Презентация - Булгаков Н.Ф. Основы теории надежности и диагностики АТС
Подождите немного. Документ загружается.
Устойчивость автомобиля
характеризует его способность противостоять произвольным
изменениям направления движения, опрокидыванию или скольжению на дороге.
Различают поперечную и продольную устойчивость автомобиля.
Продольная устойчивость транспортного средства заключается в сохранении
ориентации вертикальной оси в продольной плоскости в заданных пределах, т. е.
перемещении на продольном уклоне без опрокидывания или скольжения.
Вероятность опрокидывания современных автомобилей в продольной плоскости
невелика ввиду низкого расположения центра тяжести.
Поперечная устойчивость характеризует свойство транспортного средства сохранять
ориентацию вертикальной оси в поперечной плоскости в заданных пределах.
Потеря поперечной устойчивости вызывает боковое скольжение с возможным
переходом его в опрокидывание, что может быть вызвано следующими причинами:
- действие центробежной силы;
- действие боковых сил (ветра, поперечной составляющей массы и др.);
- моментом, создаваемым различными по величине тяговой или тормозной силами
- на колесах левого и правого борта;
- буксированием или скольжением колес одного борта;
- резким разгоном, торможением или поворотом управляемых колес;
- неодинаковой регулировкой колесных тормозов;
- неисправностью в рулевом управлении (большой люфт, заклинивание);
- разрывом шин и др.
Схема сил, действующих при криволинейном движении
Действие в поперечной плоскости моментов от сил Рц и Ga на повороте радиусом Рп
Управляемость
автомобиля характеризует его способность двигаться по направлению,
заданному водителем. При плохой управляемости автомобиль «рыскает» и от
водителя требуются дополнительные воздействия на органы управления для
корректировки его траектории. Плохая управляемость или полная ее потеря может
быть в результате бокового скольжения управляемых колес, что часто встречается
при торможении на скользких дорогах.
Управляемость автомобиля оценивается мерой соответствия параметров движения
количественным характеристикам управляющих воздействий на рулевое колесо.
Эта мера в различных условиях движения меняется в широких пределах, что
затрудняет выбор оценочных параметров управляемости.
Необходимые качества управляемости могут быть достигнуты при условии
выполнения следующих требований:
- обеспечением необходимого соотношения углов поворота управляемых колес;
- обеспечением стабилизации управляемых колес;
- исключением возможности произвольных колебаний управляемых колес;
- наличием в рулевом управлении обратной связи, обеспечивающей водителя
- информацией о величине и направлении сил, действующих на управляемые колеса.
Информативность автомобиля — это его свойство обеспечивать необходимой
информацией водителя и других участников движения в любых условиях.
Информативность ТС имеет решающее значение для безопасного управления.
Информация об особенностях транспортного средства, характере поведения и
намерениях его водителя во многом предопределяет безопасность в действиях
участников движения и уверенность в реализации их намерений. В условиях
недостаточной видимости, особенно ночью, информативность в сравнении с
другими эксплуатационными свойствами автомобиля оказывает главное влияние
на безопасность движения.
Различают внутреннюю, внешнюю и дополнительную информативность автомобиля.
Свойства автомобиля, обеспечивающие возможность воспринимать водителем
информацию, необходимую для безопасного управления автомобилем в любой
момент времени, называются внутренней информативностью. Она зависит от
конструкции и обустройства кабины водителя. Важнейшими для внутренней
информативности являются обзорность, конструкция и содержание элементов
на щитке приборов, система внутренней звуковой и световой сигнализации.
Внешняяинформативность — свойство, откоторогозависитвозможность
другихучастниковдвиженияполучитьинформациюотавтомобиля, необходимую
дляправильноговзаимодействияснимвлюбоевремя. Онаопределяется
размерами, формойиокраскойкузова, характеристикамиирасположением
световозвращателей, системывнешнейсветовойсигнализации, атакжезвуковым
сигналом.
Дополнительнаяинформативность — свойствоавтомобиля, позволяющее
эксплуатироватьеговусловияхограниченнойвидимости (ночью, втуманеит.п.).
Оназависитотхарактеристикприборовсистемыавтономногоосвещенияи
другихустройствавтомобиля, позволяющихулучшитьвосприятиеводителем
информациивразличныхдорожно-транспортныхситуациях.
Системаавтономногоосвещенияналюбомавтомобилеснабженафарами
ближнегоидальнегосвета. Нанекоторыхавтомобилях (автобусах, автопоездах),
занятыхнамеждугородныхперевозках, устанавливаютфарыскоростного
света, предназначенныедлясвободnногорежимадвиженияпопрямым
участкамдорогсоскоростью, превышающей 70—90 км/ч. Всеболееширокое
применениедляразличныхавтомобилейполучаютпротивотуманныефары
длядвижениявовремяплохойвидимостиифарысширокоугольнымсветом
длядвиженияпокриволинейнымучасткамсмалымирадиусамиповорота,
понеосвещеннымулицамгородов, леснымидругимдорогам.
Параметры рабочего места водителя.
Активная безопасность автомобиля определяется
и теми конструктивными качествами, которые определяют условия работы водителя
(микроклимат кабины, уровень шума и вибрации, эргономические свойства и др.).
Микроклимат кабины — это совокупность температуры, влажности, скорости
воздуха, наличие в нем вредных примесей.
Шум и вибрация — природа их одна и та же — это механические колебания,
возникающие под влиянием внешних воздействий.
Органы
управления. Современныеавтомобилитребуютотводителяпри
управлении
сравнительномалыхмускульныхусилийивэтомотношении
они
достаточносовершенны. Мускульнуюработуизмеряютпоколичеству
выделяемого
вовремяработытеплаиразличаютлегкую (1—3 ккал/мин),
умеренную
(3—5), среднюю (5—8), тяжелую (8—10), оченьтяжелую
10
—15). Взависимостиотмаркиавтомобилямускульныеусилияводителя
составляют
1—5ккал/мин, соответственноегомускульнаяработаотноситсяк
легкой
илиумеренной.
Требования, предъявляемые к органам управления:
- минимальное время, затрачиваемое на перемещение и срабатывание систем,
приводящих их в действие;
- оптимальные величины прикладываемых к ним усилий;
- наличие обратной связи между величинами прикладываемых усилий и
реакцией органов управления.
5.7.2. Пассивная безопасность транспортных средств.
Способность конструкции ТС обеспечивать защиту человека от травмирования или
смертельного исхода при ДТП называется пассивной безопасностью. Различают
внутреннюю пассивную безопасность по отношению к водителю и пассажирам
и внешнюю — к пешеходам и уменьшению повреждения автомобиля.
Принцип действия средств пассивной безопасности в основном состоит в
уменьшении динамической нагрузки на тело человека в процессе столкновения
или опрокидывания ТС, что обеспечивается некоторой растяжкой времени действия
нагрузки за счет деформации элементов пассивной безопасности. При этом
используются такие факторы, как ограничение перемещения людей внутри кузова и
кабины, допустимое уменьшение внутренних размеров автомобиля, уменьшение
травмоопасности деталей, контактирующих с человеком.
К средствам пассивной безопасности относят: ударно-прочностные свойства кузова
и кабины, бампер, травмобезопасную рулевую колонку, ремни безопасности, замки
и петли дверей, сиденья и их крепления, элементы интерьера, подголовники, стекла
кузова и кабины и др. Средства пассивной безопасности входят в конструкцию
автомобиля и срабатывают автоматически.
5.8. Конструктивная безопасность транспортного средства и человек.
Для того чтобы создать безопасный автомобиль, надо знать уровень терпимости
человеческого организма к ударам. Одним из важнейших факторов, вызывающих
повреждения человеческого организма, являются перегрузки (при ускорениях и
замедлениях). Уменьшают их различными способами: подбором необходимой
динамической емкости ремней безопасности, уменьшением жесткости и
прочности передней и задней частей кузова, размещением внутри салона упругих
и мягких элементов и т. д.
При лобовом столкновении, имея полную свободу перемещения в кузове, человек
под действием сил инерции продолжает движение вперед со скоростью, которую
имела машина в момент столкновения, и в результате ударяется о детали интерьера.
Сила этого удара зависит от пути, на котором происходит замедление тела. Так,
при движении со скоростью 60 км/ч человек массой 75 кг накапливает такую
потенциальную энергию, которая при перемещении тела до полной остановки
(удар о детали интерьера) на пути 0,01 м создает тормозную силу, действующую
на тело, величиной 750 кН, на пути 0,1 м —75 кН, на пути 1 м —7,5 кН. Поэтому
для предотвращения ударов автомобили снабжают ремнями безопасности. Ремни
безопасности, удерживающие человека, должны быть не очень жесткими и
вытягиваться с учетом наличия свободного пространства перед человеком в кузове,
чтобы перемещение тела было возможно большим.
5.9. Послеаварийная безопасность.
Регистрируется значительное количество ДТП, в которых люди погибают, получают
ранения, травмы не от ударов при ДТП, а вследствие возгорания автомобиля после
ДТП, невозможности покинуть автомобиль после ДТП и других усугубляющих причин.
Наиболее тяжелым усугубляющим последствием ДТП для пассажиров является
возгорание автомобиля, чаще всего оно происходит при тяжелых ДТП, таких как
столкновения автомобилей, наезды на препятствия, опрокидывания. При этом
велика вероятность вытекания топлива из системы питания и образования
топливно-воздушной смеси, которая при концентрации 1,4 —9 % возгорается при
наличии источника воспламенения (искрение в поврежденной электропроводке,
искрение от трения и ударов, раскаленные детали двигателя). Важным элементом
послеаварийной безопасности является возможность быстрой эвакуации людей из
автомобиля, попавшего в ДТП.
К конструкции автомобиля предъявляются следующие требования послеаварийной
безопасности:
- расположение топливного бака в отдалении от двигателя;
- установка бака сзади более предпочтительно, так как вероятность встречных
столкновений выше, и они имеют более тяжелые последствия;
- установка системы автоматического отключения источников энергии при ДТП;
и др.
5.10. Экологическая безопасность.
Из определения экологической безопасности видно, что она коренным образом
отличается от рассмотренных выше активной, пассивной, послеаварийной,
эффективность которые проявляются при ДТП. Экологическая безопасность
имеет более широкое значение и охватывает весь процесс использования автомобиля.
Автомобильный транспорт и автотранспортные предприятия создают комплекс
экологических проблем, требующих адекватных действий, направленных на
минимизацию вреда, наносимого природной среде и здоровью человека.
Экологическую опасность представляют:
- токсичность отработавших и картерных газов, испарений топлив, масел и кислот;
- насыщение продуктами износа шин, асбестовых и металлических материалов
окружающей среды;
- шумы, возникающие при движении автомобилей;
- жидкие и твердые отходы эксплуатации транспортных средств, отработанные
аккумуляторы;
- изношенные шины;
- отработанные масла и нефтепродукты и отработанные технические жидкости;
- автотранспортные средства, запчасти и агрегаты, пришедшие в негодность,
лом черных и цветных металлов;
- шлам очистных сооружений;
- промасленные ветошь, почва и песок, загрязненные нефтепродуктами,
отработанные фильтры и фильтроэлементы.