Конструктивная безопасность, Активная безопасность транспортных средств — Системный анализ проблем обеспечения безопасности дорожного движения автотранспорта

Конструктивная безопасность автомобиля что это такое

Понедельник, 11.07.2022, 19:07

—> —> —> —> —> —> —>
—> —>Меню сайта —>
—>

Конструктивная и эксплуатационная безопасность автотранспортных средств

Факторы риска причинения вреда здоровью АТС

В действующем с 2002 г. Федеральном законе «О техническом регулировании» № 184-ФЗ введено законодательно понятие безо­пасности продукции, процессов производства, перевозок и т. д., как состояние, при котором отсутствует недопустимый риск, свя- зонный с причинением вреда, в частности, жизни и здоровью граж­дан, имуществу, окружающей среде. Величину риска принято оце­нивать вероятностью (или частотой) воздействия фактора риска, рассматриваемого как случайное событие.

В течение жизненного цикла автомобиль может иметь, или на­ходиться в различных состояниях, при которых вероятно возник­новение факторов риска причинения вреда. К таким факторам рис­ка можно отнести, в частности, несовершенство конструкции и от­каз автомобиля, ошибку водителя и неосторожность пешехода, дорожно-транспортное происшествие (ДТП), загрязнение окружа­ющей среды отработавшими газами и мелкодисперсными частица­ми, шумовое излучение и вибрацию, вторичные ресурсы и отходы.

Для удобства изучения все факторы риска условно делят по источнику их возникновения на четыре взаимозависимые группы: человек, автомобиль, дорога, среда (ЧАДС). Объединение этих частей в единую систему ЧАДС позволяет оптимизировать безо­пасность АТС в комплексе и обеспечивать взаимное соответствие отдельных элементов автомобиля. Вместе с тем необходимо вни­мательно изучать и совершенствовать каждый элемент системы, добиваясь максимального соответствия его требованиям безопас- но-сти во взаимосвязи с остальными элементами.

Причиной появления факторов риска часто является несоот­ветствие одного из элементов системы ЧАДС требованиям безо­пасности. Многие происшествия возникают вследствие того, что требования дорожной обстановки выше возможностей человече­ского организма или конструкции транспортного средства. Воздей­ствие на водителя нештатных нагрузок, вызванных несовершенст­вом конструкции автомобиля или его неудовлетворительным тех­ническим состоянием, может серьезно затруднить управление автомобилем, а при ДТП привести к гибели водителя, пассажира, пешехода. В неблагоприятных условиях окружающей среды отра­ботавшие газы, отходы автосервиса могут ухудшить состояние здоровья, способствовать заболеванию или снижению работоспо­собности.

Из четырех элементов ЧАДС наибольшей потенциальной опасностью обладает транспортный поток, состоящий из большого количества разнообразных АТС (созданных для передвижения с большой скоростью, потребляющих значительный объем ресурсов) и выделяющий вредные вещества. Одним из направлений решения проблемы риска негативного воздействия является использование АТС, конструкция которых полностью соответствует требованиям безопасности. Основную долю (более 80 %) в транспортном потоке

составляют автомобили. Поэтому конструктивную безопасность следует изучать в первую очередь применительно к автомобилю. У других АТС целесообразно рассматривают лишь специфиче­ские особенности, влияющие на безопасность.

Рис. № 1. Системы обеспечения безопасности комплекса ЧАДС

Возможность эффективного использования автомобиля по на­значению определяют по его эксплуатационным свойствам. Со­гласно классификации, предложенной академиком Е. А. Чудако- вым, к эксплуатационным свойствам автомобиля относятся дина­мичность, топливная экономичность, устойчивость, управляемость, проходимость, плавность, надежность, вместимость и т. д. Послед­ствия количественного роста подвижного состава, увеличение ско­рости и плотности движения ТС создали объективную потребность системного изучения факторов, влияющих на безопасность авто­мобилей, и объединения эксплуатационных свойств автомобиля в составе двух комплексов — конструктивной и эксплуатационной безопасности ТС (рис. № 1). Как и другие эксплуатационные свой­ства, безопасность является функцией общих параметров автомо­биля, выходных характеристик агрегатов и их технического со­стояния.

Конструктивная безопасность (безопасность конструкции АТС) обеспечивается как при проектировании и создании новых моделей АТС, так и при производстве АТС. Перед началом проек­тирования изучаются имеющиеся законодательные акты (законы, ведомственные постановления, ПДД, требования к дорогам, топли- вам, системы сертификации и т. д.). Затем определяется объем нор­мативов, которым должна соответствовать разработанная модель. Основные нормативные документы:

  • Правила ЕЭК ООН (они являются базой ГОСТов);
  • стандарты ISO (Международной организации по стандарти­зации);
  • директивы ЕС (Европейского сообщества);
  • ГОСТы, ОСТы, РД;
  • национальные стандарты стран импортеров;
  • фирменные нормативы.

Минимальным объемом нормативов является перечень требо­ваний, которым должна соответствовать конструкция при сертифи­кации автомобиля. Сертификация — комплекс мероприятий по под­тверждению соответствия конструкции автомобиля установлен­ным в РФ нормативным предписанием в соответствии с «Системой сертификации механических транспортных средств и прицепов» (ГОСТ Р), который регулярно пересматривается (раз в несколь­ко лет).

Перед началом производства АТС предприятие-изготовитель должно получить сертификат, который является одним из основ­ных документов при регистрации каждого автомобиля в органах ГИБДД.

При производстве АТС контроль осуществляется за счет функ­ционирования на заводе-изготовителе системы качества и проведе­нием представителями органа по сертификации регулярных ин­спекций уровня обеспечения качества выпускаемой сертифициро­ванной продукции на заводе.

Конструктивная безопасность автомобиля является сложным свойством. Учитывая разнообразие источников возникновения факторов риска причинения вреда, конструктивную безопасность принято в принципе разделять на активную, пассивную, послеава- рийную и экологическую. Повышение уровня активной и пассив­ной безопасности ТС, прежде всего, за счет усиления требований к разработке и установке на ТС конструктивных элементов, обес­печивающих защиту жизни и здоровья участников дорожного дви­жения, предусмотрено Федеральной целевой программой «Повы­шение безопасности дорожного движения в 2006-2012 гг.».

Активная безопасность автомобиля — свойство автомобиля, позволяющее водителю предотвращать дорожно-транспортное происшествие (снижать вероятность риска возникновения ДТП). Уровень активной безопасности (АБ) автомобиля проявляется в нештатной ситуации, когда водитель в состоянии изменить харак­тер движения.

Пассивная безопасность автомобиля — свойство автомобиля предотвращать и снижать тяжесть причинения вреда жизни и здо­ровью участникам движения (уменьшать вероятность риска трав­мирования, гибели, потери имущества) при дорожно-транспортном происшествии. Различают внутреннюю пассивную безопасность, снижающую травматизм пассажиров и водителя, обеспечивающую сохранность груза, и внешнюю пассивную безопасность, которая уменьшает вероятность нанесения вреда другим участникам дви­жения. Уровень пассивной безопасности (ПБ) автомобиля можно характеризовать ударно-прочностными свойствами и возгораемо­стью (внутренняя ПБ), а безопасность элементов обустройства до­рог (внешняя ПБ) — ударно-прочностными свойствами.

Эффективность ПБ во многом зависит от наличия удерживаю­щих средств: специальных и квазизащитных.

Специальные — средства, установленные для повышения эф­фективности связи водителя, пассажира или груза с автомобилем (ремни безопасности, пневматические защитные устройства, эк­раны или спецкрепления для защиты от перемещений при ударе груза).

Квазизащитные — это средства, основное функциональное на­значение которых не связано с обеспечением ПБ. Они размещены в зоне возможного удара человека (элементы управления и интерь­ера) и в зонах возможного перемещения грузов (задняя стенка ка­бины, элементы крепления сиденья).

Послеаварийная безопасность автомобшя — свойство авто­мобиля снижать тяжесть последствий ДТП в конечной фазе и по­сле ДТП.

К послеаварийной безопасности (ПаБ) относятся: пожаробезопасность — показатель, характеризующий величину, обратную вероятности риска причинения вреда при возгорании ав­томобиля. Показатель определяется как конструкцией автомобиля, так и наличием средств пожаротушения;

герметичность — показатель, характеризующий величину, об­ратную вероятности риска проникновения воды в салон, кабину, фургон при погружении автомобиля в воду или затоплении;

эвакоприспособленность — показатель, характеризующий воз­можность быстрой эвакуации пострадавших и оказания первичной медицинской помощи. Показатель определяется как конструкцией замков, дверей, так и наличием запасных выходов, аварийной сиг­нализации, медицинской аптечки.

В большинстве случаев провести четкую границу между тре­бованиями ПБ и ПаБ не всегда возможно. Так, например, замки ав­томобильных дверей должны выдерживать большие перегрузки, не открываясь, чтобы предотвратить выпадение пассажиров при ДТП (ПБ). Вместе с тем, они не должны заклиниваться и препят­ствовать эвакуации пострадавших из автомобиля (ПаБ). В этом случае послеаварийную безопасность следует рассматривать в со­ставе пассивной безопасности ТС.

Экологическая безопасность автомобиля — это свойство авто­мобиля, позволяющее уменьшить риск причинения вреда участни­кам движения и окружающей среде в условиях эксплуатации. Под экологической безопасностью (ЭБ) автомобиля мы будем понимать комплекс конструктивных свойств, минимизирующих объемы вы­бросов вредных веществ с отработавшими газами и мелкодисперс­ными частицами, уменьшающих уровни шума и вибрации, сни­жающих отходы при ТО и Р в процессе эксплуатации автомобиля.

ЭБ автомобиля, как и любой другой промышленной продук­ции, в соответствии с международными и национальными требова­ниями (ГОСТ Р ISO 14040 — 14043), должна оцениваться в течение всего жизненного цикла. Данный подход принят как наиболее аде­кватный для оценки эффективности конструкционных, технологи­ческих и эксплуатационных мероприятий и реализуется практиче­ски на всех автомобильных фирмах мира.

Взаимосвязь видов конструктивной безопасности автомобиля и системы обеспечения безопасности комплекса ЧАДС

Рассмотренные виды конструктивной безопасности автомоби­ля взаимосвязаны, влияют один на другой, как в плане повышения уровня вида безопасности, так и его возможного снижения при удовлетворении приоритетных требований. Указанные выше свой­ства, определяющие конструктивную безопасность, рассматрива­ются изолированно один от другого, однако это делается лишь для простоты их изучения.

Поэтому в общем случае БДЦ целесообразно рассматривать как результат взаимодействия систем обеспечения активной (САБ), пассивной (СПБ) и послеаварийной (СПАБ) безопасности ком­плекса ЧАДС. Это позволяет эффективно изучать взаимодействие систем по вертикали и горизонтали (рис. № 2.).

Рис. № 2. Системы обеспечения безопасности комплекса ЧАДС

Значимость отдельных систем в обеспечении БДД неравноцен­но. Если принять весь комплекс мероприятий по обеспечению БДД за 100 %, то приблизительно 50-60 % БДД определяется функцио­нированием САБ, около 30 % — СПБ, менее 10-20 % — СЛАБ.

Конструктивная безопасность является качеством автомобиля. Активная, пассивная и послеаварийная безопасность являются обобщающими (комплексными) свойствами, обусловливающими его (автомобиля) способность удовлетворять принятым нормати­вам по БДД.

Комплекс ЧАДС при функционировании в условиях ДТП можно представить разомкнутой схемой автоматического регули­рования (рис. № 3.). В качестве первичной входной характеристики системы принята скорость автомобиля »а, вторичной — возмущаю­щее воздействие Fu характеризующее аварийную ситуацию, и ди­намическое воздействие F2 объекта соударения при ДТП.

Наиболее четко взаимосвязь и взаимовлияние видов конструк­тивной безопасности проявляется при ДТП. В каждом ДТП услов­но можно выделить три фазы: начальную, кульминационную и ко­нечную. Продолжительность ДТП составляет от долей секунд до нескольких минут и все три фазы неразрывно связаны между собой.

Начальная фаза ДТП характеризуется условиями движения ав­томобилей и других участников движения перед их взаимодейст­вием с объектами соударения. Включает нештатную и аварийную ситуации. Под нештатной ситуацией (обстановкой) принимают та­кую дорожную ситуацию (обстановку), при которой участники движения могут принять меры по предотвращению ДТП. Если эти меры не приняты или оказались неэффективными, то обстановка переходит в аварийную. Аварийной ситуацией называют такую до­рожную ситуацию, при которой участники движения не распола­гают технической возможностью предотвратить ДТП.

Кульминационная фаза ДТП характеризуется взаимодействием автомобиля с объектом соударения.

Конечная фаза следует за кульминационной, и ее окончание совпадает с прекращением динамического и любого другого воз­действия (например, пожара) на автомобиль.

Требования ЭБ автомобиля должны обеспечиваться во всех фазах ДТП. Розлив ГСМ характерное проявление снижения ЭБ ав­томобиля при ДТП.

Взаимосвязь различных видов безопасности и противоречи­вость требований, предъявляемых к конструкции автомобиля, вынуждают конструкторов и эксплуатационников принимать ком­промиссные решения. При этом неизбежно ухудшаются одни свой­ства, менее существенные для автомобиля данного типа, и улуч­шаются другие, имеющие большее значение.

Рис. № 3. Обеспечение безопасности комплекса ЧАДС в условиях ДТП

Эксплуатационная безопасность АТС

Безопасность неисправного автомобиля снижается. По стати­стике значительное число ДТП с тяжелыми последствиями связано с неудовлетворительным техническим состоянием транспортных средств. Б. А. Ройтман приводит данные Института общественной безопасности США: неисправности автомобиля стали причиной 4- 5 % происшествий (с вероятностью 100 %), 9-13 % происшествий (с вероятностью не менее 80 %), 15-25 % происшествий (с вероят­ностью менее 80 %). По данным НИЦ ГИБДД МВД России ава­рийность из-за неудовлетворительного технического состояния ав­томобилей в РФ доля происшествий может достигать до 15%. Для этой группы характерны ДТП из-за неисправности тормозных сис­тем (40-50 %), внешних световых приборов и устройств обзорно­сти дороги (25-30 %) и состояния шин (5-10 %). Основными поло­жениями по допуску транспортных средств к эксплуатации и обя­занностям должностных лиц по обеспечению безопасности до­рожного движения установлен перечень неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств.

Проблема содержания автомобилей в исправном состоянии, с точки зрения обеспечения безопасности дорожного движения и окружающей среды, поставлена в развитых странах в ряд важных государственных задач. Снижение количества участвующих в дви­жении неисправных автомобилей — это постоянное требование и для настоящего дня.

Обеспечение безопасности при эксплуатации АТС (эксплуата­ционная безопасность) на первом этапе осуществляется при допус­ке к эксплуатации (регистрации АТС в органах ГИБДД), когда проверяется наличие сертификата, а также может ограничиваться допуск к эксплуатации автомобилей с большим сроком эксплуата­ции (5 или 10 лет); автомобилей, не предназначенных для право­стороннего движения и т. д. Система поддержания безопасного технического состояния АТС, осуществляется эксплуатирующей организацией (или собственником), а результаты ее функциониро­вания контролируются при проведении государственных техниче­ских осмотров.

Для обеспечения возможности проведения грамотной эксплуа­тации автомобиля с учетом требований безопасности проводит­ся обучение персонала при лицензировании автомобильных пе­ревозок.

Организации, которые выполняют ЕО, ТО и TP, также должны получать сертификаты для обеспечения качественного выполнения этих работ и при наличии минимального необходимого для этого перечня оборудования. Это также повышает уровень безопасности АТС в условиях эксплуатации. Органы ГИБДД должны контроли­ровать использование водителями и пассажирами ремней безопас­ности, шлемов и других средств повышения безопасности.

Конструктивная безопасность

Значимость отдельных систем в обеспечении БДД неравноценно. Если принять весь комплекс мероприятий по обеспечению БДД за 100 %, то приблизительно 60 % БДД определяется функционированием САБ, а около 40 % — СПБ.

Безопасность автомобиля является качеством автомобиля. Активная и пассивная безопасность являются обобщающими (комплексными) свойствами, обусловливающими его (автомобиля) способность удовлетворять принятым нормативам по БДД. Указанные ранее свойства, определяющие безопасность автомобиля, рассматриваются изолированно друг от друга, однако это делается лишь для простоты их изучения. В действительности все они связаны между собой, влияют одно на другое и не всегда можно провести четкую границу между ними.

Активная безопасность транспортных средств

Зарубежные и отечественные исследования в области увеличения эффективности системы обеспечения активной безопасности (АБ) находятся в настоящее время на подъеме, а активно используемый комплексный подход позволяет находить новые направления ее дельнейшего развития.

Система обеспечения активной безопасности комплекса ЧАДС включает в себя активную безопасность человека-участника движения, транспортных средств, дорожных условий и среды движения.

Рассмотрим влияние активной безопасности автомобиля на процесс возникновения ДТП. ДТП происходит в результате возникновения конфликтной ситуации из-за неожиданного появления внешних и внутренних возмущающих воздействий и невозможности предотвратить переход конфликтной ситуации в аварийную из-за неправильной оценки человеком — участником движения — уровня риска в конфликтной ситуации и его неправильных действий (рис. 2.2).

Возможно было бы предотвратить возникновение конфликтных ситуаций введением полной автоматизации процесса управления автомобилем, исключив из него человека, что в настоящее время и в ближайшем будущем практически невыполнимо. Поэтому основной проблемой по предотвращению возникновения ДТП является решение другой задачи — снижение вероятности неправильной оценки человеком — участником движения — уровня риска в конфликтной ситуации и его неправильных действий в конфликтной ситуации, предшествующей ДТП.

Причиной неправильной оценки риска в конфликтной ситуации могут быть: отсутствие или недостаток информации, недостаточно полное использование человеком (водителем, пешеходом) информации и неправильное использование информации.

Повышение информационного обеспечения автомобиля снижает вероятность неправильной оценки риска в конфликтной ситуации и является важнейшим мероприятием по повышению активной безопасности автомобиля.

Рис. 2.2. Причины возникновения ДТП

Неправильные действия водителя в условиях конфликтной ситуации могут быть связаны либо с очень слабым управляющим воздействием (например, недостаточный поворот рулевого колеса, недостаточный уровень торможения, небольшое ускорение и др.), либо с очень сильным управляющим воздействием (например, превышение необходимого поворота рулевого колеса, тормозной силы, ускорения), либо с отсутствием какого-либо управляющего воздействия.

Поэтому разрабатываются и применяются системы для управления автомобилем, позволяющие либо нейтрализовать избыточное управляющее воздействие, либо осуществить коррекцию недостаточных управляющих действий водителя — так называемые интеллектуальные системы (ИС)

В истории развития таких систем антиблокировочная система тормозов (ABS) была первой. Она ограничивала тормозное усилие, задаваемое управляющим воздействием водителя таким образом, чтобы была реализована максимальная сила сцепления, при которой торможение наиболее эффективно. Аналогично система автоматического контроля буксования ограничивает чрезмерный входной сигнал со стороны водителя в момент нажатия его на педаль газа. Различное тормозное усилие на внешних и внутренних (по отношению к повороту) колесах позволяет сделать движение автомобиля стабильным в различных условиях движения на поворотах и предотвратить занос. Подобная система, корректирующая движение не только при прямолинейном движении, но и при повороте, получила название системы динамической стабилизации (CDC — ESP).

Для возможности автоматического принятия мер к снижению тяжести травмирования водителей и пассажиров применяется предударная система безопасности. При обнаружении радаром опасного препятствия автоматически срабатывают тормозная система и система предварительного натяжения ремней безопасности.

Функционирование описанных ранее систем не вступает в прямой конфликт с управленческой ролью человека как субъекта управления, так как они фактически приводят к оптимальным параметрам управляющего воздействия, а именно это и является целью водителя для обеспечения безопасности, т.е. для предотвращения ДТП.

Таким образом, свойства автомобиля, определяющие его активную безопасность, должны обеспечить максимальные возможности для водителя в его стремлении к безопасному управлению автомобилем в реальных дорожных условиях и среде движения.

Активную безопасность транспортных средств определяют следующие свойства:

  • — тормозные свойства автомобиля;
  • — тягово-скоростные свойства автомобиля;
  • — управляемость автомобиля;
  • — устойчивость автомобиля;
  • — информационное обеспечение автомобиля.
  • — Кроме того, существенное влияние на активную безопасность оказывают:
  • — надежность автомобиля (в первую очередь, узлов, прямо влияющих на потерю управляемого движения — тормозной системы, рулевого управления, шин, колес);

эргономичность автомобиля (все конструктивные решения по обеспечению АБ должны разрабатываться с учетом требований эргономики, т.е. должны создаваться условия для водителя, обеспечивающие эффективность его действий и снижение утомляемости);

— параметры дороги (компоновочные, весовые и другие параметры автомобиля должны согласовываться с параметрами дороги).

Существенное значение для предотвращения водителем ДТП имеют тормозные свойства автомобиля.

Тормозная динамичность автомобиля — это свойство автомобиля обеспечивать возможность эффективного регулирования (снижения) скорости автомобиля, его экстренной остановки и удержания автомобиля на месте. Тормозные свойства автомобиля определяются наличием в конструкции автомобиля специальных систем для возможности эффективной остановки (торможение), удержания автомобиля на месте и регулирования (снижения) скорости движения автомобиля.

Для этого современные автомобили оборудуются четырьмя тормозными системами:

  • — рабочая тормозная система — является основной и предназначена для регулирования скорости автомобиля в любых условиях движения, в том числе для служебного (служебное торможение — это плавное торможение с замедлением до 3 м/с ) и экстренного (аварийного) торможения;
  • — запасная система — предназначена для повышения надежности и используется в случае отказа рабочей системы;
  • — вспомогательная система — предназначена для поддержания скорости автомобиля постоянной в течение длительного времени.

С позиций обеспечения БДД основную роль играет экстренное торможение (экстренное торможение — это резкое уменьшение скорости с замедлением до 9 м/с 2 и более), которое обеспечивается рабочей тормозной системой.

Анализ нештатных ситуаций и ДТП, в процессе которых водителями применялось торможение, позволяет сформулировать следующие основные требования безопасности к тормозным свойствам автомобиля:

  • 1. остановочный путь автомобиля, обеспечиваемый тормозной системой, должен быть по возможности минимальным и постоянным в различных эксплуатационных условиях;
  • 2. работа тормозной системы не должна вызывать потери устойчивости автомобиля в различных дорожных условиях, т. е. автомобиль в процессе торможения не должен выходить за пределы динамического коридора;
  • 3. тормозная система и ее элементы должны иметь высокую надежность (безотказность) при эксплуатации в различных условиях;
  • 4. размещение и возможность приведения в действие рабочих органов управления тормозной системой (педали, рычаги) должны способствовать достижению минимального остановочного пути и быть удобными (эргономичными) при пользовании;
  • 5. конструкции тормозных систем должны разрабатываться с учетом возможности обеспечения минимальной вероятности попутных столкновений при торможении автомобиля в транспортном потоке, что требует наличия внешней визуальной информативной информации о начале и интенсивности торможения.

Полностью удовлетворить эти требования затруднительно, поэтому, учитывая большое значение тормозных свойств автомобиля для предотвращения ДТП, работы по совершенствованию тормозных систем ведутся интенсивно и эффективно.

С увеличением сил инерции, т.е. скорости и массы автомобиля, увеличивается разность между тормозными силами на колесах передней и задней осей. Тормозные системы должны обеспечивать автоматическое получение этого разного соотношения, с тем чтобы полностью использовать сцепление шин с дорогой. Это достигается применением автоматических регуляторов тормозных сил и антиблокировочных систем (АБС).

При использовании регулятора в процессе воздействия водителем на тормозную педаль жидкость (воздух) из главного тормозного цилиндра поступает непосредственно к цилиндрам передних тормозных цилиндров, от замедления при торможении автоматически снижается давление в тормозных цилиндрах задней оси по сравнению с передней осью и тем самым снижается вероятность блокировки колес. В качестве датчика для регулирования давления используется механическая связь между задней осью и кузовом автомобиля (при торможении в результате действия инерционных сил перераспределяются вертикальные нагрузки на переднюю и заднюю оси и кузов автомобиля приподнимается относительно задней оси).

Антиблокировочные системы автомобилей представляют собой системы, оснащенные устройствами управления с обратной связью, которые предотвращают блокировку колес во время торможения и сохраняют управляемость и курсовую устойчивость автомобиля. Основными компонентами АБС являются гидромодулятор, датчики скорости вращения колес, электронный блок управления (ЭБУ).

При первоначальном торможении давление в приводе возрастает; величина скольжения колеса в пятне контакта с дорогой увеличивается и достигается граница устойчивого и нестабильного диапазонов качения колес.

Если в движении одного из колес появляются признаки блокировки, то резко возрастают замедление вращения колеса и его скольжение. Если они превышают критические значения, то блок управления посылает сигналы к соленоидному распределительному клапану для прекращения роста или уменьшения давления в тормозном механизме до прекращения опасности блокировки затем давление должно быть восстановлено для предотвращения недотормаживания колеса. Во время автоматического управления торможением необходимо постоянно определять диапазоны устойчивого и нестабильного качения колес и модулировать тормозное давление, создавая максимальное тормозное усилие (рис. 2.3).

1 — соленоидный клапан; 2 — главный тормозной цилиндр; 3 — колесный тормозной цилиндр; 4 — электронный блок управления; 5 — датчик скорости

Рис. 2.3. Контур управления АБС

При разработке системы АБС принимают во внимание:

  • — варианты сцепления между шиной и дорогой;
  • — неровности дорожного покрытия, вызывающие колебания колес и осей;
  • — тормозной гистерезис;
  • — изменения давления в главном тормозном цилиндре при воздействии водителя на педаль тормоза;
  • — изменения радиуса колеса (например, при установке запасного колеса).

К конструкции АБС предъявляются следующие требования:

  • — поддержание курсовой устойчивости во время управления автомобилем путем обеспечения достаточной величины поперечной силы сцепления на задних колесах;
  • — поддержание управляемости автомобиля путем обеспечения достаточной поперечной силы сцепления на передних колесах;
  • — уменьшение остановочного пути по сравнению с торможением с заблокированными колесами;
  • — быстрое изменение тормозных моментов для различных коэффициентов сцепления (например, когда автомобиль движется через небольшие участки льда на дорожном покрытии);
  • — контроль низких амплитуд изменения тормозного момента в целях предупреждения вибраций в зубчатых передачах;

— высокий уровень комфорта движения в результате незначительного влияния обратной связи на педаль тормоза и применения бесшумных исполнительных механизмов.

При движении автомобиля, оборудованного АБС, по дороге с сухим покрытием тормозной путь в среднем уменьшается на 10. 15 %, а по дороге с мокрым покрытием — на 20. 25 %. Одновременно повышается курсовая устойчивость ТС. Поперечное отклонение заторможенного автомобиля от направления движения при наличии АБС уменьшается почти вдвое.

Понятие конструктивной безопасности автомобиля

Конструктивная безопасность автомобиля — это свойство предотвращать ДТП, снижать тяжесть их последствий, не причиняя вреда людям и окружающей среде. Конструктивная безопасность подразделяется на: активную, пассивную, послеаварийную, экологическую.

Активная безопасность – свойство автомобиля снижать вероятность столкновения или полностью его предотвращать, когда водитель активными действиями противостоит аварии. Она зависит от компоновочных параметров автомобиля (габарита, веса), его динамичности, управляемости и информативности.

Пассивная безопасность – свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП, если оно уже случилось. Пассивную безопасность обеспечивают конструктивные мероприятия:

-Использование безопасных рулевых колонок

-Использование ремней безопасности

-Использование безопасного кузова и других элементов.

Послеаварийная безопасность – свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП после столкновения и предотвращать возникновение новых аварий. Сюда входят противопожарные мероприятия, эвакуация пассажиров и водителя из аварийного транспортного средства.

Экологическая безопасность – свойство автомобиля, позволяющее уменьшить вред, наносимый участниками движения окружающей среде в процессе эксплуатации (СО и уровень шума).

2. Активная безопасность.

Активная безопасность – свойство автомобиля снижать вероятность столкновения или полностью его предотвращать, когда водитель активными действиями противостоит аварии. Она зависит от компоновочных параметров автомобиля (габарита, веса), его динамичности, управляемости и информативности.

Высокие показатели активной безопасности достигаются благодаря следующим параметрам:

• Безотказности – стабильной работе всех основных узлов, агрегатов и систем автомобиля.

• Тормозным свойствам. Они должны обладать эффективной степенью реакции, чтобы автомобиль имел максимальную возможность избежать ДТП. Этому способствует специально разработанная антиблокировочная система (АБС), которая корректирует силу торможения каждого колеса и сводит к минимуму их скольжение.

• Тяговым свойствам. За счет тяговой динамики автомобиль может избежать аварии в случае, если торможение и маневрирование уже не возможно. При превышении силы тяги на колесе случается его пробуксовка. Бороться с данным явлением помогает противобуксовочная система (ПБС).

• Устойчивости автомобиля Фактор, позволяющий сохранить прямолинейное движение автомобиля вопреки воздействующим на него силам, провоцирующим занос или опрокидывание при больших скоростях.

• Управляемости автомобиля. Способность транспортного средства реагировать на малейшее действие водителя. При неподвижном рулевом колесе автомобиль должен менять направление движения – это, так называемая, поворачиваемость, которая бывает шинной и креновой. Для облегчения усилий водителя в настоящее время практически во всех автомобилях иностранного производства в базовую комплектацию включаются гидроусилители или электроусилители руля (ГУР, ЭУР)

• Информативности, которая делится на внутреннюю, внешнюю и дополнительную. Внутренняя – обзорность, показания приборов, расположение органов управления – помогает водителю управлять автомобилем. Внешняя – размер и окраска кузова, световая и звуковая сигнализация – обеспечивает нужной информацией других участников движения. Дополнительная информативность – противотуманные фары и другие устройства и характеристики – помогает в экстренных условиях.

• Комфортабельности. Комфортабельность дает возможность длительное время, не уставая, управлять автомобилем. В этом очень помогает оснащение современных автомобилей круиз-контролем, который способен автоматически поддерживать заданную скорость и снижать ее, в случае необходимости. Удобные для водителя и пассажиров сиденья, регулировка их по высоте, наклону спинки, расстоянию до рулевой колонки, возможность отрегулировать расположение самой рулевой колонки также играют непоследнюю роль.

3.Пассивная безопасность. Ее виды.

Пассивная безопасность — конструктивные мероприятия, направленные на сведение к минимуму вероятности ранений человека при ДТП. Она подразделяется на внешнюю и внутреннюю. Внешняя достигается исключением на внешней поверхности кузова острых углов, выступающих ручек и т.д. Для повышения уровня внутренней безопасности используются следующие конструктивные решения:

ü конструкция кузова, обеспечивающая приемлемые нагрузки на тело человека от резкого замедления при ДТП и сохранение пространства пассажирского салона после деформации кузова;

ü ремни безопасности, без использования которых смертельные исходы в результате аварии возможны уже при скорости 20 км/ч. Применение ремней повышает этот порог до 95 км/ч;

ü надувные подушки безопасности — аэрбеки. Они размещаются не только перед водителем, но и перед передним пассажиром, а также с боков (в дверях, стойках кузова и т. д.).

Источник https://atxp.ucoz.org/index/konstruktivnaja_i_ehkspluatacionnaja_bezopasnost_avtotransportnykh_sredstv/0-53

Источник https://studref.com/521425/tehnika/konstruktivnaya_bezopasnost

Источник https://poisk-ru.ru/s4012t1.html

Читать статью  Плакаты. ТБ при ремонте автомобилей
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: