И безопасность движения
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
Трогание автомобиля с места. Варианты начала движения автомо- биля, которые водитель может применить. Прогрев на месте. Если прогреть двигатель до рабочей температуры и потом начать движение, то на прогрев уйдет много времени, будет почти что бесполезно израсходовано топливо, в атмосферу будет дополнительно выброшено некоторое количество отравляющих веществ, но износ узлов и механизмов двигателя будет наименьшим. Движение можно начинать сразу на средней и затем высокой скорости. Прогрев в движении. Если начинать движение не прогревая двига- тель, то потери времени будут минимальны, расход топлива хоть и будет большим, но по сравнению с первым вариантом может оказаться меньше. Под нагрузкой двигатель прогреется быстрее, но износ его будет больше, особенно если двигатель будет работать на высокой частоте вращения. Этот способ можно считать приемлемым, если водитель спешит, или если сразу после начала движения дорога будет ровной и горизонтальной (или с укло- ном), если не будет перекрестков и хотя бы 1 – 1,5 км можно проехать без остановки и переключения передач. Если же для того, чтобы начать движе- ние, нужно сначала задним ходом выехать с места стоянки, затем развер- нуться и поехать в гору по неровной с ямами дороге да еще через SO м окажется перекресток со светофором, то лучше подождать, пока двигатель прогреется, так как разгоняться и маневрировать при холодном двигателе очень трудно. Всякий раз он стремиться заглохнуть, необходимых тяговых усилий не развивает. Частичный прогрев. Прогрев двигателя до средней температуры (+20 – 30°С) дает и средние результаты. Продолжительность прогрева не так велика, как в первом случае, и износ не так велик как во втором. Двига- тель работает более устойчиво, чем холодный, и расход топлива умерен- ный. Для каждого случая хорош свой способ прогрева двигателя. Если во- дитель никуда не спешит, он использует первый способ, если нет лишнего времени, но сложны условия движения, воспользуется частичным прогре- вом. Но в любом случае при трогании автомобиля с места необходимо преодолеть силы сопротивления качению, подъему и инерции. Для этого требуется сила тяги, в несколько раз большая, чем при установившемся ре- жиме движения. Трогание груженого и легкового автомобиля производят с первой передачи, а незагруженного – на второй. При трогании автомобиля на мягком грунте, в песке, в снегу, на подъ- еме необходимо при включении сцепления устанавливать повышенную 15 частоту вращения коленчатого вала тем большую, чем больше сопротивле- ние грунта, подъем или загрузка автомобиля. На скользких дорогах при трогании устанавливают наименьшую частоту вращения коленчатого вала. Разгон автомобиля и переключение передач. В обычных условиях разгон автомобиля должен быть плавным, но не слишком растянутым. Наи- более частая ошибка начинающих води гелей при трогании и разгоне – рез- кое увеличение подачи топлива, что приводит к проскальзыванию колес даже на сухой дороге. При этом преждевременно изнашиваются шины, ис- пытывает сильные нагрузки трансмиссия автомобиля, расход топлива неоп- равданно возрастает, водитель и пассажиры ощущают дискомфорт. Наобо- рот, плавное нажатие на педаль подачи топлива обеспечивает оптимальные условия для разгона, уменьшает износ агрегатов трансмиссии автомобиля, выброс токсичных веществ в атмосферу и обеспечивает курсовую устойчи- вость автомобиля на любой дороге. Для обеспечения плавного разгона водителю необходимо развивать чувствительность к перемещению педали подачи топлива. Этому способст- вует правильное положение ноги на педали. Разгон автомобиля после трогания с места до скорости, позволяющей двигаться на прямой передаче, обычно выполняется последовательным пе- реключением передач. На каждой передаче автомобиль разгоняют до такой скорости, при которой на очередной передаче двигатель будет работать без перегрузок. Поспешный переход на более высокую передачу увеличивает время и путь разгона и приводит к работе двигателя с перегрузкой. Признаками пере- грузки являются характерный дребезжащий шум в трансмиссии, движение автомобиля рывками, остановка двигателя. На автомобилях с синхронизаторами в коробке передач передачи с низшей на высшую можно переключать с одинарным выключением сцеп- ления. Переключение передач в восходящем порядке на автомобиле без син- хронизаторов в коробке передач производится с двойным выключением сцепления Двойное выключение сцепления лучше уравнивает окружные скоро- сти зацепляемых шестерен или муфт. Переключать передачи любым из спо- собов следует в таком темпе, чтобы не уменьшалась скорость движения ав- томобиля. Это особенно важно на дорогах с большим сопротивлением. Переключение передач в нисходящем порядке на автомобиле, не имеющем синхронизаторов в коробке передач, производят с двойным вы- ключением сцепления и промежуточной подачей топлива («перегазовкой»). 16 1.3. Торможение автомобиля Знание эффективных приемов торможения и умение применять их в критических ситуациях является залогом обеспечения безопасности движе- ния. Различают несколько основных способов торможения: плавное, резкое, прерывистое, ступенчатое, комбинированное, двигателем. Кроме того, тор- можение можно условно разделить на виды: служебное, экстренное и ава- рийное. Служебное торможение отличается плавностью и небольшим замед- лением (менее 3 м/с2). Оно может осуществляться за счет свободного выбе- га автомобиля, последовательною переключения на низшие передачи и, на- конец, плавного нажатия на педаль тормоза до полной остановки автомоби- ля. При экстренном торможении педаль нажимается быстро и сильно, при этом зачастую возникают блокировка и скольжение колес, что увеличивает тормозной путь. Для повышения эффективности торможения дополнитель- но используют стояночную и вспомогательную тормозные системы. Аварийное торможение осуществляется при выходе из строя рабо- чей тормозной системы или сильном снижении эффективности ее работы. В этих случаях используют запасную и стояночную тормозные системы, а ав- тогонщики, кроме того, приемы бокового скольжения с вращением автомо- биля и естественные препятствия рядом с дорогой (снежный вал, подъем и т.д.). Наиболее распространенным и безопасным является плавный способ торможения (рис. 1.10,а). Его применяют, как правило, на сухом покрытии и в спокойной дорожной обстановке. Водитель плавно и постепенно увели- чивает давление на педаль, ослабляя его непосредственно перед самой ос- тановкой. При этом способе двигатель можно отключить от трансмиссии. В экстренных случаях применяют резкий способ торможения (рис. 1.10,б). Водитель кратковременно и сильно нажимает на педаль тормоза вплоть до блокировки колес, затем несколько снижает усилие для их раз- блокирования. При таком торможении, особенно на скользких участках, возможен занос автомобиля; при блокировке колес увеличивается тормоз- ной путь, поэтому этот способ используют только при частичном торможе- нии для экстренного замедления в критических ситуациях. Двигатель от трансмиссии отключают непосредственно перед остановкой. Для надежного и эффективного торможения в экстренных случаях необходимо уверенно владеть ступенчатым способом торможения (рис. 1.10,г). Водитель сильно и быстро нажимает на педаль тормоза вплоть до кратковременной блокировки колес, затем чуть отпускает педаль, снова увеличивает усилие до блокировки колес и вновь отпускает. Таким чередо- ванием нажима и частичного, отпускания педали удается балансировать на 17 грани юза колес и обеспечить минимальный тормозной путь. Более прост в выполнении (правда, и менее эффективен) прерыви- стый способ торможения (рис. 1.10,в). При таком способе после нажатия педали тормоза и блокировки колес педаль полностью отпускают и затем вновь нажимают, повторяя это действие несколько раз до полного заторма- живания. Ступенчатый и прерывистый способы торможения применяют без выключения сцепления, а выключают его непосредственно перед останов- кой. При торможении на неровных дорогах с чередующимися скользкими участками используют комбинированный способ торможения, заключаю- щийся в сочетании ступенчатого и прерывистого, способов на скользких и неровных участках дорог с резким способом – на сухих и ровных. Вспомогательную тормозную систему (торможение двигателем) применяют в случаях, когда необходимо погасить скорость без использова- ния рабочего тормоза. Такие ситуации возникают на затяжных спусках, в условиях низкого коэффициента сцепления (на скользких дорогах). Для торможения двигателем включают резким ударным способом низшую пе- редачу, используя при этом форсированную «перегазовку». При любом способе торможения следует помнить, что нельзя допус- кать длительной блокировки колес, так как в этом случае теряется управ- ляемость автомобиля и увеличивается тормозной путь (рис.1.11). а) б) в) г) Рис. 1.10. Способы торможения: а – плавный; б – резкий; в – прерывистый; г – ступенчатый; Т – время, необходимое для полной остановки автомобиля; Р – усилие на педали тормоза. Р Т Р Т Р Т Р Т 18 Рис. 1.11. Величина тормозного пути в зависимости от способа торможения 2. ДОРОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ, ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ И БЕЗОПАС- НОСТЬ 2.1. Понятие о системе «водитель–автомобиль–дорога–среда» Применительно к транспортному процессу структурную схему сис- темы эксплуатации автомобильной техники с некоторыми условностями можно представить состоящей из четырех основных блоков: «водитель – автомобиль – дорога – среда» (ВАДС) (рис.2.1). Такая схема позволяет ана- лизировать как систему в целом, так и отдельно подсистемы. Рис. 2.1. Структурная схема системы эксплуатации автомобильной техники В приведенной структурной схеме можно выделить следующие ос- новные подсистемы: 1 – внешняя среда – водитель; 2 – водитель – автомо- биль; 3 – автомобиль – дорога; 4 – внешняя среда – дорога; 5 – дорога – ав- томобиль; 6 – автомобиль– водитель; 7 – внешняя среда – автомобиль. Анализ взаимодействия подсистем имеет большое значение при оп- ределении эффективности эксплуатации транспорта. Коротко рассмотрим сущность основных подсистем. Начало торможения с юзом без юза Водитель Автомобиль Дорога В В н н е е ш ш н н я я я я с с р р е е д д а а 19 Подсистема «внешняя среда – водитель»является информационной моделью транспортного процесса. Она базируется на психологических осо- бенностях взаимодействия водителя с условиями движения. Внешняя среда представляет собой информационное поле, которое формирует у водителя эмоциональное напряжение. Водитель, анализируя внешнюю среду, изби- рает такую ориентацию, которая обеспечивает безопасность движения и ми- нимальное эмоциональное напряжение. В этом сущность взаимодействия компонентов данной подсистемы. Подсистема «водитель–автомобиль»– эргономическая модель, ба- зирующаяся на физиологических возможностях водителя и исполнительных механизмах автомобиля. Получив от внешней среды информацию и про- анализировав ее, водитель взаимодействует с исполнительными механиз- мами, управляет движением автомобиля, задает ему рациональные режимы движения. При сочетании движения автомобилей на дороге создается транспортный поток. Исследование подсистемы «водитель – автомобиль» имеет большое значение для решения отдельных задач по эксплуатации ав- томобилей, в том числе и задачи обеспечения безопасности движения, Подсистема «автомобиль – дорога»представляет собой механи- ческую модель транспортного процесса. Основное внимание в этой подсис- теме уделяется взаимодействию автомобиля через подвеску и колеса с до- рожным покрытием. При движении автомобиль воздействует на проезжую часть, в результате чего в дорожном покрытии возникают напряжения, влияющие на его прочность и долговечность. Исследование рассматривае- мой подсистемы позволяет разработать различные мероприятия (содержа- ние и ремонт) по поддержанию дорог в хорошем техническом состоянии. Подсистема «внешняя среда – дорога» – сложная тепломассооб– менная модель. Она базируется на анализе воднотеплового воздействия гео- графических комплексов (климата, рельефа местности, грунтов, гидроло- гии, гидрогеологии и т.д.) на дорогу. Так, например, воздействие атмосфер- ных осадков ухудшает эксплуатационные качества покрытий. Исследование данной подсистемы позволяет разработать мероприятия по повышению ус- тойчивости дорог и безопасности движения. Подсистема «дорога – автомобиль» является динамической моде- лью (обратная связь подсистемы «автомобиль–дорога). Она базируется на анализе колебательного процесса при движении автомобиля по проезжей части. Вследствие наличия различных неровностей покрытий автомобиль испытывает случайные воздействия. Это вызывает сложный колебательный процесс колес, кузова, автомобиля в целом. Исследование подсистемы весьма важно в теории эксплуатационных свойств автомобиля. Оно позво- ляет решать различные задачи – рассчитывать расход топлива, определять возможную скорость движения, производительность автомобиля и др. 20 Подсистема «автомобиль – водитель» является обратной связью подсистемы «водитель – автомобиль». Анализ этой подсистемы позволяет изучить влияние условий движения на работоспособность водителей. В ча- стности, могут быть установлены предельные нормы вибрации и шума для водителей. Эффективность расстановки органов управления, размеры сало- на автомобилей и т.д. Подсистема «внешняя среда – автомобиль» представляет интерес три исследовании надежности автомобилей, их работы в различных клима- тических условиях. Все подсистемы между собой в той или иной степени взаимосвязаны. Вместе с тем каждую подсистему можно представить отдельными элемен- тами. С этой точки зрения водитель занимает особое место в системе ВАДС. Это элемент системы, осуществляющий управление автомобилем и участвующий в поддержании его работоспособности, т.е. обеспечении экс- плуатационной надежности. Главная задача водителя – управление автомобилем и контроле» за его работой. Тенденции развития автомобиля таковы, что физический труд по управлению им становится все меньше, а на первое место выдвигаются повышенные требования к восприятию, мышлению, управляющим воздей- ствиям, к надежности профессиональной деятельности водителя в условиях высокой нервно – эмоциональной напряженности. 2.2. Безопасность транспортных средств Безопасность транспортного средства включает в себя комплекс кон- структивных и эксплуатационных свойств, снижающих вероятность дорож- но–транспортных происшествий, тяжесть их последствий и отрицательное влияние на окружающую среду. Различают активную, пассивную, послеа- варийную и экологическую безопасность транспортного средства (рис. 2.2). Под активной безопасностью транспортного средства понима- ются его свойства, снижающие вероятность возникновения дорожно– транспортного происшествия. Активная безопасность обеспечивается не- сколькими эксплуатационными свойствами, позволяющими водителю уве- ренно управлять автомобилем, разгоняться и тормозить с необходимой ин- тенсивностью, совершать маневрирование на проезжей части, которого тре- бует дорожная обстановка, без значительных затрат физических сил. Ос- новные из этих свойств: тяговые, тормозные, устойчивость, управляемость, проходимость, информативность, обитаемость. Под пассивной безопасностью транспортного средства пони- маются его свойства, снижающие тяжесть последствий дорожно– 21 транспортного происшествия. Различают внешнюю и внутреннюю пассивную безопасность автомо- биля. Основным требованием внешней пассивной безопасности является обеспечение такого конструктивного выполнения наружных поверхностей и элементов автомобиля, при котором вероятность повреждений человека этими элементами в случае дорожно – транспортного происшествия была бы минимальной. Как известно, значительное количество происшествий связано со столкновениями и наездами на неподвижное препятствие. В связи с этим одним из требований к внешней пассивной безопасности автомобилей явля- ется предохранение водителей и пассажиров от ранений, а также самого ав- томобиля от повреждений с помощью внешних элементов конструкции. Рис. 2.2. Структура безопасности транспортных средств Примером элемента пассивной безопасности может быть травмобезо- пасный бампер, назначение которого – смягчать удары автомобиля о пре- пятствия при малых скоростях движения (например, при маневрировании в зоне стоянки). Пределом выносливости перегрузок для человека является 50–60g (g– ускорение свободного падения). Пределом выносливости для незащищён- ного тела является величина энергии, воспринимаемая непосредственно те- Безопасность транспортных средств Активная Пассивная Эксплуатационные свойства - надежность элементов конструк- ции; - тягово – скоростные; - тормозные; - устойчивость; - управляемость; - информативность; Рабочее место водителя - микроклимат; - эргономиче- ские параметры; - шум и вибра- ция; - загазованность. Внешняя - форма кузова; - травмобезо- пасные элемен- ты. Внутренняя - зона жизнеобеспечения; -мероприятия по снижению перегрузок: ремни безопас- ности, пневматические по- душки, подголовники. - травмобезопасные: рулевая колонка, органы управления, стекла и все элементы сало- на. Послеаварийная - противопожарные мероприятии; - мероприятия по эвакуации людей; - аварийная сигнализация. Экологическая Мероприятия снижающие: - потребление энергоресурсов; - потребление кислорода; - уровень загазованности; - уровень шума и вибрации; - уровень электромагнитных излуче- 22 лом, соответствующая скорости движения около 15 км/ч. При 50 км/ч энер- гия превышает допустимую примерно в 10 раз. Следовательно задача со- стоит в снижении ускорений тела человека при столкновении за счёт про- должительных деформаций передней части кузова автомобиля, при кото- рых поглощалось бы как можно больше энергии. То есть, чем больше деформация автомобиля и чем дольше она про- исходит, тем меньшие перегрузки испытывает водитель при столкновении с препятствием. К внешней пассивной безопасности имеют отношение декоративные элементы кузова, ручки, зеркала и другие детали, закреплённые на кузове автомобиля. На современных автомобилях всё шире применяются утомлен- ные ручки дверей, не наносящие травм пешеходам в случае дорожно – транспортного происшествия. Не применяются выступающие эмблемы за- водов–изготовителей на передней части автомобиля. К внутренней пассивной безопасности автомобиля предъявляются два основных требования: – создание условий, при которых человек мог бы безопасно вы- держать любые перегрузки; – исключение травмоопасных элементов внутри кузова (кабины). Во- дитель и пассажиры при столкновении после мгновенной остановки авто- мобиля еще продолжают двигаться, сохраняя скорость движения, которую автомобиль имел перед столкновением. Именно в это время происходит большая часть травм в результате удара головой о ветровое стекло, грудью о рулевое колесо и рулевую колонку, коленями о нижнюю кромку щитка приборов. Анализ дорожно – транспортных происшествий показывает, что по- давляющее большинство погибших находилось на переднем сиденье. По- этому при разработке мероприятий по пассивной безопасности в первую очередь уделяется внимание обеспечению безопасности водителя и пасса- жира, находящихся на переднем сиденье. Конструкция и жесткость кузова автомобиля выполняются такими, чтобы при столкновениях деформировались передняя и задняя части кузова, а деформация салона (кабины) была по возможности минимальной для со- хранения зоны жизнеобеспечения, то есть минимально необходимого про- странства, в пределах которого исключено сдавливание тела человека, на- ходящегося внутри кузова. Кроме того, должны быть предусмотрены следующие меры, сни- жающие тяжесть последствии при столкновении: – необходимость перемещения руля и рулевой колонки и поглощения ими энергии удара, а также равномерного распределения удара по поверх- ности груди водителя; 23 – исключение возможности выброса или выпадения пассажиров и водителя (надежность дверных замков); – наличие индивидуальных защитных и удерживающих средств для всех пассажиров и водителя (ремни безопасности, подголовники, пневмо- подушки); – отсутствие травмоопасных элементов перед пассажирами и водите- лем; – оборудование кузова травмобезопасными стеклами. Эффектив- ность применения ремней безопасности в сочетании с другими мероприя- тиями подтверждена статистическими данными. Так, использование ремней уменьшает количество травм на 60 – 75% и снижает их тяжесть. Одним из эффективных способов решения проблемы ограничения пе- ремещения водителя и пассажиров при столкновении является применение пневматических подушек, которые при столкновении автомобиля с препят- ствием наполняются сжатым газом за 0,03 – 0,04с, воспринимают на себя удар водителя и пассажиров и тем самым снижают тяжесть травмы. |