Конструктивная безопасность транспортных средств реферат

Обновлено: 02.07.2024

Целью реферата является ознакомление читателя с системой безопасности автомобиля, ее развитием, появлением новых систем и доведение до каждого читающего суть каждой системы.
Современные системы безопасности предусматривают активную и пассивную безопасность

Вложенные файлы: 1 файл

реферат.docx

В данном реферате рассмотрена тема системы безопасности автомобиля. Считается, что эта тема актуальна в наше время, так как, согласно статистике, порядка 80–85% всех дорожно-транспортных происшествий приходятся на долю автомобилей. Именно поэтому автопроизводители, при разработке конструкции авто, уделяют максимум внимания его безопасности – ведь от безопасности отдельно взятого автомобиля напрямую зависит и общая безопасность движения на дорогах.

Современные системы безопасности предусматривают активную и пассивную безопасность. Активная безопасность включает в себя целый ряд устройств: антиблокировочную систему колес (АБС), противобуксовочные и противозаносные системы, электронный распределитель тормозных сил (РТС), электронная блокировка дифференциала (ЭБД), система контроля дистанции при парковке, адаптивный круиз-контроль. Очень важно рассмотреть их на рисунках и схемах понять устройство, принцип действия и назначение каждой системы. Пассивная безопасность включает в себя кузов, ремни безопасности, подушки безопасности, подголовники, травмобезопасный рулевой механизм. Реферат также разъясняет их предназначение, устройство и принцип работы на примере схем и рисунков. Прогресс не стоит на месте и с каждым днем все системы совершенствуются и развиваются. На примере автомобилей Volvo, Audi и Mercedes-Benz расматривается как внедрение новых технологий позволяет сделать автомобиль еще более безопасным.

Благодаря поставленной цели я хочу показать, как важна система безопасности автомобиля, которая помогает водителю обезопасить свою жизнь и жизнь пассажиров в непростых условиях современных дорог, а также предотвратить ситуацию возникновения ДТП.

Первые шаги на пути к автомобильной безопасности.

По мере развития автомобилестроения, автомобильной безопасности уделяли все больше и больше внимания. На первых порах автомобиль обзавелся яркими ацетиленовыми фарами и примитивной тормозной системой (колодочная). Данная тормозная система не подходила для резиновых шин, поэтому на машины вскоре стали устанавливать сначала ленточные тормоза, а потом и барабанные (которые срабатывали только на задних колесах). Только с 1910-го года появляется тормозная система на все четыре колеса.

По мере возрастания мощности автомобильных двигателей, появляются различные автомобильные устройства и системы, помогающие и облегчающие вождение машины, а также, исключающие многие опасные ситуации на дороге. Речь идет о дворниках, зеркалах заднего вида, противотуманных фарах, которые впервые появились на модели "Cadillac" 1938 года. Первыми поворотниками "обзавелись" автомобили фирмы Buick в 1939 году. Инженерами компании "Volvo" в 1944 году было разработано многослойное ветровое стекло, которое выдерживало сильные столкновения и не рассыпалось на осколки.

После внедрения в автомобильную промышленность гидравлических, а также электрических систем многие автопроизводители начали активно задействовать новые системы безопасности. К примеру, в 1921 году автомобили стали оснащаться гидравлическими тормозами, а в 1923 году на моделях "Renault" появился усилитель тормозной системы. Двухконтурную тормозную систему впервые стали использовать на автомобилях марки "Volvo" в 1966 году.

Разработанные Джоном Бойдлом Данлопом надувные шины из каучука значительно повысили комфортабельность поездок на машине. Салон стал более удобным, а сам автомобиль стал демонстрировать более плавный и надежный ход, управляемость заметно возросла. В 1904 году, благодаря стараниям компании "Continental", появляются рельефные покрышки, а спустя 42 года, "Michelin" начали выпуск шин с радиальным расположением нитей корда. Такой вариант покрышек активно используется в наши дни.

Активная безопасность автомобиля

Активная безопасность автомобиля – это совокупность его конструктивных и эксплуатационных свойств, направленных на предотвращение и снижение вероятности аварийной ситуации на дороге.

В число систем активной безопасности автомобиля входят:

Антиблокировочная система тормозов –система, основной задачей которой является предотвращение блокировки затормаживаемых колес автомобиля, сохранение его курсовой устойчивости и управляемости. Сегодня необходимость ее применения на современных легковых автомобилях признана подавляющим большинством автопроизводителей. Наличие АБС на автомобиле избавляет его водителя от необходимости постоянно контролировать тормозное усилие на педали во избежание блокировки, а следовательно и снижения эффективности торможения колес автомобиля. Эту задачу берет на себя электронный блок АБС, который анализирует сигналы, поступающие от датчиков скорости вращения колес, и через гидромодулятор воздействует на рабочие тормозные механизмы автомобиля

Принцип действия системы

На автомобилях, оборудованных тормозной системой обычного типа, резкое выжимание педали тормоза приводит к блокировке колес. При этом нарушается сцепление протектора с дорожным покрытием, и автомобиль может пойти юзом, теряя управляемость. Система АВС предотвращает преждевременную блокировку колес, непрерывно управляя скоростью их вращения во время торможения за счет модуляций давления гидравлической жидкости в каждом из тормозных механизмов.

Кстати, выход ABS из строя по какой-то причине приводит к активации аварийного режима при котором обеспечивается нормальное функционирование обычной тормозной системы

Основными компонентами современной ABS являются: гидромодулятор, датчики скорости вращения колес и электронный блок управления. Датчики отслеживают скорость вращения колес (посылая на скорости 100 км/ч около 1000 сигналов в секунду), и если появляются признаки их остановки (блокировки), то управление посылает сигнал к распределительному клапану гидромодулятора. В результате работы клапанов давление жидкости в тормозном механизме кратковременно уменьшается, а затем быстро восстанавливается. Частота этого цикла для разных систем может различаться, причем чем выше частота, тем меньше чувствуется характерная отдача на педали. Сначала применялись двухканальные системы, затем трех-, и наконец, сегодня практически все модели перешли на самые сложные и точные системы — четырехканальные, с четырьмя датчиками (по одному на каждое колесо).

В первом случае автомобиль имел два колесных датчика и два клапана, установленных по диагонали относительно продольной оси (т. е. по одному для передних и задних колес) Это была самая дешевая, но и самая ограниченная по своим возможностям система — затормаживались/ растормаживались одновременно оба колеса на каждой оси В трехканальной схеме были задействованы три датчика и три клапана — по одному на каждое из передних колес и один для колес задней оси. При этом затормаживание/растормаживание каждого колеса передней оси происходило уже независимо, а задние колеса по-прежнему тормозились одновременно.

Последняя система имеет отдельные датчики и клапаны для тормозных механизмов каждого из колес и, соответственно, подбирает для каждого из них наиболее оптимальный режим торможения. Позже, для коррекции тормозного усилия в системах ABS стали применять так называемые датчики перегрузок (G-датчики или акселерометры). G-датчик служит для выявления перегрузок, связанных с ускорением/замедлением автомобиля и выдает на блок управления ABS информацию в виде соответствующего сигнального напряжения. На автомобилях, оборудованных автоматической коробкой передач, модуль управления трансмиссией на основании сигналов от блока ABS может производить переключение на пониженные передачи, а на полноприводных автомобилях может перераспределяться момент между передними и задними осями (если, конечно, такое перераспределение также управляется электроникой). Современная ABS, как правило, уже способна учитывать неровности дорожного покрытия, углы поворота колес и изменение радиуса самого колеса, например при установке запаски. Кроме того, она может быть связана с другими системами активной безопасности.

После перехода к четырехканальным ABS удалось получить при сохранении устойчивости на скорости свыше 80 км/ч сокращение тормозного пути на 20 %.

ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung) – противобуксовочная система (ПБС) – система, которая контролирует уровень проскальзывания ведущих колес автомобиля, не допуская их пробуксовки в процессе разгона. Когда излишний крутящий момент приводит к проскальзыванию одного или обоих ведущих колес, ПБС воздействует на системы управления силовым агрегатом, снижая частоту вращения двигателя и повышая силу тяги на ведущих колесах автомобиля.

Принцип действия системы

Получая от датчиков АБС информацию о частотах вращения ведущих и ведомых колес автомобиля, блок управления ПБС сравнивает полученные сигналы и в случае, если возникает разница в частотах вращения ведущих и ведомых колес автомобиля, начинает воздействовать на силовой агрегат, снижая его мощность. На первом этапе ПБС делает более поздним момент зажигания рабочей смеси в цилиндрах двигателя. Если эта мера не дает должного эффекта, ПБС начинает воздействовать на систему подачи топлива. В зависимости от типа связи между педалью акселератора и устройствами подачи топлива (механическая или электронная) данное воздействие выражается либо в отключении одной из топливных форсунок, либо в изменении угла открытия дроссельной заслонки. В результате крутящий момент на ведущих колесах снижается до оптимальной величины, и автомобиль трогается с места либо ускоряется без пробуксовки.

EBV (Elektronishe Bremskraftverteilung) – электронный распределитель тормозных сил (РТС).

Основное назначение данного узла - распределение тормозных сил в момент начала торможения автомобиля, когда, согласно законам физики, под действием сил инерции происходит частичное перераспределение нагрузки между колесами передней и задней оси.

Основная нагрузка при торможении с движения передним ходом ложится на колеса передней оси, на которых может быть реализован больший тормозной момент, в то время как колеса задней оси, напротив, разгружаются, и, при приложении к ним большого тормозного момента, могут заблокироваться. Во избежание этого РТС, обработав данные, получаемые от датчиков АБС и датчика, определяющего положение педали тормоза, воздействует на тормозную систему и перераспределяет тормозные силы на колесах пропорционально действующим на них нагрузкам. РТС вступает в действие до начала работы АБС или при несрабатывании АБС из-за ее неисправности

EDS (Elektronische Differentialsperre) – электронная блокировка дифференциала (ЭБД)

ЭБД представляет собой логичное дополнение к функциям антиблокировочной системы (АБС), благодаря которому повышается потенциал безопасности автомобиля, улучшаются его тяговые характеристики при движении в неблагоприятных дорожных условиях, а также облегчаются процессы трогания с места, интенсивного разгона, движения на подъем и эксплуатации автомобиля в сложных погодных условиях.

Принцип действия системы

При прохождении поворотов колеса автомобиля, установленные на одной оси проходят пути разной длины, из-за чего их угловые скорости тоже должны быть разными. Это несовпадение скоростей компенсируется за счет работы дифференциального механизма, устанавливаемого между ведущими колесами. Но у применения дифференциала в качестве связующего звена между правым и левым колесами ведущей оси автомобиля есть и отрицательные стороны.

Особенностью конструкции дифференциала является то, что он (при равенстве правой и левой шестерен) независимо от условий движения осуществляет равное распределение крутящего момента между колесами ведущей оси. При прямолинейном движении на покрытии с равными коэффициентами сцепления это не сказывается на поведении автомобиля. Когда же ведущие колеса автомобиля попадают на участок с различными коэффициентами сцепления, колесо, движущееся по участку дороги с меньшим коэффициентом сцепления, начинает пробуксовывать. В силу условия равенства крутящих моментов, обеспечиваемого дифференциалом, буксующее колесо ограничивает тягу противоположного колеса. Блокировка дифференциала при несовпадении условий сцепления левых и правых колес устраняет эту равнораспределенность.

Получая сигналы от датчиков частоты вращения, имеющихся в составе АБС, ЭБД определяет угловые скорости ведущих колес и непрерывно сопоставляет их между собой. При несовпадении угловых скоростей, возникающем, например, при буксовании одного из колес, оно подтормаживается до тех пор, пока не сравняется по частоте вращения с небуксующим. В результате такого регулирования возникает реактивный момент, который, в случае необходимости, создает эффект механически заблокированного дифференциала, а колесо, имеющее лучшие условия сцепления с дорожным покрытием, получает возможность передавать большее тяговое усилие. При разности частот вращения около 110 об/мин система автоматически включается в работу и без ограничений действует на скоростях до 80 км/ч. Система ЭБД действует и при движении задним ходом, однако при прохождении поворотов она не срабатывает

ADK – система контроля дистанции при парковке, которая посредством ультразвуковых сенсоров определяет расстояние до ближайшего препятствия. Система включает в себя ультразвуковые преобразователи и блок управления. О величине расстояния до препятствия водителя информирует акустический сигнал, характер звучания которого изменяется при сокращении расстояния до препятствия. Чем меньше расстояние, тем короче пауза между отдельными сигналами. Когда до препятствия остается 0,2 м, звучание сигнала становится непрерывным. Акустический сигнал начинает работать, когда расстояние до препятствия составляет:

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.

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.).

Суббота, 26.02.2022, 02:04

Конструктивная и эксплуатационная безопасность автотранспортных средств

Факторы риска причинения вреда здоровью АТС

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.

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.

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.

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.

Безопасность транспортных средств ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

на тему: активная и пасивная безопасность г. Усть-Каменогорск

1. Активная безопасность

1.1 Анализ управляемости автомобиля

1.2 Условные обозначения

1.3 Определение весовых параметров автомобиля

1.4 Расчет управляемости автомобиля

2. Пассивная безопасность

2.1 Анализ процесса столкновения автомобилей

2.3 Допущения, принимаемые при теоретическом расчете

2.4 Определение деформации расчетного автомобиля в зависимости от скорости столкновения

2.5 Определение времени деформации расчетного автомобиля в зависимости от скорости столкновения

2.6 Определение изменений деформации расчетного автомобиля во времени

2.7 Определение изменения скорости расчетного автомобиля во времени

2.8 Определение замедления расчетного автомобиля во времени

2.9 Определение изменения скорости замедления расчетного автомобиля

2.10 Определение деформации расчетного автомобиля в зависимости от изменения его замедления

2.11 Определение перемещения человека в зависимости от скорости' столкновения при у* = о

2.12 Определение перемещения человека во времени

2.13 Определение изменения скорости перемещения человека

2.14 Определения замедления при перемещении человека

2.15 Определение скорости замедления человека при перемещении

2.16 Определение скорости замедления человека при перемещении

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Появившись в конце 19 века, автомобиль уже через несколько лет стал опасным для жизни человека. В 1896 году было зафиксировано первое происшествие — наезд автомобиля на пешехода, в 1899 году такое же происшествие закончилось смертью человека.

Увеличение выпуска автомобилей и улучшение их эксплуатационных свойств приводит к повышению скорости и интенсивности движения, плотности транспортных потоков. В результате этого усложняются условия дорожного движения, повышается аварийность.

Безопасность дорожного движения зависит от разных причин. Для удобства анализа все факторы, влияющие на дорожное движение и его безопасность условно делят на три взаимодействующих части: автомобиль, водитель, дорога. из трех элементов системы водитель-автомобиль — дорога наибольшей потенциальной опасностью обладает транспортное средство.

Причиной дорожно-транспортного происшествия часто является несоответствие одного из элементов системы водитель-автомобиль-дорога остальным элементам. Многие происшествия возникают из-за того, что требования дорожной обстановки выше возможностей человеческого организма или конструкции транспортного средства. Воздействие на водителя дополнительных нагрузок, вызванных недостатками конструкции автомобиля или его неудовлетворительным состоянием может резко ухудшить качество вождения, а в особенно неблагоприятных случаях привести к аварии. Напротив, удачная конструкция автомобиля, компенсирующая психофизиологические недостатки человека, может способствовать повышению безопасности дорожного движения.

Конструктивная безопасность автомобиля представляет собой сложное свойство. Для удобства анализа ее делят на активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность.

Активная безопасность автомобиля — свойство автомобиля предотвращать дорожно-транспортные происшествия (снижать вероятность возникновения).

Пассивная безопасность автомобиля — свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП.

Послеаварийная безопасность автомобиля — свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП после его остановки.

Экологическая безопасность автомобиля — свойство автомобиля, позволяющее уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации.

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

1. Активная безопасность

1.1 Анализ управляемости автомобиля

Управляемость оценивают по соответствию параметров движения автомобиля воздействиям водителя на рулевое колесо. При различных воздействиях степень соответствия может быть различной.

Управляемость автомобилем характеризуется разностью углов увода передней и задней осей. У вод колес проявляется при движении автомобиля на повороте под действием центробежной силы.

Поворачиваемостью называют свойства автомобиля изменять направление движения поворота управляемых колес. Есть две основных причины поворачиваемости: увод колес, вызываемой поперечной эластичностью шин, и поперечный крен кузова, связанный с эластичностью подвески. Соответственно различают шинную и креновую поворачиваемость автомобиля.

Уводом называют качение колеса под углом к своей плоскости.

1.2 Условные обозначения

G_H — номинальная грузоподъемность автомобиля, Н (предусмотренная техническими условиями);

Go — вес порожнего автомобиля (собственный вес в снаряженном состоянии);

Go1 — собственный вес на переднюю ось, Н;

Go2 — собственный вес на заднюю ось, Н;

Gа — полный вес автомобиля (груженого), Н;

Gа1 — полный вес на переднюю ось, Н;

Gа2 — полный вес на заднюю ось, Н;

Z — база автомобиля, м;

A — расстояние оси передних колес до центра тяжести автомобиля, м;

C — расстояние от оси задних колес до центра тяжести автомобиля, м;

n1 — количество колес на передней оси, шт;

n2- количество оси на задней оси, шт;

B — ширина профиля шины, м;

D — посадочный диаметр обода, м;

Р1 — давление воздуха в шинах передних колес, МН/м 2 ;

V1 — скорость движения автомобиля, м/с;

P2 — давление воздуха в шинах задних колес, МН/м₂;

R — радиус поворота дороги, м;

G — ускорение свободного падения, м/с 2 (g = 9,8 м/с 2 );

K_y₁— коэффициент сопротивления увода колес передней шины, н/рад.;

K_y₂— коэффициент сопpотивления увода колес задней шины, н/paд.;

PцG₀— центробежная сила действующая, на порожний автомобиль, н;

PцG_a — центробежная сила действующая, на груженый автомобиль при его движении на повороте дороги, Н;.

Pц1G₀ — часть центробежной силы, приходящейся на переднюю ось груженого автомобиля, Н;

Pц2G₀ — часть центробежной силы, приходящейся на заднюю ось груженого автомобиля, Н;

Pц1G_a— часть центробежной силы, приходящейся на переднюю ось порожнего автомобиля, Н;.

Pц2G_a— часть центробежной силы, приходящейся на заднюю ось порожнего автомобиля, Н;

?_nG₀— угол увода передней оси порожнего автомобиля, рад;

?_зG₀— угол увода задней оси порожнего автомобиля, рад;

?_nG_а— угол увода передней оси груженого автомобиля, рад;

?_зG_а— угол увода задней оси груженого автомобиля, рад;

— критическая скорость движения порожнего автомобиля, м/с;

— критическая скорость движения груженого автомобиля, м/с;

Модель автомобиля выбирается согласно предпоследней цифре зачетной книжки:

Конструктивной безопасностью автомобиля называется свойство предотвращать ДТП, снижать тяжесть его последствий и не причинять вреда людям и окружающей среде. Это свойство сложное и связано с другими эксплуатационными свойствами автомобиля (тяговой и тормозной динамичностью, устойчивостью, управляемостью, информативностью). Конструктивную безопасность делят на активную, пассивную, послеаварийную и экологическую (рис. 1).

Рис. 1. Классификация конструктивной безопасности транспортных средств

Активная безопасность – это свойство автомобиля снижать вероятность возникновения ДТП или полностью его предотвращать. Оно проявляется в период, когда в опасной дорожной обстановке водитель еще может изменить характер движения автомобиля. Активная безопасность зависит от компоновочных параметров автомобиля (габаритных и весовых), его динамичности, устойчивости, управляемости и информативности.

Пассивная безопасность – это свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП, если оно все же случилось. Пассивная безопасность проявляется в период, когда водитель, несмотря на принятые меры безопасности, не может изменить характер движения автомобиля и предотвратить дорожно-транспортное происшествие (кульминационная фаза ДТП).

Послеаварийная безопасность – это свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП после остановки и предотвращать возникновение новых аварий (конечная фаза ДТП). Для этого внедряют противопожарные мероприятия, облегчают эвакуацию пассажиров и водителя из аварийного автомобиля.

Экологическая 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.

В действительности все виды безопасности связаны между собой, влияют один на другой, и не всегда можно провести четкую границу между ними. Так, например, хорошая тормозная система, позволяющая остановить автомобиль на коротком расстоянии, повышает вероятность предотвращения ДТП, улучшая активную безопасность автомобиля. Кроме того, чем эффективнее тормозная система, тем большее замедление автомобиля она обеспечивает на том же расстоянии. Следовательно, если даже не удастся предотвратить наезд или столкновение, то вероятная тяжесть последствий ДТП все же будет меньше, т.е. повысится пассивная безопасность. Замки автомобильных дверей должны выдерживать большие перегрузки, не открываясь, чтобы предотвратить выпадение пассажиров при ДТП (пассивная безопасность). Вместе с тем они не должны заклиниваться и препятствовать эвакуации пострадавших из автомобиля (послеаварийная безопасность). Взаимосвязь различных видов безопасности и противоречивость требований, предъявляемых к конструкции автомобиля, вынуждают конструкторов и технологов принимать компромиссные решения. При этом неизбежно ухудшаются одни свойства, менее существенные для автомобиля данного типа, и улучшаются другие, имеющие большее значение.

2. Нормативные документы по конструктивной безопасности транспортных средств

Обеспечение безопасности дорожного движения невозможно без его четкой регламентации и последовательного выполнения юридическими и физическими лицами, а также всеми гражданами требований нормативных актов, без строгого соблюдения лицензионных требований и условий, и, наконец, законов на автомобильном транспорте. Каждая страна с развитым автомобильным транспортом имеет свои законы и нормативные акты, содержащие требования к конструкции подвижного состава и его техническому состоянию.

В этих актах основное внимание раньше уделялось техническим неисправностям автомобиля, препятствовавшим его безопасной эксплуатации. Поэтому в правилах дорожного движения указывались технические неисправности, при наличии которых эксплуатация автомобиля считалась недопустимой по соображениям безопасности.

Однако оценки одного технического состояния автомобилей оказалось недостаточно. Внимательное изучение причин дорожно-транспортных происшествий показало, что в настоящее время большинство аварий происходит с технически исправными, часто даже новыми, автомобилями, а тяжесть последствий ДТП определяется не столько изношенностью узлов и деталей, сколько соответствием конструкции автомобилей сложным условиям дорожного движения. Стала очевидной необходимость определения совершенства конструкции автомобиля в отношении его безопасности и разработка системы показателей для количественной ее оценки. Такая работа началась с середины 60-х годов одновременно в нескольких странах.

Требования к подвижному составу и отдельным системам и устройствам в России сформулированы:

- в международных и межгосударственных стандартах (ГОСТ), к которым Россия присоединяется;

- в государственных стандартах Российской Федерации (ГОСТ Р);

- в стандартах предприятий и технических условиях, которые утверждаются объединениями и предприятиями независимо от форм собственности.

Важным условием действенности стандартов по конструктивной безопасности автомобилей и ограничительным мероприятиям является система контроля предусмотренных требований, а также наличие организаций, ответственных за осуществление такого контроля.

С целью установления соответствия механических транспортных средств и прицепов требованиям безопасности для жизни, здоровья или имущества граждан и охраны окружающей среды (зафиксированным в нормативной и технической документации), проводится обязательная сертификация. Национальным органом по сертификации в нашей стране является Госстандарт РФ.

При разработке отечественных документов учитывается практика международных организаций, имеющих опыт в регламентации мероприятий по конструктивной безопасности автомобилей и располагающих сформулированными требованиями ко многим элементам конструкции.

Учитывая международный характер требований к безопасности конструкции автотранспортных средств в 1958 году в г. Женеве в рамках Комитета по внутреннему транспорту ЕЭК ООН ряд европейских стран принял “Соглашение о принятие единообразных условий официального утверждения и о взаимном признании официального утверждения предметов оборудования и частей механических транспортных средств”. В рамках этого соглашения страны-участницы разрабатывают единые предписания (Правила ЕЭК ООН), содержащие требования к автотранспортным средствам и методам их испытаний. К настоящему времени утверждено около 105 правил ООН, примерно столько же проектов правил и рекомендаций находится в стадии разработки и утверждения. Упомянутые документы являются составной частью Соглашения и составляют основу международной системы сертификации транспортных средств, предназначенной для устранения технических препятствий в международной торговле и промышленном сотрудничестве.

На основании этого Соглашения официальные утверждения по соответствующим объектам предписаний, относящиеся к автотранспортным средствам и их оборудованию в одних странах, должны признаваться в других странах-участницах Соглашения, а новые разрабатываемые предписания по конструкции транспортных средств (после принятия их, по крайней мере, двумя странами-участницами и утверждения генеральным секретарем ООН) становятся Правилами ООН по конструкции транспортных средств, т.е. дополнениями этого Соглашения.

Советский Союз (Российская Федерация) стал участником Соглашения в 1987 г.

Согласно принятой ЕЭК ООН классификации (Правило № 13) все типы автомототранспортных средств делятся на 4 категории, в зависимости от числа колес, назначения и полной массы.

Транспортным средствам с числом колес менее 4-х и полной массой менее 1 т присвоен индекс L с подразделением на 5 подкатегорий по числу и расположению колес, рабочему объему двигателя и максимальной скорости.

Всем пассажирским транспортным средствам с числом колес 3 и более и массой выше 1 т присвоен индекс М с подразделением на 3 подкатегории по числу мест для сидения (исключая место для водителя) и по полной массе.

Транспортным средствам для перевозки грузов с числом колес 3 и более и массой, превышающей 1 т, присвоен индекс N с подразделением на 3 подкатегории по полной массе.

Прицепным транспортным средствам присвоен индекс О с подразделением на 4 подкатегории по числу осей и полной массе.

Правила ЕЭК ООН, директивы ЕЭС и стандарты РФ в большой степени корреспондируются и имеют различия, как правило, по несущественным параметрам и методическим особенностям проведения испытаний. В директивах стран общего рынка в ряде случаев уточнены по сравнению с ЕЭК ООН особенности процедуры проведения испытаний. Наиболее полно и в то же время достаточно жестко регламентированы требования к безопасности конструкции автомобилей в стандартах США, однако в последнее время отмечается сближение их с требованиями Правил ЕЭК ООН.

Разработанные предписания по каждой категории транспортных средств систематически перерабатываются, дополняются и уточняются. Упраздняются устаревшие нормативы и вводятся новые, более строгие требования.

Большую работу по созданию новых и унификации существующих требований к конструкции автомобиля в отношении его безопасности проводит Международная организация по стандартизации (ISO), объединяющая более 80 стран, в том числе и РФ. Ее технический комитет 22 “Дорожный транспорт” занимается международной стандартизацией в автомобилестроении. Основное направление работ этого комитета – стандартизация, взаимозаменяемость автомобильного подвижного состава. В составе комитета функционирует более 20 подкомитетов, многие из которых непосредственно заняты конструктивной безопасностью транспортных средств.

Разработка стандартов по конструктивной безопасности автомобилей явилась результатом стремления в кратчайший срок снизить аварийность на автомобильном транспорте. Однако самые энергичные мероприятия не могут быстро привести к желаемым результатам. Предположим, что ежегодный выпуск автомобилей составляет 8 – 10% автомобильного парка страны, тогда весь парк сможет отвечать новым требованиям стандарта лишь через 10–12 лет. К этому времени, естественно, изменятся условия эксплуатации автомобилей, и стандарт, хотя бы частично, устареет. Поэтому все нормативные акты по безопасности подлежат пересмотру и доработке через определенные промежутки времени.

3. Активная безопасность автомобиля и измерители ее свойств

Для современных автомобильных дорог характерно наличие большого количества разнообразных транспортных средств, движущихся одновременно и образующих единый транспортный поток.

Наблюдения за транспортными потоками показывают, что основную их массу составляют автомобили, на долю которых приходится, как правило, до 75–80% всех транспортных средств. Соответственно высока и доля участия автомобиля в дорожно-транспортных происшествиях. В среднем из общего числа происшествий происшествия с автомобилями составляют 80–85%. Поэтому безопасность транспортных средств изучают сейчас в первую очередь применительно к автомобилю. У других транспортных средств рассматриваются лишь специфические особенности, влияющие на безопасность.

Возможность эффективного использования автомобиля в определенных условиях и соответствие его конструкции требованиям эксплуатации определяют по его эксплуатационным свойствам. Для оценки отдельных эксплуатационных свойств служит система измерителей и показателей.

Измеритель – это параметр, характеризующий эксплуатационное свойство автомобиля. Например, измерителями динамичности автомобиля служат скорость и ускорение. Измеритель характеризует эксплуатационное свойство с качественной стороны; иногда для полной оценки свойства необходимо несколько измерителей.

Показатель – это число, характеризующее величину измерителя, его количественное значение. Показатель позволяет оценить эксплуатационное свойство автомобиля при определенных условиях работы. Обычно показатель используют для установления граничных возможностей автомобиля в конкретных условиях эксплуатации. Так, одним из показателей тяговой динамичности автомобиля является максимальная скорость, развиваемая им на горизонтальном участке дороги с хорошим покрытием.

Качеством автомобиля, как любого вида продукции, называют совокупность свойств, обусловливающих ею пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением (ГОСТ 15467–79).

Читайте также: