную высоту, подходящую именно вам.

1. Ремни безопасности – от принятого стандарта поясных 2-х точечных ремней, которые удерживали пассажира обычной стяжкой через живот или грудь, отказались еще в середине прошлого века. Подобные пассивные средства безопасности требовали улучшений, которые пришли в виде многоточёчных ремней. Повышенная функциональность такого типа устройств позволяла равномерно распределить кинетику по всему телу, не подвергая травматизации отдельных областей тела.
2. Подушки безопасности – вторая по важности (первую строчку здесь уверенно удерживают пояса безопасности), пассивная система безопасности. Получив признание в конце 70-ых гг. они плотно вошли в состав всех транспортных средств. Современный автопром начали оснащать целым набором из систем подушек безопасности, которые окружают водителя и пассажиров со всех сторон, перекрывая потенциальные зоны повреждений. Резкое раскрывание камеры с хранением подушки активирует стремительное наполнение последней воздушной смесью, которая амортизирует приближающегося по инерции человека.
3. Сиденья и подголовники – само по себе сиденье не представляет дополнительных функций во время аварии, кроме как выполнение фиксации пассажира на месте. Однако подголовники, напротив, свой функционал раскрывают как раз в момент столкновения, предотвращая запрокидывание головы с последующей травматизацией шейных позвонков.
4. Другие средства внутренней пассивной безопасности – во многих автомобилях предусмотрено наличие высоконапряженных листов из металла. Такой апгрейд позволяет сделать автомобиль более жестким к ударам, одновременно снижая его массу. Во многих автомобилях также используется активная система областей разрушения, которые при столкновении гасят возникающую кинетику, а сами при этом разрушаются (повышенные деструкции автомобиля ничто в сравнении с жизнью и здоровьем человека).

На примере каркаса небольшого кузова Smart автомобиля, можно убедиться, как пассивная безопасность играет основополагающую роль еще на стадии проектирования будущего автомобиля.

Система экстренного вызова

Система экстренного вызова служит для автоматического оповещения аварийных служб о ДТП и своевременного оказания медицинской помощи пострадавшим. Использование системы экстренного вызова позволяет значительно сократить уровень травматизма при ДТП.

Известными системами экстренного вызова являются:

• Assist Advanced eCall от BMW;
• Connect SOS от Peugeot;
• Localized Emergency Call от Citroёn;
• SYNC Emergency Assistance от Ford;
• Volvo On Call от Volvo.

Система Assist Advanced eCall распознает тяжесть ДТП по показаниям датчиков систем активной и пассивной безопасности.

После чего она сканирует все доступные GSM-сети и выбирает канал для передачи SMS-сообщения об аварии. Система автоматически связывается с центром экстренных вызовов BMW и предоставляет подробную информацию о ДТП:

• точное местоположение;
• скорость автомобиля;
• скорость замедления автомобиля;
• количество пассажиров;
• положение автомобиля (наличие опрокидывания);
• количество сработавших подушек безопасности;
• количество сработавших натяжителей ремней безопасности.

По полученным данным прогнозируется тяжесть травм пассажиров, срочность и объем оказания медицинской помощи. Сразу после происшествия система устанавливает прямую голосовую связь между людьми в автомобиле и специалистами колл-центра BMW. Уточняется характер аварии и состояние пассажиров. Аварийные службы вызываются на основании обобщенных данных. Если пассажиры без сознания и не отвечают на запросы, вызов аварийных служб производится на основании переданных системой данных. К месту аварии выдвигаются специализированные автомобили.

При необходимости может использоваться вертолет. Параллельно выбирается ближайшее лечебное учреждение, соответствующее типу и тяжести полученных травм.

Вызов аварийных служб можно произвести вручную из салона автомобиля, например для того, чтобы предупредить о происшествии с другими участниками движения.

Аналогичным образом работают системы от Peugeot и Citroёn.

В отличие от систем экстренного вызова, использующих связь с центром конкретного автопроизводителя по подписке, система SYNC Emergency Assistance от компании Ford автоматически связывается непосредственно с государственной аварийной службой. Связь осуществляется по мобильному телефону водителя, подключенного к мультимедийной системе SYNC через Bluetooth.

Внешняя пассивная безопасность

Если в предыдущем пункте мы рассматривали средства и устройства автомобиля, защищающие пассажиров и водителей в момент совершения аварии, то в этот раз поговорим о комплексе, который позволяет максимально обезопасить здоровье пешехода, попавшего под колеса рассматриваемого автомобиля.

1. Бамперы – в конструкции современных бамперов входит несколько энерго- и кинетически-поглощающих элементов, которые присутствуют как на передней части автомобиля так и сзади. Их предназначением является абсорбация возникающей от удара энергии за счёт подверженных к сминанию блоков. Это не только позволяет понизить риск нанесения урона пешеходу, но и здорово уменьшает повреждения внутри салона авто.
2. Наружные выступы автомобилей – как правило, к полезным свойствам таких элементов приписать тяжело. Однако, как это может показаться на первый взгляд, большинство из этих элементов имеют схожий принцип самодеструкции, описанный ранее в пункте 6. раздела «Внутренняя пассивная безопасность».
3. Приспособления для защиты пешеходов – отдельные компании-производители в лице Bosch, Siemens, TRW и других, на протяжении нескольких десятилетий активно разрабатывают системы обеспечивающие дополнительную безопасность пешеходам, попавшим в ДТП. Например, система Electronic Pedestrian Protection позволят поднимать крышу капота, увеличивая область столкновения того с телом пешехода, выступая при этом в роли «щита» от более твердых и не ровных частей моторного отсека.

Обзор систем активной безопасности

Способ получения электроэнергии от проезжающих транспортных средств

Данный обзор – попытка перечислить и дать характеристику современным системам активной безопасности.

1. Антиблокировочная система тормозов (АБС, ABS). Предотвращает проскальзывание колес во время торможения автомобиля. Часто (но не всегда) работа АБС сокращает тормозной путь автомобиля, особенно на скользкой дороге.

2. Система курсовой устойчивости (ESP, ESC, VSA и др.). Помогает сохранить или восстановить утерянный контроль над автомобилем при заносе. Система может изменять обороты двигателя и регулирует тормозное усилие индивидуально на каждом колесе автомобиля.

3. Система аварийного торможения (EBA, BAS). В случае экстренного торможения система быстро поднимает давление в тормозной системе. Используется вакуумный способ управления.

4. Система динамического контроля над торможением (DBS, HBB). Быстро поднимает давление при экстренном торможении, но способ реализации иной, гидравлический.

5. Система электронного распределения тормозных сил (EBD, EBV). Фактически это программное расширение последних поколений АБС. Тормозное усилие правильно распределяется между осями автомобиля, не допуская блокировки, в первую очередь, задней оси.

6. Электромеханическая тормозная система (ЕМВ). Тормозные механизмы на колесах активируются при помощи электродвигателей. На серийных автомобилях ещё не применяется.

7. Адаптивный круиз контроль (АСС). Сохраняет выбранную водителем скорость автомобиля, поддерживая при этом безопасную дистанцию до движущегося впереди автомобиля. Для поддержания дистанции система может изменять скорость автомобиля, воздействуя на тормоза, или дроссельную заслонку двигателя.

8. Система помощи при подъеме (Hill Holder, HAS). При трогании автомобиля на подъеме система не позволяет автомобилю откатываться назад. Даже при отпущенной педали тормоза давление в тормозной системе сохраняется и начинает уменьшаться при нажатии на педаль «газа».

9. Система помощи при спуске (HDS, DAC). Сохраняет безопасную скорость автомобиля при движении на спусках. Включается водителем, но активируется при определенной крутизне спуска и достаточно малой скорости автомобиля.

10. Антипробуксовочная система (ASR, TRC, ASC, ETC,TCS). Не дает колесам автомобиля проскальзывать при наборе им скорости.

11. Система обнаружения пешеходов (APD, PDS). Позволяет обнаружить пешехода, поведение которого может привести к столкновению. При опасности оповещает водителя и включает тормозную систему.

12. Парковочная система (PTS, Park Assistant, OPS). Помогает водителю припарковать автомобиль в стесненных условиях. Некоторые разновидности систем выполняют эту работу в автоматическом или автоматизированном режиме.

13. Система кругового обзора (Area View, AVM). При помощи системы видеокамер, а точнее, синтезированного с них изображения на мониторе помогает управлять автомобилем в стесненных условиях.

14. Система аварийного рулевого управления. Берет управление автомобиля на себя в опасной ситуации для увода автомобиля из-под удара.

15. Система помощи движению по полосе. Эффективно удерживает автомобиль на полосе движения, обозначенной линиями разметки.

16. Система помощи при перестроении. Контролируя наличие помех в «мертвых зонах» зеркал заднего вида помогает безопасно выполнить маневр перестроения.

17. Система ночного видения. При помощи видеокамер, реагирующих на тепловое излучение предметов, на мониторе создается изображение, помогающее управлять автомобилем при недостаточной видимости.

18. Система распознавания дорожных знаков. Реагирует на знаки ограничения скорости, доводит эту информацию до водителя.

19. Система контроля усталости водителя. Выполняет мониторинг состояния водителя. Если, по мнению системы, водитель устал, она требует остановки и отдыха.

20. Система торможения после столкновения. При аварии, после первого столкновения включает тормозную систему автомобиля, чтобы избежать последующих столкновений.

21. Превентивная система безопасности. Наблюдает за обстановкой вокруг автомобиля и при необходимости принимает меры, призванные предотвратить аварию.

Посмотрите полезное видео, где рассказывается про системы безопасности автомобиля:

Заключение

Этот перечень ни в коем случае не претендует на полноту, поскольку практически каждый день появляются сообщения о создании новых электронных систем безопасности автомобиля.

Источник https://studizba.com/lectures/inzhenerija/avtomobili/35550-jekspluatacionnye-svojstva-avtomobilja.html

Источник https://znayavto.ru/drugoe/konstruktivnaya-i-ekspluatatsionnaya-bezopasnost-transportnyh-sredstv/

Источник https://avtostandart-m24.ru/avtomobili-drugoe/passivnaya-sistema-bezopasnosti-avtomobilya.html