Основы управления транспортными средствами и безопасность движения

• Название: Основы управления транспортными средствами и безопасность движения
• Анкор: outs.doc
• Дата: 13.12.2017
• Размер: 1.29 Mb.
• Имя файла: outs.doc
• Тип: Учебное пособие; #11261
• страница: 2 из 11

1.2. Пуск двигателя и начало движения
Пуск и остановка двигателя. Перед пуском двигателя необхо­димо выполнить контрольный осмотр автомобиля в объеме, пре­дусмотренном инструкцией по эксплуатации. Последовательность операций при пуске двигателя зависит от его теплового состоя­ния.

В зависимости от технического состояния аккумуляторной ба­тареи карбюраторный двигатель пускают либо стартером, либо пусковой рукояткой. Прогретый карбюраторный двигатель пус­кают стартером при открытой воздушной заслонке карбюрато­ра. Стартер нужно включать не более трех раз на 8–10с с интерва­лом 15–20с. После пуска двигателю нужно дать несколько секунд поработать, добиваясь устойчивой работы при малой и средних частотах вращения коленчатого вала. Затем начинают движение автомобиля.

Для пуска прогретого дизеля предварительно включают пода­чу топлива. Как только двигатель начнет устойчиво работать, включатель стартера отпускают. Начинать движение можно при прогреве двигателя до 70°С.

Холодные карбюраторные двигатели надежно пускаются без предварительной подготовки при температуре окружающего воз­духа до минус 15°С, а дизели – до минус 5°С. Если температура воздуха ниже указанных значений, двигатель нужно предваритель­но подогреть или применить специальные средства облегчения пуска.

Для остановки карбюраторного двигателя выключают зажигание, а дизеля – прекращают подачу топлива. Перед остановкой дизеля он должен поработать 3–4 мин без нагрузки при средней частоте вращения коленчатого вала для снятия тепловых напря­жений. Непосредственно перед остановкой частоту вращения ко­ленчатого вала доводят до минимальной.

Трогание автомобиля с места. Варианты начала движения автомобиля, 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 двигатель, 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 уклоном), если не будет перекрестков и хотя бы 1 – 1,5 км можно проехать без остановки и переключения передач. Если же для того, чтобы начать движение, нужно сначала задним ходом выехать с места стоянки, затем развернуться 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. Двигатель работает более устойчиво, чем холод­ный, и расход топлива умеренный.

Для каждого случая хорош свой способ прогрева двигателя. Если водитель никуда не спешит, он использует первый способ, если нет лишнего времени, но сложны условия движения, восполь­зуется частичным прогревом.

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 режиме 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 подъеме необходимо при включении сцепления устанавливать повышенную частоту вращения коленчатого вала тем большую, чем больше сопротивление 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. Наиболее частая ошибка начинающих води гелей при трогании и разгоне – резкое увеличение подачи топлива, что при­водит к проскальзыванию колес даже на сухой дороге. При этом преждевременно изнашиваются шины, испытывает сильные на­грузки трансмиссия автомобиля, расход топлива неоправданно возрастает, водитель и пассажиры ощущают дискомфорт. Наобо­рот, плавное нажатие на педаль подачи топлива обеспечивает оптимальные условия для разгона, уменьшает износ агрегатов трансмиссии автомобиля, выброс токсичных веществ в атмосферу и обеспечивает курсовую устойчивость автомобиля на любой дороге.

Для обеспечения плавного разгона водителю необходимо раз­вивать чувствительность к перемещению педали подачи топлива. Этому способствует правильное положение ноги на педали.

Разгон автомобиля после трогания с места до скорости, позво­ляющей двигаться на прямой передаче, обычно выполняется пос­ледовательным переключением 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 перегрузки 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 сцепления.

Переключение передач в восходящем порядке на автомобиле без синхронизаторов в коробке передач производится с двойным выключением сцепления

Двойное выключение сцепления лучше уравнивает окружные скорости зацепляемых шестерен или муфт. Переключать переда­чи любым из способов следует в таком темпе, чтобы не уменьша­лась скорость движения автомобиля. Это особенно важно на до­рогах с большим сопротивлением.

Переключение передач в нисходящем порядке на автомобиле, не имеющем синхронизаторов в коробке передач, производят с двойным выключением сцепления и промежуточной подачей топ­лива («перегазовкой»).

1.3. Торможение автомобиля
Знание эффективных приемов торможения и умение применять их в критических ситуациях является залогом обеспечения безо­пасности движения. Различают несколько основных способов тор­можения: плавное, резкое, прерывистое, ступенчатое, комбиниро­ванное, двигателем. Кроме того, торможение можно условно раз­делить на виды: служебное, экстренное и аварийное.

Служебное торможение отличается плавностью и небольшим замедлением (менее 3 м/с2). Оно может осуществляться за счет сво­бодного выбега автомобиля, последовательною переключения на низшие передачи и, наконец, плавного нажатия на педаль тормо­за до полной остановки автомобиля. При экстренном торможении педаль нажимается быстро и сильно, при этом зачастую возникают блокировка и скольжение колес, что увеличивает тормозной путь. Для повышения эффек­тивности торможения дополнительно используют стояночную и вспомогательную тормозные системы.

Аварийное торможение осуществляется при выходе из строя рабочей тормозной системы или сильном снижении эффективно­сти ее работы. В этих случаях используют запасную и стояночную тормозные системы, а автогонщики, кроме того, приемы боково­го скольжения с вращением автомобиля 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 увеличивает давление на педаль, ослаб­ляя его непосредственно перед самой остановкой. 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 разблокирования. При таком торможении, особенно на скользких участках, возможен занос автомобиля; при блокировке колес увеличивается тормозной путь, поэтому этот способ используют только при частичном торможении 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 чередованием нажима и частичного, отпускания педали удается балансировать на грани юза колес и обеспечить минимальный тормозной путь.

Более прост в выполнении (правда, и менее эффективен) прерывистый 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 затормаживания. Ступенчатый и преры­вистый способы торможе­ния применяют без вык­лючения сцепления, а вык­лючают его непосредственно перед остановкой. При торможении на неровных дорогах с чере­дующимися скользкими участками используют комбинированный способ торможения, заключающийся 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 использования рабочего тормоза. Такие ситуации возникают на затяжных спусках, в условиях низкого ко­эффициента сцепления (на скользких дорогах). Для торможения двигателем включают резким ударным способом низшую переда­чу, используя при этом форсированную «перегазовку».

При любом способе торможения следует помнить, что нельзя допускать длительной блокировки колес, так как в этом случае теряется управляемость 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.
Рис. 1.11. Величина тормозного пути в зависимости от способа торможения.

2. ДОРОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ, ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ
2.1. Понятие о системе «водитель–автомобиль–дорога–среда»
Применительно к транспортному процессу структурную схе­му системы эксплуатации автомобильной техники с некоторыми условностями можно представить состо­ящей из четырех основных блоков: «во­дитель – автомобиль – дорога – среда» (ВАДС) (рис.2.1). Такая схема позволяет ана­лизировать как систему в целом, так и отдельно подсистемы.

Рис. 2.1. Структурная схема системы эксплуатации автомобильной техники

В приведенной структурной схеме можно выделить следующие основные подсистемы: 1 – внешняя среда – води­тель; 2 – водитель – автомобиль; 3 – автомобиль – дорога; 4 – внешняя среда – дорога; 5 – дорога – автомобиль; 6 – ав­томобиль– водитель; 7 – внешняя среда – автомобиль.

Анализ взаимодействия подсистем имеет большое значение при определении эффективности эксплуатации транспорта. Коротко рассмотрим сущность основных подсистем.

Подсистема «внешняя среда – водитель»является информаци­онной моделью транспортного процесса. Она базируется на пси­хологических особенностях взаимодействия водителя с условия­ми движения. Внешняя среда представляет собой информацион­ное поле, которое формирует у водителя эмоциональное напря­жение. Водитель, анализируя внешнюю среду, избирает такую ориентацию, которая обеспечивает безопасность движения и ми­нимальное эмоциональное напряжение. В этом сущность взаимо­действия компонентов данной подсистемы.

Подсистема «водитель–автомобиль»– эргономическая модель, базирующаяся на физиологических возможностях водителя и ис­полнительных механизмах автомобиля. Получив от внешней сре­ды информацию и проанализировав ее, водитель взаимодейству­ет с исполнительными механизмами, 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 автомобилей, в том числе и задачи обеспечения безопасности дви­жения,

Подсистема «автомобиль – дорога»представляет собой механи­ческую модель транспортного процесса. Основное внимание в этой подсистеме уделяется взаимодействию автомобиля через подвеску и колеса с дорожным покрытием. При движении автомобиль воз­действует на проезжую часть, в результате чего в дорожном покры­тии возникают напряжения, влияющие на его прочность и долго­вечность. Исследование рассматриваемой подсистемы позволяет разработать различные мероприятия (содержание и ремонт) по поддержанию дорог в хорошем техническом состоянии.

Подсистема «внешняя среда – дорога» – сложная тепломассооб–менная модель. Она базируется на анализе воднотеплового воз­действия географических комплексов (климата, рельефа местнос­ти, грунтов, гидрологии, гидрогеологии и т.д.) на дорогу. Так, например, воздействие атмосферных осадков ухудшает эксплуа­тационные качества покрытий. Исследование данной подсисте­мы позволяет разработать мероприятия по повышению устойчи­вости дорог и безопасности движения.

Подсистема «дорога – автомобиль» является динамической моделью (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 позволяет решать различные задачи – рассчитывать расход топлива, определять возможную скорость движения, производительность автомобиля и др.

Подсистема «автомобиль – водитель» является обратной свя­зью подсистемы «водитель – автомобиль». Анализ этой подсисте­мы позволяет изучить влияние условий движения на работоспо­собность водителей. В частности, могут быть установлены пре­дельные нормы вибрации и шума для водителей. Эффективность расстановки органов управления, размеры салона автомобилей и т.д.

Подсистема «внешняя среда – автомобиль» представляет инте­рес три исследовании надежности автомобилей, их работы в раз­личных климатических условиях.

Все подсистемы между собой в той или иной степени взаимо­связаны. Вместе с тем каждую подсистему можно представить от­дельными элементами. 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 эксплуатационной 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 воздействиям, к надежности профес­сиональной деятельности водителя в условиях высокой нервно – эмоциональной напряженности.

2.2. Безопасность транспортных средств
Безопасность транспортного средства включает в себя комп­лекс конструктивных и эксплуатационных свойств, снижающих вероятность дорожно–транспортных происшествий, тяжесть их последствий и отрицательное влияние на окружающую среду. Раз­личают активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность транспортного средства (рис. 2.2).

Под активной безопасностью транспортного средства понима­ются его свойства, снижающие вероятность возникновения до­рожно–транспортного происшествия. Активная безопасность обес­печивается несколькими эксплуатационными свойствами, позво­ляющими водителю уверенно управлять автомобилем, разгоняться и тормозить с необходимой интенсивностью, совершать манев­рирование на проезжей части, которого требует дорожная обста­новка, без значительных затрат физических сил. Основные из этих свойств: тяговые, тормозные, устойчивость, управляемость, про­ходимость, информативность, обитаемость.

Под пассивной безопасностью транспортного средства пони­маются его свойства, снижающие тяжесть последствий дорожно–транспортного происшествия.

Различают внешнюю и внутреннюю пассивную безопасность автомобиля. 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 является предохранение водителей и пассажи­ров от ранений, а также самого автомобиля от повреждений с по­мощью внешних элементов конструкции.




Активная





Эксплуатационные свойства

- надежность элементов конструкции;

- тягово – скоростные;

- тормозные;

- устойчивость;

- управляемость;

- информативность;

- весовые и габаритные параметры.









Рис. 2.2. Структура безопасности транспортных средств
Примером элемента пассивной безопасности может быть травмобезопасный бампер, назначение которого – смягчать удары автомобиля о препятствия 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 незащищённого тела является величина энер­гии, воспринимаемая непосредственно телом, соответствующая скорости движения около 15 км/ч. При 50 км/ч энергия превыша­ет допустимую примерно в 10 раз. Следовательно задача состоит в снижении ускорений тела человека при столкновении за счёт продолжительных деформаций передней части кузова автомоби­ля, при которых поглощалось бы как можно больше энергии.

То есть, чем больше деформация автомобиля и чем дольше она происходит, 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 утомленные ручки дверей, не нанося­щие травм пешеходам в случае дорожно – транспортного происше­ствия. Не применяются выступающие эмблемы заводов–изгото­вителей на передней части автомобиля.

К внутренней пассивной безопасности автомобиля предъявля­ются два основных требования:

– создание условий, при которых человек мог бы безопасно вы­держать любые перегрузки;

– исключение травмоопасных элементов внутри кузова (кабины). Водитель и пассажиры при столкновении после мгновенной остановки автомобиля 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 подавляющее большинство погибших находилось на переднем сиденье. Поэтому при разработке мероприятий по пассивной бе­зопасности в первую очередь уделяется внимание обеспечению безопасности водителя и пассажира, 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 сохранения зоны жизнеобеспечения, то есть минимально необходимого пространства, в пределах ко­торого исключено сдавливание тела человека, находящегося внут­ри кузова.

Кроме того, должны быть предусмотрены следующие меры, снижающие тяжесть последствии при столкновении:

– необходимость перемещения руля и рулевой колонки и погло­щения ими энергии удара, а также равномерного распределе­ния удара по поверхности груди водителя;

– 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, пневмоподушки);

– отсутствие травмоопасных элементов перед пассажирами и водителем;

– оборудование кузова травмобезопасными стеклами. Эффективность применения ремней безопасности в сочетании с другими мероприятиями подтверждена статистическими данны­ми. Так, использование ремней уменьшает количество травм на 60 – 75% и снижает их тяжесть.

Одним из эффективных способов решения проблемы ограни­чения перемещения водителя и пассажиров при столкновении яв­ляется применение пневматических подушек, которые при столкновении автомобиля с препятствием наполняются сжатым газом за 0,03 – 0,04с, воспринимают на себя удар водителя и пассажиров и тем самым снижают тяжесть травмы.