ШПОРЫ БТС. 1 Аварийность на автомобильном транспорте и ее причины
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
1 Аварийность на автомобильном транспорте и ее причины. Конструктивная безопасность автомобиля является сложным его свойством. Структура безопасности транспортных средств представляет следующие аспекты: активная безопасность; пассивная безопасность; послеаварийная безопасность и экологическая безопасность. Комплексный подход к изучению безопасности дорожного движения не исключает, а наоборот, предполагает детальное изучение и совершенствование каждого элемента системы ВАД в отдельности. ДТП называют событие, возникшее в результате нарушения нормального режима движения хотя бы одного транспортного средства и повлекшее за собой смерть или травмирование людей (увечье, ранение, контузия), повреждение транспортных средств и грузов, искусственных сооружений (зданий, телеграфных столбов, мостов и т.п., зеленых насаждений) или нанесшее другой материальный ущерб. Из трех элементов системы ВАД наибольшей потенциальной опасностью обладает автомобиль. Ежегодно в РБ совершается порядка 7 тыс. ДТП, в которых 1400 чел погибают, а свыше 6500 получают ранение. На аварийность большое влияние оказывает различный состав транспортного потока. Кроме этого различают ДТП в зависимости от их вида.Практически половина ДТП связана с наездами на пешеходов. Анализ причин ДТП показывает что наибольшая доля связана с превышением скорости движения, а к основным нарушениям ПДД повлекшим ДТП относятся нарушение правил проезда пешеходных переходов, нарушение правил обгона, маневрирование. Наиб. долю составляют легковые авто индивидуального пользования, а особую категорию ДТП совершение с участием нетрезвых водителей. Аварийность неравномерна по времени суток. Максимально достиг. в вечерний часпик 17,00-18,00. 2 Цели и задачи дисциплины «Безопасность транспортных средств. Увеличение числа автомобильное улучшение их эксплуатационных свойств приводит к превышению скорости, интенсивности движения, плотности транспортных потоков, что отрицательно сказывается на уровне безопасности движения. Курс «Безопасность транспортных средств» имеет целью дать студентам основы знаний в области конструктивной безопасности автомобилей и влияния автомобильного транспорта на окружающую среду Основными задачами дисциплины являются - решение конструктивной безопасности автомобиля, ее влияния на возникновение и последствие дорожно-транспортных происшествий, а также ознакомление с отрицательными последствиями автомобилизации на окружающую среду и методами борьбы с вредными выбросами, шумом, создаваемыми транспортными средствами. Большинство положений и выводов в дисциплине «Безопасность транспортных средств» основывается на знании законов теоретической и прикладной механики, а также теории автомобиля. 3 Эксплуатационные свойства автомобиля, определяющие его безопасность. Эксплуатационные свойства автомобиля характеризуют возможность его эффективногоиспользования в определенных условиях, позволяют оценить, в какоймереконструкцияавтомобиля соответствует требованиям эксплуатации. Свойства: Динамика авто – св-во перевозить пассаж. и грузы с max ср.V в заданных дорож.усл-ях. Зависит от тяговых и тормозных св-в.Топливная эконом-ть – св-во рационал.исполь-ть для движ-я энергию сжигаемого топлива.Управляемость – св-во двиг-ся в заданном направлен-ии.Устойчивость – св-во противост-ть заносу и опрокидыванию.Проходимость – св-во двиг-ся по неровностям с большой V без больших колебаний кузова.Вместимость – колич-во груза или число пассаж. кот-ые могут одновременно перевез-ны автом-ем.Надёжность – св-во авто. безотказно перев-ть груз или пассаж. в течении опред.t без ухудшения основ. экспл-ых св-в. 4 Измерители и показатели эксплуатационных свойств. Соответ-ие констр-ции авто. усл-ям его работы и эффектив-ть его испол-я в конкрет-ой обстан-ки оценив-ся комплексом экспл-ых показ-ей. Это позвол-ет выявить «+» и «-» в костр-ции авто. Экспл-ые св-ва рассматрив-ся отдельно друг от друга, но в жизни они очень тесно связаны между собой и изменен-е 1-го св-ва влияет на другие. Для оценки экспл-ых св-в использ-ют сис-му измерителей и покозателей. Измеритель – хар-ет св-ва с качествен.стороны. Инногда для оценки нужно знать несколько измер-ей. Покозатель – число хар-ее величину измер-ля,его колич.знач-е. Обычно испол-ют для установки гранично-придел.возмож-ей авто. Опред-ся рассчетно и эксперемент-но. 5 Геометрические и компоновочные параметры автомобиля, их влияние на безопасность движения. Геометр. и компонов-ые параметры авто.: ТС должны соотв-ть требованиям огранич-е их габар.размеры и массу. Нагрузки на оси.Габариты»(длина: груз. и автоб.- 12м,автоб.с>2осей – 15м,сочлен-е автоб.-18м,автопоезда-20м; высота-4м; ширина:груз.с фрэжират.-2,6м,с односкат.шинами-2,7м,все остольные-2,55м)Геометр.пар-ры: Габар.длина La – растоя-е между крайней перед. и задн.точками авто.База авто L – растоя-е между перед. и задн.осями авто.Перед.свес с – растоя-е между перед.осью и крайней перед.точкой авто.Габар.ширина Ba – растоя-е между крайними боков-ми точками авто.Ширина колеи В – растоя-е между серединами колёс 1-ой оси.О – мгновенный центр поворота. Опред-ся как пересеч-ие перпендикул-ов векторов скорости V1иV2.Радиус поворота R – растоя-е от О до серед-ны задн.моста.Наружный габар.радиус R1 – растоя-е от R до найболее отдалённой от него точки.  6 Весовые параметры авто, их влияние на безопасность движения и срок службы дорожного покрытия. Масса транспортного средства имеет косвенное влияние на безопасность движения. Она сказывается в основном на сроках службы дорожного покрытия. Многократное динамическое воздействие транспортных средств на дорогу приводит к накоплению пластических деформаций в дорожной одежде, нарушению внутренних связей между её слоями, и как следствие к разрушению дорожного полотна. Покрытие, имеющее достаточный запас прочности, при расчете на однократное воздействие нагрузки, разрушается при многократном ее приложении. Чем больше масса транспортного средства, тем больше динамические нагрузки на дорогу, тем меньше срок службы дорожного покрытия. Несмотря на очевидные преимущества использования транспортных средств большой грузоподъемности для сохранения дорожного покрытия стандартом введены максимальные разрешенные общие массы ТС. Максимально разрешенные массы зависят от типов ТС (грузовой авто, седельный тягач, седельный автопоезд, автопоезд и автобус), от типа несущей способности дорожной одежды. Еще одним массовым параметром автомобиля является осевая нагрузка (нагрузка на ось), то есть усилие, передаваемое через ось (оси) транспортным средством или его частью на горизонтальную плоскость контакта с дорогой в статическом состоянии, которая соответствует несущей способности дорожной одежды. Чтобы снизить влияние весовых параметров на дор. покрытие большегрузные авто выполняют многоосными и устанавливают двухскатные шины. Вся масса опред. по осям. 7 Тяговая динамика автомобиля, ее значение для безопасности движения Тяговая динамика автомобиля имеет важнейшее значение для повышения его производительности и снижения затрат на перевозки. Чем более динамичен автомобиль, тем быстрее он перевозит пассажиров и грузы, тем выше его средняя скорость. Условия движения автомобиля непрерывно меняются, что приводит к изменению его скорости. Для обеспечения безопасности необходимо, чтобы скорость движения в любой момент времени соответствовала дорожным условиям и психофизиологическим возможностям водителя. Во время дорожного движения происходят события, нарушающие это соответствие и влекущие за собой отрицательные последствия. Тяжесть этих последствий, как правило, возрастает с увеличением скорости. Таким образом, для дорожного движения характерно наличие двух тенденций. С одной стороны, желательно увеличить скорость транспортного потока, так как это сокращает время доставки грузов и пассажиров, повышает производительность подвижного состава, с другой стороны - с ростом скорости движения увеличивается вероятность возникновения ДТП и тяжесть их последствий. Поэтому повышение скорости автомобилей возможно лишь при одновременном обеспечении безопасности их движения. Показателями тяговой динамики автомобиля являются максимальные скорость и ускорение, минимальные время и путь разгона. Повышение этих показателей должно сопровождаться повышением конструктивной безопасности автомобиля, улучшением дорожных условий и организации движения. 8 Обгон авто, время и путь обгона При движении автомобиля в транспортном потоке часто происходит обгон попутных автомобилей. Обгон является одним из самых сложных и опасных маневров, так как связан с выездом на полосу встречного движения и требует наличия свободного пространства перед обгоняющим автомобилем. Во время совершения обгона происходит значительное количество ДТП, тяжесть которых возрастает с увеличением скорости транспортного потока. Маневр обгона можно условно разделить на три фазы: отклонение обгоняющего автомобиля влево и выезд на полосу встречного движения; движение по этой полосе параллельно с обгоняемым автомобилем и его опережение; возвращение на свою полосу движения. Для простоты расчетов время, затраченное на переход обгоняющего автомобиля с одной полосы движения на другую, не учитывают, так как оно мало по сравнению с общим временем обгона. В зависимости от дорожных условий и интенсивности движения обгон может совершаться либо с постоянной скоростью, либо с ускорением. При обгоне с постоянной скоростью:  из схемы, путь обгона будет составлять: So6. =D1+L2+S2+D2+L1 или So6. =S1=V1* tоб где Di и D2 - дистанции безопасности между обгоняемым и обгоняющим автомобилями в начале и в конце обгона, м; L1 и L2 - габаритные длины обгоняемого и обгоняющего автомобилей, м; S2 - путь обгоняемого автомобиля за время обгона, м. Приравняв выражения для определения пути обгона, с учетом того, что путь обгоняемого автомобиля равен S2 = V2 * to6, получим: D1+L2+V2*to6 +D2+L1=V1*to6  Отсюда время обгона Тогда путь обгона 9.Влияние тех.сост.на тяговуюую динамику авто. Первое время после выпуска авто с завода детали его агрегатов прирабатываются и его состояние становится лучше. Затем длит.время оно остается одинаковым, а после детали начинают изнашиваться, образуются зазоры и тех.состояние ухудшается. Это наиболее сказывается на мощности авто, она уменьшается. Изнашивание поршневых колец и цилиндров, не полное прилегание клапанов снижает мощность на 15-20%. Из-за образования нагара на стенках камеры сгорания или смоленных отложений на стенках впускного трубопровода происходит снижение наполнения цилиндров горючей смесью(бенз.), момента впрыска топлива(диз.), что также сниж.мощность. Неправильные углы установки управляемых колес, износ шин, недостаточное давление ухудш. сцепные свойства, что приводит к пробуксовке колес, как при трогании авто так и при разгоне. Снижение показателей тяговой тормозной динамики приводит к уменьш. скорости, увелич. времени разгона, что влияет на его безопасность. Такие авто медленно разгоняются, с трудом преодолевают подъемы. 10. Пути повышения тяговой динамики. Использование высокопрочных легированных сталей, легких сплавов, пластмасс с целью сниж. массы авто. Блоки двигателей, картера коробок передач, сцепления и раздаточных коробок изготовляют из алюминиевых и магниевых сплавов. Рамы грузовых автомобилей делают из легированных сталей, это позволяет уменьшить толщину их профиля и соответственно массу. Развитие и совершенствование авто дигателей идет в повыш. их литровой мощности, уменьш.размеров и расхода топлива. В этом случае наибольший эффект дает примен. турбонаддува, когда воздух в цилиндрах двигателя подается под давлением, что обеспечивает полное сгорание топлива и увелич. мощность двигателя. Примен. мнрогоклапанных головок блока повыш. мощность, устан. когда 2 распредвала. Совр. двигателя примен. системы изменения фаз зазора газораспределения путем поворота распредвала. Также улучш. тяговой динамики достигается за счет повыш. качества обработки деталей трансмиссии, двигателя; совершенствования аэродинамических форм, исп. радиальних нитей корда. 11. Норматив. док-ты по конструктивной без-ти авто. Каждая страна с высоким уровнем автомобилизации имеет свои технич.нормативные правовые акты и законы(ТНПА), содерж. требования к конструкции ТС и их тех.состоянию. В связи с этим в ПДД указываются неисправности, при которых запрещается экспл. ТС. Анализ ДТП показал, что в наст. время большинство аварий происходит с тех.исправными авто, а тяжесть последствий ДТП опр. Не столько тех.сост. авто сколько соотв. конструкции авто сложным условиям движения. Развитие междунар.перевозок грузов и пасс., распростр. туризма потребовали унификации ПДД и норм безопасности. В 1958г. В рамках ЕЭК ООН в Женеве с участием СССР было подписано соглашение о принятии единых технич. предписаний для колесных ТС и оборудования, которое м.б. устан. на них. Согл. принятой ЕЭК ООН классификации все ТС делятся на 6 кат, обазнач. индексами L,M.N,O,T,G, 12 Тормозная динамика автомобиля и ее значение для безопасности движения. Требования к тормозным системам. Во время движения водитель постоянно изменяет скорость автомобиля в соответствии с дорожной обстановкой и должен в любое время быть готовым к экстренной остановке в случае необходимости. Для этого на автомобиле имеются специальные системы, которые создают большое дополнительное сопротивление движению автомобиля и обеспечивают быстрое снижение его скорости вплоть до полной остановки. Эти системы называются тормозными. Современные автомобили оборудуются четырьмя тормозными системами: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной. Основной тормозной системой является рабочая. Она предназначена для регулирования скорости автомобиля в любых условиях движения. Запасная система используется в случае отказа рабочей, а стояночная удерживает неподвижный автомобиль на месте. Вспомогательная тормозная система служит для поддержания скорости автомобиля постоянной в течение длительного периода времени на спусках без применения рабочей. На легковых автомобилях и на грузовых малой и средней грузоподъемности в качестве запасной тормозной системы используют стояночную, а в качестве вспомогательной - двигатель. Грузовые автомобили большой грузоподъемности и автобусы большой вместимости оснащаются всеми четырьмя отдельными тормозными системами. Для обеспечения безопасности движения автомобиля рабочая тормозная система должна удовлетворять следующим требованиям: Время срабатывания системы должно быть минимальным, а замедление автомобиля - максимальным во всех условиях эксплуатации. Все колеса автомобиля должны затормаживаться одновременно и с одинаковой интенсивностью. Тормозные силы на колесах должны нарастатЛсгджнож системе не должно быть заеданий и заклиниваний. Работа тормозной системы не должна вызывать потери устойчивости автомобиля. Усилия, необходимые для приведения системы в действие и перемещения рабочих органов управления (педали и рычаги), не должны превышать физических возможностей водителя. Эффективность системы должна быть постоянной в течение всего срока службы автомобиля, а вероятность отказов минимальной. 13 Силы, действующие на автомобиль при торможении. Рассмотрим силы, действующие на авто при торможении. Приняв допущение, что сопротивление дороги и воздуха отсутствуют а коэф. учета вращения масс равен 1.  a, b и hц - расстояние от центра тяжести автомобиля соответственно до передней и задней осей и до поверхности дороги, м; L - база автомобиля, м; Rxl RX2> Rz1 RZ2 _ соответственно касательные и вертикальные реакции дороги на колесах передней и задней осей, Н; Ри - сила инерции автомобиля, Н. При принятых допущениях согласно условиям равновесия можно записать: Fj=Rx1+Rx2 Cост. Уравнение моментов сил относительно точек контактов: Rz1*L-Fj*hц-G*b=0 -Rz2*L-Fj*hц+G*a=0 Из этих уравнений получим: Rz1=(G*b+Fj*hц)/L Rz2=(G*a-Fj*hц)/L Как видно из полученных выражений, при торможении автомобиля вертикальная реакция на передних колесах Rzl растет, а на задних Rz2 –уменьшается. Предельное значение касательной реакции дорог, обусловленно сцеплением шин с дорогой наз. силой сцепления. Таким образом, конструкция тормозной системы должна создавать разное соотношение тормозных сил Rxi и Rx2 при торможении с различной интенсивностью. Указанное требование трудно выполнимо и многие автомобили имеют тормозные системы, обеспечивающие постоянное соотношение тормозных сил. У таких автомобилей колеса передней и задней оси блокируются не одновременно. Этот недостаток устраняют путем применения регуляторов давления и антиблокировочных устройств, которые мы рассмотрим позже. 15. Процесс торможения автомобилем. Водитель, увидев препятствие, оценивает дорожную обстановку, принимает решение о торможении и переносит ногу с педали подачи топлива на педаль тормоза. Время этих действий водителя – время реакции, оно находиться в пределах 0,3-2,5 с. Оно зависит от квалификации водителя, его возраста, степени утомления, состояния здоровья и других факторов. При неожиданном возникновении опасности это время больше. Далее водитель начинает нажимать на тормозную педаль, в приводе тормозов перемещаются детали и выбираются зазоры. Время, затрачиваемое на это, называется временем срабатывания или запаздывания тормозной системы. Оно зависит от конструкции и технического состояния тормозного привода и составляет в среднем от 0,2-0,3 с для гидравлического до 0,6-0,8 с для пневматического привода. В течении времени реакции и времени срабатывания тормозов автомобиль продолжает двигаться равномерно с начальной скоростью. В конце этого периода возникают тормозные силы, вызывающие торможение автомобиля. 16. Влияние технического состояния тормозной системы на безопасность движения От технического состояния тормозной системы в значительной степени зависят безопасность движения, производительность автомобиля и затраты нервной и физической энергии водителем. Тормозная система автомобиля, как одна из основных, влияющих на безопасность движения, должна в полной мере соответствовать ГОСТ 25478—82 «Требования безопасности к техническому состоянию. Методы проверки». Для полностью загруженных легковых автомобилей при усилии на тормозной педали не более 490 Н тормозной путь должен быть не более 16,2 м (14,5 м) (в скобках приведены величины для снаряженной массы, т. е. полностью заправленного автомобиля) с начальной скорости 40 км/ч, а установившееся замедление — 5,2 м/с2 (6,1 м/с2). При этом коэффициент осевой неравномерности тормозных сил должен быть не более 0,09, время срабатывания тормозов — не более 0,6 с. Стояночная тормозная система должна обеспечивать удержание снаряженного автомобиля на уклоне 23%, при усилии на рычаге стояночного тормоза не более 392 Н. Для контроля эффективности действия тормозной системы применяют специальные стенды. Техническое обслуживание тормозной системы необходимо начинать с контроля уровня тормозной жидкости в бачке (доводя его при необходимости до нормы), а также герметичности и состояния трубопроводов. Исправность сигнализатора уровня проверяют нажатием на толкатель на крышке бачка. После пяти лет эксплуатации автомобиля рекомендуется тормозную жидкость заменить свежей. Необходимо применять только ту жидкость, которая указана в инструкции по эксплуатации. Смешение или замена типа тормозной жидкости недопустимы. Затем необходимо проверить состояние накладок передних и задних тормозов. Если толщина накладок уменьшилась до 1,5...2 мм для передних и 2 мм для задних тормозов или если в накладках есть дефекты (трещины, сколы и т. д.), тормозные колодки надо заменить. 17. Пути повышения тормозной динамики автомобиля Тормозная система необходима на автомобиле для снижения его скорости, остановки и удерживания на месте. Тормозная сила возникает между колесом и дорогой по направлению, препятствующему вращению колеса. Максимальное значение тормозной силы на колесе зависит от возможностей механизма, создающего силу торможения, от нагрузки, приходящейся на колесо, и от коэффициента сцепления с дорогой. При равенстве всех условий, определяющих силу торможения, эффективность тормозной системы будет зависеть в первую очередь от особенностей конструкции механизмов, производящих торможение автомобиля. На современных автомобилях в целях обеспечения безопасности движения устанавливают несколько тормозных систем, выполняющих различное назначение. По этому признаку тормозные системы подразделяют на: рабочую, запасную, стояночную и вспомогательную. Повышение максимальных и средних скоростей движения, а также увеличение плотности транспортных потоков - основная причина установления жестких требований к эффективности и надежности тормозных систем автомобилей. Для повышения эффективности торможения автомобиля применяют регуляторы, обеспечивающие более полное использование сцепления с дорогой колесами различных осей, устанавливают быстродействующие тормозные приводы, а для увеличения тормозного момента - усилители. Надежность работы тормозной системы значительно повышается при использовании раздельного - двухконтурного привода. |