Определение эффективности торможения транспортных средств. Определение эффективности торможения транспортных средств
 Скачать 3.47 Mb.
|
 АТТЕСТАЦИОННАЯ РАБОТА ПО ИТОГАМ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПЕРЕПОДГОТОВКИ ПО НАПРАВЛЕНИЮ «БЕЗОПАСНОСТЬ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ» ПО ПРОГРАММЕ «КОНТРОЛЕР ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ» ОБУЧАЮЩИЙСЯ: Петров Дмитрий Александрович ТЕМА: Определение эффективности торможения транспортных средств Хабаровск, 2022 г. Введение В настоящее время интенсивность движения автомобильного транспорта неуклонно растёт, что требует повышения безопасности движения. Выполнение требования повышения безопасности движения может быть осуществлено путём улучшения качества дорог и организации движения на них, а также за счёт повышения безопасности самих транспортных средств. Основная роль отводится активной безопасности транспортных средств, поскольку решение этой проблемы обеспечивает предотвращение дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Актуальность темы заключается в том, что исправность тормозной системы автомобиля, это как раз таки то, что непосредственно влияет на его управляемость и устойчивость и обеспечивает безопасность на дорогах для всех участников дорожного движения. Безопасность автомобиля немыслима без эффективного тормозного управления. Целью моей работы является определение тормозной эффективности и устойчивости автомобилей при торможении. В соответствии с поставленной целью, задачами реферата являются: - изучить устройство тормозных систем, а также их классификацию и назначение; тормозной транспортный автомобиль - разобраться в особенностях замедления автомобиля на разных дорожных покрытиях; - оценить тормозную эффективность транспортных средств. Предполагаемый результат исследования: рассмотреть сущность тормозной системы транспортных средств, а также деятельность сотрудника полиции в оценке тормозной системы. 1. Устройство, классификация и назначение тормозной системы Тормозная система включает в себя 2 основных элемента: механизм; привод. Тормозной механизм – это приспособление, которое предназначено для замедления вращения колеса (то есть создания тормозного момента). Его устанавливают, как на задние, так и на передние колеса. Включает в себя подвижную и неподвижную части. Роль первой играет диск, а второй – колодки, которые крепятся на специальном устройстве, именуемом суппортом (Приложение 1). Привод необходим для управления механизмом. В подавляющем большинстве современных авто (причем не только легковых) он гидравлический. Состоит из: педали тормоза, находящаяся в салоне транспортного средства; гидроусилителя; главного цилиндра; колесных цилиндров; соединительных шлангов и трубок. Также есть и другие типы приводов. Они бывают: механическими – практически вышли из употребления, так как не предусматривают усиления и требуют большого усилия для остановки; пневматические – усиление происходит за счет сжатого воздуха, в основном используются на большегрузных автомобилях; электрические – усиление происходит за счет электромагнитного механизма, чаще всего применяются в дорогих легковых автомобилях; гибридные – сочетают 2 из перечисленных выше типов. У тормозных систем существует своя классификация. В каждом автомобиле имеется 3 различных тормозных системы: ( Приложение 2) рабочая; запасная; стояночная; вспомогательная. Рассмотрим каждый из этих типов более подробно. Рабочая тормозная система Под рабочей тормозной системой понимается совокупность деталей и узлов, которые обеспечивают штатную остановку транспортного средства. Ее устройство и схема работы описаны выше. Запасная тормозная система Запасная система предусмотрена на тот случай, если откажет рабочая. Ее главное назначение – выполнение аварийного торможения и предотвращение дорожно-транспортного происшествия. Она может быть реализована по-разному, но чаще всего встречаются 2 варианта. - Контур рабочей. В этом случае она представляет собой отдельный замкнутый контур рабочей системы, который активизируется при отказе тормозов. Для такой системы используют название двухконтурная. - Отдельная подсистема. В данном случае запасная система выполняется в виде отдельной подсистемы, которая никак не связана с основной. Подобная конструкция считается более надежной, так как позволяет выполнить торможение даже в случае серьезных неисправностей. Стояночная тормозная система Используется для того, чтобы удерживать транспортное средство на одном месте в течение длительного времени. Срабатывает при включении ручного тормоза. В подавляющем большинстве случаев является механической и не использует для усиления гидравлику или пневматику. Вспомогательная тормозная система Предназначена для поддержания постоянной скорости машины в течение продолжительного времени (например, при длительных спусках, или там, где нужно долго ехать на холостом ходу). Устанавливается на грузовых автомобилях с пневматической системой торможения. Подразумевает подачу в цилиндры не топливной смеси, а воздуха под давлением. В результате силовой агрегат не только не приводит транспортное средство в движение, но и препятствует такому движению. Воздух в цилиндры подается непосредственно из пневмосистемы – она связана с ними посредством специальной заслонки, которая открывается после нажатия соответствующей кнопки, установленной в салоне автомобиля. Использование вспомогательной системы значительно снижает нагрузку на рабочую, тем самым предотвращая ее преждевременный износ и возникновение неисправностей. Кроме того, подобное передвижение гораздо безопаснее – если один из узлов выйдет из строя, то его функции выполнит второй. Это особенно актуально для большегрузных авто. Вообще, тормозная система предназначена для снижения скорости движения и полной остановки (экстренной) автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля1. Процесс торможения движущегося автомобиля заключается в создании искусственного сопротивления этому движению. Обычно уменьшение скорости автомобиля вплоть до полной его остановки осуществляется путем создания тормозных сил в контакте колес с дорогой, направленных в сторону, противоположную движению. Тормозные силы необходимы и для удерживания автомобиля на месте. Тормозная сила создается путем торможения колеса специальным, обычно фрикционным, устройством – тормозным механизмом. Наиболее высокая эффективность торможения требуется в экстренных случаях. Именно на это должна быть рассчитана тормозная система, хотя они составляют не более 1 - 3% от общего числа использования тормозной системы. Подводя итог вышесказанному, стоит сказать о том, что тормозная система по своему устройству имеет довольно сложное строение. Принцип работы тормозной системы зависит от различных частей тормозной системы. Изучение всех деталей, частей, видов и механизмов рассматриваемой системы позволит обеспечить правильное её использование и углубиться в исследование особенностей торможения транспортных средств. Тормозная система автомобиля предназначена для замедления или осуществления полной остановки транспортного средства. В тормозную систему входит ряд составных частей – это тормозные колодки, шланги, тормозные цилиндры, вакуумный усилитель, барабаны или диски. Все современные автомобили оборудуются фрикционными тормозами. В основе работоспособности фрикционных тормозов используется сила трения неподвижных деталей механизма о подвижные. Тормозная система разделяется на два вида: рабочая, которая предназначена для снижения скорости и остановки автомобиля и стояночная, которая используется для того, чтобы удержать автомобиль на неровной поверхности (ручник, но в современных автомобилях бывает и автоматический стояночный тормоз). Согласно требований, которые предъявляются странами, входящими в ЕЭС, рабочей и стояночной тормозной системами должен быть оборудован каждый производимый автомобиль. Обеспечить безопасную эксплуатацию транспортных средств без высоко-эффективной и крайне надежной тормозной системы не представляется возможным. Перед инженерами, работающими в автомобилестроении, постоянно стоит задача совершенствования тормозных систем. Многие из этих усовершенствований, к сожалению, предлагаются только в дополнительных опциях к автомобилю или только в дорогих комплектациях, за которые приходится платить больше. Но стоит ли экономить на собственной безопасности? Это решает каждый автолюбитель самостоятельно. Принцип действия тормозной системы Схема подготовлена по материалам automn.ru и systemsauto.ru трубопровод контура «левый передний-правый задний тормозные механизмы» сигнальное устройство трубопровод контура «правый передний - левый задний тормозные механизмы» бачок главного тормозного цилиндра главный тормозной цилиндр вакуумный усилитель тормозов педаль тормоза регулятор давления трос стояночного тормоза тормозной механизм заднего колеса регулировочный наконечник стояночного тормоза рычаг привода стояночного тормоза тормозной механизм переднего колеса При нажатии на педаль тормоза в тормозной системе создается давление, которое усиливается вакуумным усилителем и передается через тормозные шланги на неподвижные части тормозного механизма - колодки. Тем самым тормозные колодки приводятся в движение и либо зажимают тормозной диск (в дисковых тормозах), либо упираются в стенки барабана (в тормозах барабанного типа), что обеспечивает торможение. Дисковые тормоза хотя и более дорогие, но более надежные, поэтому барабанные тормоза используются лишь на задних колесах бюджетных автомобилей. Схема дисковых тормозовДисковый тормозной механизм состоит из тормозного диска, который закреплен на колесе и вращается вместе с ним, двух неподвижных колодок, которые установлены внутри суппорта по обе стороны от тормозного диска. Суппорт крепится на кронштейне. На суппорте, в его пазах также крепятся рабочие цилиндры, которые во время торможения прижимают тормозные колодки к диску. Тормозные колодки после отпускания педали тормоза возвращаются в исходное положение пружинными элементами. Тормозной диск в процессе торможения, под воздействием сил трения сильно нагревается. Охлаждение тормозных дисков происходит за счет конвективного омовения потоком воздуха. Для улучшения отвода накапливаемого диском тепла в нем делаются специальные отверстия и в этом случае диск является вентилируемым. Для еще большего повышения эффективности процесса торможения и нивелирования последствий перегрева диска на спортивных и скоростных автомобилях устанавливают тормозные диски, изготовленные с применением специальных керамических материалов. Тормозной привод служит для обеспечения управления всеми составляющими тормозного механизма. В современных тормозных системах применяются такие типы тормозных приводов: механический, пневматический, гидравлический, электрический и комбинированный. Механический привод применяется в стояночной тормозной системе (ручник). Механический привод - это система тяг, тросов и рычагов, которые служат для соединения рычага стояночного тормоза с тормозным механизмом задних колес автомобиля. Существует также система механического привода стояночного тормоза, приводимая в действие с помощью ножной педали. Гидравлический привод является наиболее распространенным типом привода в рабочей системе тормозов. Конструкция гидравлического привода включает: педаль тормоза, главный тормозной цилиндр, вакуумный усилитель тормозов, рабочие цилиндры, шланги и трубопроводы. Принцип работы гидравлического привода тормозов описан чуть выше. Для обеспечения надежности тормозной системы работа гидравлического привода организуется по двум (как правило) независимым контурам. При поломке одного контура, его функции берет на себя другой контур. Рабочие контуры могут дублировать функции друг-друга либо выполнять часть какую-то часть функций второго контура. Возможно также и выполнение каждым контуром строго своих функций. Наиболее распространенной является диагональная схема работы контуров. Пневматический привод используется преимущественно в тормозной системе грузовых автомобилей. Комбинированный тормозной привод, как следует из названия, представляет собой сочетание (комбинацию) двух видов привода (электропневматический, например). Далее скажем пару слов о дополнительных системах, которые делают автомобиль более безопасным... Анти-блокировочная система ABS, предназначается для предотвращения блокирования колес автомобиля во время очень сильного нажатия на педаль тормоза, что позволяет избежать движения юзом, и сохранить контроль над автомобилем. В состав системы ABS (Antilock Brake System) входят три элемента – это датчик измерения скорости, который устанавливается на каждом колесе, модулятор давления тормозной жидкости и блок управления системой ABS. Система TCS создана на основе системы ABS и предназначена для предотвращения пробуксовывания колес во время слишком резкого старта или на скользкой дороге. Система (Traction Control System) существует и под названиями: ASR, ASC, ETS. Она отличается от системы ABS только наличием модифицированного блока управления. ESP. Еще одной полезной системой, которая может устанавливаться на автомобиле, является система электронной стабилизации колес ESP. Эта система работает в повороте, причем его угол и скорость не имеют значения, при возникновении заноса задней оси автомобиля, ESP (Electronic Stability Program) обеспечивает подтормаживание переднего наружного колеса. В такой ситуации образуется стабилизирующий момент, возникающий между колесами автомобиля, который возвращает движущийся автомобиль на безопасную траекторию. 2. Особенности замедления транспортного средства на разных дорожных покрытиях Большинство всех дорожно-транспортных происшествий происходит на мокрых, обледенелых или заснеженных дорогах. Такие дороги имеют ухудшенные условия сцепления. Это значит, что увеличивается вероятность проскальзывания колес по поверхности дороги, а также их увода в сторону. В этих условиях автомобиль часто становится неуправляемым. Возможность предотвращение ДТП чаще всего связана с интенсивным торможением, поэтому необходимо, чтобы тормозные свойства автомобиля обеспечивали его эффективное замедление в любых дорожных ситуациях. Для выполнения этого условия, сила, развиваемая тормозным механизмом, не должна превышать силы сцепления с дорогой, зависящей от весовой нагрузки на колесо и состояния дорожного покрытия. Иначе колесо заблокируется (перестанет вращаться) и начнет скользить, что может привести к заносу автомобиля и значительному увеличению тормозного пути. Чтобы предотвратить блокировку, силы, развиваемые тормозными механизмами, должны быть пропорциональны весовой нагрузке на колесо. Реализуется это с помощью применения на передней оси более эффективных дисковых тормозов, а на задней – барабанных, причем с ограничителем тормозных сил. Зимой и летом состояние дорожного покрытия разное, поэтому для наилучшей реализации тормозных свойств необходимо применять шины, соответствующие сезону. Максимальное установившееся замедление наступает при достижении максимально возможной продольной реакции, т.е. при полном использовании сцепных качеств колеса с дорогой. При замедлении, меньшем по значению, чем максимально установившееся, продольная реакция не достигает своего максимального значения, т.е. при торможении не происходит полного использования сцепных качеств колеса и дороги. Это происходит при служебном торможении, когда используется часть сцепных качеств. Иначе говоря, коэффициент сцепления можно рассматривать как переменную величину, меняющуюся от нуля до максимального значения, соответствующего экстремальному торможению, замедление при торможении также может изменяться от нуля до максимально возможного по условиям сцепления. Таким образом, знание тонкостей применения навыков торможения транспортного средства необходимы и важны абсолютно для всех. Например, сотрудники ГИБДД зачастую подвергают себя опасности при попытке задержать или остановить ТС, что происходит в разное время и в разных условиях. Дорожное покрытие не всегда обладает всеми безопасными свойствами и не всегда находится в надлежащем состоянии. Если водители будут грамотно применять особенности торможения, то это в значительной степени облегчит управление и поможет создать наиболее комфортные и безопасные условия как для водителя, так и других участников дорожного движения. 3. Оценка тормозной эффективности транспортных средств Известен способ оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобилей при торможении – ГОСТ Р 51709 – 2001 "Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки". Настоящий стандарт регламентирует следующие параметры оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля при торможении на стендах: - усилие на органе управления - удельная тормозная сила - относительная разность тормозных сил колес одной оси. При проверках в дорожных условиях стандарт регламентирует: - усилие на органе управления; - тормозной путь; - установившееся замедление; - время срабатывания тормозной системы. Кроме того, автомобиль при торможении в дорожных условиях с начальной скоростью не менее 40 км/ч не должен ни одной своей частью выходить из нормативного коридора движения шириной 3 метра. Эффективность торможения зависит не только от тормозов. Самая лучшая тормозная система не будет работать в полную силу с неподходящими шинами, настройками подвески и стилем вождения. Оптимизация развесовки, низкий центр тяжести, длинная колесная база, большая загруженность и аэродинамический прижим задней оси положительно влияют на торможение. Также требования к безопасности тормознорй системы предусмотрены ГОСТ 33997-2016 Колесные транспортные средства. Требования к безопасности в эксплуатации и методы проверки. Более подробно рассмотрим их. Рабочая тормозная система КТС(колесное транспортное средство) должна обеспечивать выполнение нормативов эффективности торможения на стендах согласно (рисунок1) либо в дорожных условиях согласно (рисунок 2). Начальная скорость торможения при проверках в дорожных условиях – 40 км/ч. Масса КТС при проверках не должна превышать технически допустимой максимальной массы.  Рисунок 1- Нормативы эффективности торможения КТС при проверках на роликовых стендах.  Рисунок 2 Нормативы эффективности торможения КТС при проверках в дорожных условиях. При проверках на стендах допускается относительная разность тормозных сил колес оси (в процентах от наибольшего значения) для осей КТС с дисковыми колесными тормозными механизмами не более 20% и для осей с барабанными колесными тормозными механизмами – не более 25%. Не допускаются к эксплуатации траснпортные средства имеющие следующие деффекты: а) утечки сжатого воздуха из тормозных камер; б) нарушения герметичности трубопроводов или соединений в гидравлическом тормозном приводе и подтекания тормозной жидкости; в) коррозия трубопроводов или деталей тормозного привода, грозящая потерей герметичности или разрушением; г) перегибы, видимые перетирания и другие механические повреждения тормозных трубопроводов; д) трещины или остаточная деформация деталей тормозного привода; е) набухание под давлением, наличие трещин и видимых мест перетирания тормозных шлангов; ж) нарушение целостности и демонтаж регулятора тормозных сил, предусмотренного эксплуатационной документацией КТС. Методы проверки тормозных систем Эффективность торможения и устойчивость КТС при торможении рабочей тормозной системой и эффективность торможения запасной тормозной системой проверяют на роликовых стендах силового или инерционного типа либо в дорожных условиях инерционным методом с использованием прибора для проверки тормозных систем в дорожных условиях или прибора для регистрации тормозной диаграммы. Стояночную тормозную систему проверяют тремя методами: по скатыванию с уклона нормативной величины, на роликовых стендах для проверки тормозов и инерционным методом в дорожных условиях (только КТС, для которых такая проверка допускается изготовителем в эксплуатационной документации). Вспомогательную тормозную систему проверяют только в дорожных условиях инерционным методом в установленном интервале скорости движения КТС. Таким образом, на эффективность торможения влияют как внешние, так и внутренние факторы (само состояние тормозной системы). Поэтому следует осуществлять периодическою проверку работы тормозной системы, её частей и механизмов. Также при эксплуатации транспортного средства следует учитывать погодные условия и уметь применять навыки по безопасному управлению в таких условиях. Заключение В век новых технологий с каждым днём появляется всё больше и больше новых механизмов и устройств, но всё это не будет являться прогрессом, если не будет использоваться без риска для жизни и здоровья людей. Высокие темпы автомобилизации создают дополнительные предпосылки ухудшения в сфере обеспечения безопасности дорожного движения. Изучив тормозную систему и особенности её эффективности, я пришёл к выводу о том, что каждую систему нужно изучить изнутри, потому что на качество торможения транспортного средства влияет пригодность частей и механизмов транспортной системы, а также то, как они будут себя проявлять в тех или иных погодных и дорожных условиях. Существование ряда особенностей замедления транспорта на разных дорожных покрытиях требует дополнительных знаний у водителя. Поэтому, на мой взгляд, стоит ввести дополнительную подготовку и проверку умений и качества вождения водителей на разных дорожных покрытиях. Со стороны правоохранительных органов стоит увеличить контроль за соблюдением проведения технического обслуживания водителей своих ТС. Так как неисправность тормозной системы может привести к дорожно-транспортным происшествиям и их последствиям. Всё это необходимо для понимания общих проблем защиты пассажиров и водителей, которые получают травмы, потому как основная задача пассивной безопасности автомобиля – сохранения жизни водителям и пассажирам, а также снижение количества, тяжести травм, сохранения грузов, ремонтопригодность автомобиля после ДТП. Предполагаемый результат исследования: Я считаю, что данная тема очень важна для меня как будущего сотрудника полиции. Потому что, в соответствии с Приказом МВД России от 23.08.2017 N 664 (ред. от 21.12.2017) "Об утверждении Административного регламента исполнения Министерством внутренних дел Российской Федерации государственной функции по осуществлению федерального государственного надзора за соблюдением участниками дорожного движения требований законодательства Российской Федерации в области безопасности дорожного движения" п. 7.10. сотрудники полиции обзаны осуществлять государственный надзор за соблюдением требований нормативных правовых актов в области безопасности дорожного движения, регулировать дорожное движение, оформлять документы о ДТП. Таким образом, основным правовым документом является ПДД 1. Согласно ст.30 Федеральный закон от 10.12.1995 N 196-ФЗ (ред. от 30.07.2019) "О безопасности дорожного движения" федеральный государственный надзор в области безопасности дорожного движения осуществляется в целях обеспечения соблюдения осуществляющими деятельность по эксплуатации автомобильных дорог, транспортных средств, выполняющими работы и предоставляющими услуги по техническому обслуживанию и ремонту транспортных средств юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями (далее – юридические лица, индивидуальные предприниматели) и гражданами – участниками дорожного движения требований законодательства Российской Федерации о безопасности дорожного движения (далее – обязательные требования)2. Список используемой литературы Нормативные правовые акты: 1. ГОСТ Р 51709 – 2001 "Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки". Основная литература: 1. Казаринов, В.М. Автотормоза: Учебник / В.М. Казаринов. – М.: Транспорт, 1974г. 2. Иноземцев, В.Г. Нормы и методы расчета автотормозов: пособие / В.Г. Иноземцев, П.Т. Гребенюк. – М.: Транспорт, 1971г. 3. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. – М.: Машиностроение, 1977г. 4. Афанасьев Л.Л., Дьяков А.Б., Илларионов Б.А. Конструктивная безопасность автомобилей. – М.: Машиностроение, 1982г. 5. Немцов Ю.М., Майборода О.В.. Эксплуатационные качества автомобиля регламентированные требованиями безопасности движения. – М.: Транспорт, 1977г. Приложение 1.  Приложение 2.  1 Казаринов, В.М. Автотормоза: Учебник / В.М. Казаринов. – М.: Транспорт, 1974г. 1 Приказ МВД России от 23.08.2017 № 664 (ред. от 21.12.2017) "Об утверждении Административного регламента исполнения Министерством внутренних дел Российской Федерации государственной функции по осуществлению федерального государственного надзора за соблюдением участниками дорожного движения требований законодательства Российской Федерации в области безопасности дорожного движения" 2 Федеральный закон от 10.12.1995 № 196-ФЗ (ред. от 30.07.2019) "О безопасности дорожного движения" |