Оценка безопасности автомобиля марки ЛИАЗ 677

КУРСОВАЯ РАБОТА

Оценка безопасности автомобиля марки ЛИАЗ_677

автомобиль тормозной экологический безопасность Большое значение для обеспечения безопасности дорожного движения имеет уровень конструктивной безопасности автомобиля, который определяется комплексом свойств: активной и пассивной безопасностью, свойством быстрой ликвидации последствии дорожно-транспортного происшествия, свойством снижать шум и загрязнение атмосферы выхлопами газами.

Активная безопасность — это свойства транспортного средства снижать вероятность возникновения ДТП. К этим свойствам относятся тягово-скоростные, тормозные качества, устойчивость, информативность, обитаемость.

Пассивная безопасность-это свойство автомобиля, обеспечивающее движение тяжести последствий ДТП.

В соответствии с требованиями Закона РК «О безопасности дорожного Пассивная безопасность-это свойство автомобиля, обеспечивающее снижение тяжести последствий ДТП.

В соответствии с требованиями Закона РК «О безопасности дорожного движения» конструкция, техническое состояние и оборудование транспортных средств, участвующих в дорожном движении должны соответствовать правилам дорожного движения, стандартам и другим нормативно-правовым актам, относящимся к обеспечению безопасности дорожного движения.

Целью курсовой работы является анализ безопасности определенной марки автомобиля и разработка предложении по обеспечению активной и пассивной безопасности, по совершенствованию информативности и снижению уровня экологической безопасности.

ЛИАЗ 677

ЛиАЗ_677 — городской автобус производства Ликинского автобусного завода. Выпускался с 1967 по 1994 год (сборка на сторонних автобусосборочных предприятиях из машино-комплектов с нач. 90_х по 2000 год). Эксплуатируется с 1967 г. до сих пор. С начала 2000_х годов постепенно выводится из эксплуатации. Всего было выпущено не менее 187 000 этих автобусов. Они эксплуатировались почти во всех регионах бывшего СССР.

Конструкция

Компоновка. Кузов автобуса — вагонного типа, полунесущий с усиленным основанием. Автобус имеет три двери, из них две — для пассажиров.

Двигатель — ЗИЛ₅₀₉.10−401 (он же ЗИЛ_375Я7), бензиновый, V_образный, 8_цилиндровый, 108Ч95 мм, рабочий объём 7,0 л, степень сжатия 7,3, порядок работы 1−5-4−2-6−3-7−8; мощность 129 кВт (175 л.с.) при 3200 об/мин; крутящий момент 470 Н· м (48 кгс· м) при 1800−2000 об/мин; карбюратор К_90Б; воздушный фильтр — инерционно-масляный.

Трансмиссия — гидромеханическая, с автоматической двухступенчатой коробкой передач.

Тормозная система — двухконтурная, с пневматическим приводом.

Электрооборудование — напряжение 12 В, аккумуляторная батарея 6СТ_90ЭМС (2 шт.), генератор Г287_Л с встроенным интегральным регулятором напряжения Я112_А, стартер СТ130_А1, распределитель Р137. транзисторный коммутатор ТК102_А, катушка зажигания Б114_Б, свечи A11.

Колёса и шины — колёса бездисковые, ободья 3_компонентные 8,0−20, крепление на 6 шпильках. Шины 10,00R207 (280R508), рисунок протектора дорожный, давление в шинах: передних 7,5, задних 6,7 кгс/смІ.

Подвеска — зависимая, передняя — полуэллиптические рессоры, два пневмобаллона, два амортизатора; задняя — полуэллиптические рессоры, четыре пневмобаллона, четыре амортизатора

Рулевое управление — модель Урал_377Н, рулевой механизм — двухзаходный червяк и сектор, гидроусилитель, передаточное число 21,5. Номинальное давление в усилителе 65 кгс/смІ. Люфт рулевого колеса при работающем усилителе до 12°.

1. Технические характеристики

Снаряжённая масса, кг — 8363

на переднюю ось — 4265

на заднюю ось — 4098

Полная масса при номинальной вместимости, кг — 14 033

на переднюю ось — 5725

на заднюю ось — 8308

Полная масса при предельной вместимости, кг — 16 133

на переднюю ось — 5975

на заднюю ось — 10 158

Макс. скорость, км/ч — 70

Время разгона до 60 км/ч, с — 46,5

Максимальный преодолеваемый подъём, % - 20

Выбег с 60 км/ч, м — 860

Тормозной путь с 60 км/ч, м — 32,1

Контрольный расход топлива при 40 км/ч — 35,0 литров на 100 км

Радиус поворота, м:

по внешнему колесу — 9,6

габаритный — 11,0

Общие данные

Производитель: Ликинский автобусный завод

Годы пр-ва: 1967;2002

Класс: Высокопольный городской автобус

Дизайн

Тип (ы) кузова: несущий, вагонного типа

Двигатели

ЗИЛ₅₀₉.10−401

Трансмиссия

гидромеханическая автоматическая 2_ступ.

Характеристики

Массово-габаритные

Длина: 10 530 мм

Ширина: 2500 мм

Высота: 3033 мм

Клиренс: 350 мм

Колёсная база: 5150 мм

Колея задняя: 1880 мм

Колея передняя: 2100 мм

Динамические

Макс. скорость: 70 км/ч

Другое

Объём бака: 300 л

Тормоза

Рабочая тормозная система — с барабанными механизмами (диаметр 400 мм, ширина накладок 140 мм, разжим — кулачковый), двухконтурным пневмоприводом. Тормозные камеры: передние — типа 24, тележки — 20/20 с пружинными энергоаккумуляторами. Стояночный тормоз — на тормоза тележки от пружинных энергоаккумуляторов, привод пневматический. Запасной тормоз совмещен со стояночным. Вспомогательный тормоз — моторный замедлитель с пневмоприводом. Привод тормозов прицепа — комбинированный (двухи одноприводный). Имеется спиртовой предохранитель против замерзания конденсата.

Рулевое управление

Рулевой механизм — винт с шариковой гайкой и поршень-рейка, зацепляющаяся с зубчатым сектором вала сошки, передат. число 20. Гидроусилитель — встроенный, давление масла в усилителе 80−90 кгс/см. кв.

Тяговая и тормозная динамичности

Тяговая динамичность характеризует способность автомобиля производительно выполнять транспортные функции. Чем динамичнее автомобиль, тем он способен быстрее разгоняться и двигаться с более высокой скоростью в разнообразных условиях движения. Повышение тяговой динамичности возможно за счет увеличения удельной мощности двигателя и улучшения его приемистости, что достигается уменьшением массы автомобиля, улучшением его обтекаемости, совершенствованием конструкции двигателя, трансмиссии и кодовой части. Автомобиль, обладающий относительно более высокой тяговой динамичностью, в реальных дорожных условиях обладает большим запасом мощности, который может расходоваться на преодоление дорожных противлений и на разгон.

Одной из тенденций развития современных автомобилей всех типов является улучшение их тяговой динамичности, однако это сопровождается совершенствованием других качеств конструктивной безопасности (пассивной, послеаварийной и экологической), в том числе управляемости, устойчивости и информативности, но прежде всего тормозной динамичности. Тормозная динамичность оценивает способность автомобиля к экстренной остановке в случае внезапного появления препятствия на пути движения.

2. Общие требования создания безопасного автомобиля

1. уровень безопасности нового автомобиля должен быть выше, чем у любого другого для всех расчетных условий;

2. пассажирское отделение (кабина) должна удовлетворять всем требованиям безопасности, т. е. чтобы двигатели колеса не переместились в него от удара;

3. ни удар, ни любая поломка не должны вызывать подачи назад рулевой колонки;

4. рулевое колесо и рулевая колонка должны перемещаться и поглощать энергию удара (телескопировать), а также распределять удар по груди водителя без нанесения травм при ускорениях и силах в расчетных пределах;

5. выброс пассажиров должен быть исключен;

6. все пассажиры должны иметь защитные и удерживающие средства, особенно на местах размещения детей;

7. перед пассажирами не должно быть никаких острых и выступающих деталей;

8. если деталь убрать нельзя, то она должна быть такова, чтобы уменьшить силу ее давления на тело;

9. если и этого нельзя сделать, то нужно выполнить ручки и щитки такими, чтобы они легко прогибались (деформировались) под нагрузкой, поглощали энергию удара и распределяли удар на большую площадь тела;

10.стекла окон должны быть максимально гибкими, чтобы не повредить голову, а расстояние от головы водителя до ветрового стекла выбирается в зависимости от размеров и конструкции автомобиля;

11.бензобаки не должны перемещаться или рваться от внутреннего давления при любых условиях.

3. Скоростная и тормозная динамичность автомобиля

Силы, действующие на автомобиль.

Касательная сила тяги, Н

;

где — крутящий момент двигателя, Н· м

— передаточное число трансмиссии.

— коэффициент полезного действия (КПД) трансмиссии

— радиус колеса, м Сила сопротивления качению, кН

;

где — коэффициент сопротивления качению

— полный вес автомобиля, кН Мощность, необходимая для преодоления сопротивления качению, кВт

;

где — скорость движения автомобиля, м/с Сила сопротивления подъему, кН

;

где — угол продольного уклона дороги, є

Мощность, затрачиваемая на преодоление автомобилем подъема с уклоном є, кВт

;

где — сила сопротивления подъему, кН

— скорость движения автомобиля, м/с Сопротивление воздуха, кН

;

где — коэффициент сопротивления воздуха, Н· с²/м⁴

; м² — лобовая площадь автомобиля, м²

— скорость автомобиля, м/с Мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха, кВт

;

где — сила сопротивления воздуха, кН Приведенная сила инерции автомобиля, кН

;

где — масса автомобиля, Н

— коэффициент учета вращающихся масс;

— ускорение автомобиля, м/с²

Затраты мощности на изменение скорости, кВт

;

где — сила инерции, кН Уравнение тягового баланса автомобиля, кН

;

Мощностной баланс автомобиля, кВт Динамический фактор

;

где — касательная сила тяги, кН

— сила сопротивления воздуха, кН

— полный вес автомобиля, кН Коэффициент использования мощности

;

Максимальная скорость, которую может развивать автомобиль на горизонтальном участке дороги, м/с

;

Максимальный угол подъема, є

;

Замедление при торможении автомобиля, м/с²

;

где — коэффициент сцепления шин с дорогой.

= 9,8 м/с² — ускорение свободного падения.

— коэффициент эффективности торможения.

Тормозной путь, м

;

где — скорость движения автомобиля, м/с

— замедление автомобиля при торможении, м/с²

Остановочный путь, м

;

где — время реакции водителя, с

— время срабатывания тормозного привода, с

— время нарастания замедления автомобиля при торможении от 0 до максимального значения, м/с²

— скорость движения автомобиля, м/с

— замедление при торможении автомобиля м/с²

Время торможения, с

;

Остановочное время, с

;

где — время торможения, с

Вывод: В ходе проведения п/р определение силы, действующей на автомобиль, мы определили зависимость сопротивления воздуха от V, и выяснили с увеличением V, увеличивается сила сопротивления воздуха, баланс мощности, максим. V, который может развивать автомобиль.

4. Пассивная безопасность

Пассивная безопасность — совокупность конструктивных и эксплуатационных свойств автомобиля, направленных на снижение тяжести дорожно-транспортного происшествия. Включает в себя, помимо прочего:

— подушки безопасности;

— сминаемые или мягкие элементы передней панели;

— складывающуюся рулевую колонку;

— травмобезопасный педальный узел — при столкновении педали отделяются от мест крепления и уменьшают риск повреждения ног водителя;

— инерционные ремни безопасности с преднатяжителями;

— энергопоглощающие элементы передней и задней частей автомобиля, сминающиеся при ударе — бамперы;

— подголовники сидений — защищают от серьезных травм шею пассажира при ударе автомобиля сзади;

— безопасные стёкла — закалённые, которые при разрушении рассыпаются на множество неострых осколков и триплекс;

— дуги безопасности, усиленные передние стойки крыши и верхняя рамка ветрового стекла в родстерах и кабриолетах;

— поперечные брусья в дверях и т. п.

5. Устойчивость и управляемость автомобиля

Управляемость — способность автомобиля двигаться в направлении, заданном родителем.

Одной из характеристик управляемости, является поворачиваемость — свойство автомобиля изменять направление движения при неподвижном рулевом колесе. Нарушение поперечной устойчивости при прямолинейном движении (курсовой устойчивости) проявляется в изменениях направления движения («рыскание» по дороге), что может быть вызвано следующими причинами:

— действием боковых сил (ветра, поперечной составляющей массы и др.);

— моментом, создаваемым различными по величине тяговой или тормозной силами на колесах левого и правого борта;

— буксованием или скольжением колес одного борта;

— резким разгоном, торможением или поворотом управляемых колес;

— неодинаковой регулировкой колесных тормозов;

— неисправностью в рулевом управлении (большой люфт, заклинивание), разрывом шин и др.

Автомобиль с плохой курсовой устойчивостью занимает полосу, существенно превышающую габаритную ширину. «Рыскание» по дороге требует от водителя постоянных корректирующих действий с целью удержания автомобиля на полосе движения.

Под потерей автомобилем устойчивости подразумевают опрокидывание или скольжение автомобиля. В зависимости от направления опрокидывания и скольжения различают продольную и поперечную устойчивость. Более вероятна и опасна потеря поперечной устойчивости, которая происходит под действием центробежной силы, поперечной составляющей силы тяжести автомобиля, силы бокового ветра, а также в результате ударов колес о неровности дороги.

Показателями поперечной устойчивости автомобиля являются максимально возможные скорости движения по окружности и углы поперечного уклона дороги (косогора).

Автомобиль может потерять поперечную устойчивость и во время прямолинейного движения, если водитель очень резко повернёт управляемые колеса, хотя бы и на небольшой угол. Возникающая при этом центробежная сила может весьма быстро достигнуть значения силы сцепления шин с дорогой и вызвать занос.

Если скорость автомобиля велика, а коэффициент сцепления мал, то резкий поворот управляемых колес вызовет занос автомобиля в течение весьма короткого промежутка времени. В особенно неблагоприятных условиях это время может оказаться меньше времени реакции водителя и он не успеет принять мер для ликвидации начавшегося заноса. Чтобы избежать потери автомобилем устойчивости, необходимо плавно уменьшать скорость до начала поворота, в особенности на влажной и скользкой дороге.

Максимально допустимую скорость при прямолинейном движении автомобиля без пробуксовки ведущих колес задние ведущие колеса

;

где — полный вес автомобиля, кг

— коэффициент обтекаемости автомобиля, м· с²/н⁴

— площадь лобовой поверхности автомобиля, м²

— соответственно расстояние от передней и задней осей автомобиля до центра тяжести, м

— коэффициент сцепления шин с дорогой

— продольная база автомобиля, м

— высота центра тяжести автомобиля, м

— коэффициент сопротивления качению

— угол продольного уклона дороги, є

— коэффициент учета вращающихся масс

— ускорение свободного падения

— линейное ускорение автомобиля, м/с²

Максимальный угол косогора, соответствующий началу поперечного скольжения Максимальный угол косогора, соответствующий началу опрокидывания

;

где — габаритная ширина автомобиля, м Коэффициент поперечной устойчивости

;

Критическая скорость по условиям опрокидывания, м/с

;

Критическая скорость по условиям скольжения, м/с Максимальный угол подъема, є

задний ведущий мост

;

0,36

б_букс = 20⁰

Критическая скорость по условиям управляемости, м/с

;

где — коэффициент сцепления шин с дорогой

— коэффициент сопротивления качению

— продольная база автомобиля, м

— коэффициент учета вращающихся масс

— ускорение свободного падения

— угол поворота управляемых колес, є

Сила бокового смещения, Н

; - под действием поперечной силы

Вывод: выполнив л/р, я определил критические скорости по условиям управляемости и нашёл зависимость скорости от угла поворота управляемых колес, т. е. с увеличением угла поворота управляемых колес критическая скорость уменьшается.

6. Информативность

Основным фоном для наблюдения носителей маршрутной и режимной информации для водителя является дорожное полотно.

Гарантированное обнаружение препятствия на дороге происходит в случае, когда освещенность на нем по меньшей мере 2 лк. В этом случае даже для наиболее неблагоприятной комбинации коэффициентов отражения объекта и фона контраст достаточен для уверенного опознавания препятствия (для атмосферы нормальной прозрачности).

С точки зрения безопасности транспортной работы, чем больше расстояние обнаружения препятствия и осознания степени его влияния на дорожную ситуацию, тем больше у водителя запас времени на принятие решения по управлению автомобилем.

Именно для создания условий обнаружения препятствия на больших расстояниях автомобили оснащаются световыми приборами прожекторного типа — фарами дальнего света.

Основной энергетической характеристикой фары дальнего света является интенсивность излучения света в направлении оси оптического элемента. Мерой интенсивности излучения служит сила света (световой поток в единичном углу).

Согласно законам формирования светового пучка, наибольшая концентрация излучения наблюдается в углах (относительно оси оптического элемента) ± 1,5^о в горизонтальной плоскости и ± 0,75^о — в вертикальной. Значения сил света на периферии угла наибольшей концентрации излучения отличаются от максимального не более чем на 8−10%.

С точки зрения безопасности движения водителю в первую очередь необходимо своевременно обнаружить препятствие, находящееся в пределах ширины проезжей части дороги. Следовательно, освещенность, создаваемая фарами на расстоянии, большем остановочного пути для некоторой конкретной скорости движения, должна не менее 2 лк в пределах всей ширины проезжей части. Это основное условие пригодности фар транспортного средства по критерию безопасности в свободном (без встречного) режиме движения.

Предельным случаем пригодности фары можно считать равенство остановочного пути расстоянию, на котором создается освещенность 2 ЛК.

Различные элементы дорожной обстановки водитель воспринимает по разному, в связи с чем различают общую и конкретную видимость.

Общая видимость — это возможность четко различать детали дорожной обстановки, облегчающие ориентирование водителя и позволяющие ему вести транспортное средство в соответствии с Правилами дорожного движения.

Конкретная видимость — это возможность четко опознать препятствие по его характерным признакам.

Расстояние видимости дороги — это расстояние от передней части транспортного средства, на котором с места водителя четко различаются элементы дороги на пути движения, ориентирование на которые позволяет вести транспортное средство в соответствующей полосе.

Расстояние видимости препятствия — расстояние от передней части транспортного средства, на котором с места водителя препятствие может быть узнано по его характерным признакам.

Обзорность автомобиля

Одной из важнейших эксплуатационных характеристик автомобиля в отношении безопасности движения является обзорность с рабочего места водителя, так как в современном автомобиле практически единственным сенсорным информатором водителя об окружающей его дорожной обстановке является зрение.

Рассматривая систему водитель — автомобиль — дорога как контур управления, в котором управляющим звеном является водитель, можно показать, что обзорность является характеристикой всей системы в целом. Она является конструкционно-информационным фильтром, через который к водителю поступает практически вся внешняя информация, необходимая для управления автомобилем.

Под обзорностью автомобиля понимают его конструктивное свойство, определяющее объективную возможность для водителя беспрепятственно видеть путь движения и объекты, которые могут помешать безопасному движению. Оно определяется в первую очередь такими факторами, как размеры окон, ширина и расположение стоек кузова, место размещения водителя относительно окон, размеры зон, очищаемых стеклоочистителями, конструкция омывателей, система обогрева и обдува стекол, а также расположением, числом и размером зеркал заднего обзора.

При проектировании новых кузовов и кабин или исследовании существующих моделей автомобиля обзорность можно определить на основании анализа ряда параметров, которые в своей совокупности характеризуют обзорность с количественной и качественной сторон. В зависимости от степени влияния на условия получения зрительной информации водителем при управлении автомобилем параметры обзорности можно разделить на основные и дополнительные. Основными являются те параметры обзорности автомобиля, которые характеризуют условия восприятия водителем важных объектов дорожной обстановки, обычно расположенных в направлении движения автомобиля. Дополнительными называют параметры обзорности, расположение которых не совпадают с направлением основного движения автомобиля и которые являются обычно дополнительными источниками информации об окружающей среде движения (дороге).

В качестве критериев оценки обзорности используются различные условные показатели, зависящие в основном от способа определения обзорности; эти показатели не всегда сопоставимы. Можно выделить четыре основные группы критериев оценки обзорности.

1. Геометрические размеры оконных проемов и очищаемых зон стекла, т. е. угловые размеры конструктивных элементов остекления кабины, а также углы обзорности с места водителя, величина которых определяется расположением непрозрачных элементов кабины относительно основных пространственных плоскостей, проведенных через точку расположения глаз водителя.

2. Геометрические размеры «слепых» зон на горизонтальной площадке.

3. Геометрические размеры и площади «слепых» зон, когда автомобиль стоит на горизонтальной площадке (оцениваются баллами).

4. Эталонный контур, в основу построения которого положена панорама, видимая водителем через переднее стекло автомобиля при движении по прямому горизонтальному участку улицы или дороги.

Рекомендуемые параметры обзорности автомобиля определяют исходя из анализа расположения различных объектов дорожной обстановки, которые необходимо видеть водителю для безопасного управления автомобилем в диапазоне скоростей 5,5 — 41 м/с.

Требования безопасности к светосигнальным приборам

Комплект внешних светосигнальных приборов следует рассматривать как набор средств общения с максимально возможным числом наблюдателей (водителей, пешеходов и других участников дорожного движения) при их произвольном расположении в пределах визуального контакта на данном участке дороги.

Схема подключения только задних огней из обязательного комплекта внешних светосигнальных приборов габаритных огней сигналов торможения, правого и левого указателей поворота фары заднего хода позволяет получить номинально 23 разных комбинации световых сигналов, каждую из которых можно считать информационным сообщением.

Предполагается, что каждая из технических характеристик сигнала находится в пределах разрешенной области значений, а опознание сигнала и правильное толкование его смысла происходит на расстояниях, превышающих остановочный путь для конкретной скорости движения наблюдателя.

Анализ практики эксплуатации светосигнальных приборов показал, что зачастую упомянутые обязательные условия информационного обмена не соблюдается. Наиболее распространены случаи отсутствия своевременного информационного сообщения, которые являются следствием не столько отказа того или иного светового прибора сколько недостаточным пониманием водителями роли и значения своевременной подачи сигнала для обеспечения безопасности участников конкретной дорожно-транспортной ситуации.

Работа светосигнальных приборов своего автомобиля водителю не видна Только функционирование указателей поворота можно проконтролировать по индикатору на щитке приборов, в салоне. Поэтому у многих водителей сформировалось мнение, что их работоспособность является формальным актом и ее необходимо контролировать, только после замечания со стороны, например, сотрудника ГАИ Мнение определяет поведение. Каждому водителю неоднократно приходилось наблюдать на дороге случаи несвоевременного включения указателя поворота, позднего включения сигналов торможения. Нередко в таких случаях происходит столкновение автомобилей. Обычно при попутных столкновениях в качестве основной причины ДТП называют несоблюдение дистанции (или превышение скорости). Однако здесь основную вину следует отнести на недостаточную социальную сознательность водителя, на его эгоизм.

Резерв снижения ДТП заложенный в повышении эксплуатационной эффективности светосигнальных приборов, может быть реализован только на основе вышкой степени социальной сознательности каждого водителя, которая проявляется в том числе и отношением к техническому состоянию фонарей своего автомобиля и поддержанию в рамках требований безопасности движения основных параметров эффективности этих приборов.

Среди всех светосигнальных приборов наибольшее количество режимной информации передают габаритные огни. Различают передние задние и верхние габаритные огни. Сюда же относятся фонари увеличения габарита и в какой-то мере стояночные огни. Из самого названия следует, что такие фонари предназначены для обозначения габаритов автомобиля. Б дополнение к этой основной функции габаритных огней при их наблюдении можно получать и дополнительную режимную информацию.

Само функционирование габаритного огня свидетельствует о наличии в поле зрения наблюдателя какого-то транспортного средства (препятствия). В условиях реального движения из-за помех видению (свет фар встречного автомобиля, шум и вибрация двигателя, различные метеорологические условия и др.) гарантированное обнаружение огня наступает, когда освещенность на зрачке наблюдателя выше практического порога чувствительности. Для сигнальных огней на автодорогах приняты следующие значения порогов чувствительности: для ночного наблюдения 2×10^-5 х 10 лк; для дневного 2×10^-2 лк На основании этих значений установлена предельная норма (1 кд) силы света заднего габаритного огня, соблюдение которой обеспечивает гарантированное его обнаружение с расстояний не более 220 м для скорости вплоть до 90 км/ч.

При обнаружении подвижного препятствия в поле зрения водителя ему необходимо знать направление движения этого препятствия. В дорожной сигнализации направление движения кодируется цветом сигнала: красный — попутное движение, белый — встречное. На каждый из применяемых сигналов установлены нормы по цветовым характеристикам.

Необходимость поддержания значений координат цветности в рамках установленных норм обусловлена различным уровнем цветоощущения у различных наблюдателей Количество габаритных огней, наблюдаемых на одном транспортном средстве, позволяет предварительно оценить его тип и наметить определенную стратегию поведения. Два наблюдаемых огня — это автомобиль, четыре — это автобус, один — это мотоцикл. Количество одновременно работающих огней — важный принцип кодирования информации и в процессе эксплуатации автомобиля не следует допускать его нарушения.

При наблюдении габаритных огней одного автомобиля водитель воспринимает не только яркость каждого из огней, но и расстояние между ними. Уменьшение наблюдаемого расстояния при одновременном изменении яркости наблюдаемых огней позволяет сделать вывод, что дорога имеет закругление. Если изменение наблюдаемого расстояния происходит без ощутимого изменения яркости наблюдаемых огней, то скорость сближения, с автомобилем-препятствием либо увеличивается, либо уменьшается.

Опытные водители по наблюдаемому расстоянию между габаритными огнями с достаточной точностью могут оценить и дистанцию до автомобиля-препятствия. Расстояние, с которого начинает оглушаться приближение, рекомендуют оценивать по формуле (м) где k — размерный коэффициент, с; d — расстояние между габаритными огнями, м; - скорость сближения, м/с.

Правильное определение дистанции позволяет своевременно применить торможение для предотвращения ДТП. На современных автомобилях процесс торможения практически полностью синхронизирован с работой сигналов торможения. Нажатие на тормозную педаль вызывает подключение ламп фонарей сигналов торможения к источнику питания. Здесь следует иметь в виду, что лампа «выходит на режим» через 0,2 с после включения (для скорости 60 км/ч это около 3 м пути). На этот факт следует обратить внимание любителям резких торможений.

Главная цель использования сигналов торможения на автомобиле информировать двигающихся сзади водителей об изменении своей скорости. Эффективность такого информационного сообщения имеет место в случае, когда расстояние между движущимися автомобилями больше безопасной дистанции и сила света сигнала торможения такова, что на зрачке наблюдателя, создается освещенность выше значения практического порога чувствительности днём (ночью дальность действия фонаря намного больше).

Сигнал торможения, как и задний габаритный огонь, красного цвета Иногда эти огни выполняются совмещенными (разные источники света, но один корпус и один рассеиватель). Для надежного различия таких огней их интенсивности должны относится как 1:5 (при наблюдении в ночное время). При нормировании значении сил света световых приборов нижний предел назначают по ситуации гарантированной заметности, а верхний — по ситуации, исключающей ослепление. В отношении верхнего значения силы света сигнала торможения практика, что 100 кд ночью оказывают ощутимое слепящее действие. С целью повышения эксплуатационной эффективности сигнала торможения ночью было предложено, но не получило широкого распространения, использовать двухрежимную сигнализацию (для светлого и темного времени суток). Ночной режим обеспечивался уменьшением светового потока в 4 раза из-за введения в схему дополнительных элементов, например добавочного сопротивления.

Время нарастания фронта проблеска зависит только от типа применяемой лампы и напряжения на ее контактах Его величина колеблется в пределах 0,18−0,25 с. Амплитуда проблеска определяется качеством фонаря и техническим состоянием компонентов его светооптической схемы. Время стабилизации проблеска (т) определяется, в основном, регулировкой модулятора и является главным фактором, задающим форму проблеска При ф = 0 проблеск имеет треугольную форму, при т, равном длительности светлой части проблеска он имеет прямоугольную форму. В остальных случаях форма проблеска трапециевидная. Время спада фронта проблеска обычно составляет 0,05−0,08 с.

Временные параметра проблеска (период и длительность светлой части) оказывают существенное влияние на эксплуатационную Эффективность фонаря показателя поворот. В качестве меры эксплуатационной эффективности проблескового огня используют отношение где — эффективная сила света кд, — сила света фонаря указателя поворота в постоянном режиме горения, кд; k =ф/ Т (Т период проблеска), n = 60q^/ (а/f). Здесь q — скважность проблеска (отношение длительности светлой части по всему периоду), а показатель зрительной инерции, с; f — частота следования проблесков, с^-1

Эффективная сила света фонаря указателя поворота может составлять от 31 до 74% значения силы света этого жен фонаря в постоянном режиме горения.

Отсюда следует, что частота и скважность световых проблесков должны быть объектом внимания при оценке пригодности указателя поворота к обеспечению требований безопасности движения. В частности, устанавливает допустимое значение частоты следования проблесков 1,5 ± 0,5 Гц (90 ± 30 мин ¹).

Минимально допустимое значение силы света фонаря указателя поворота нормируется из условия равенства эффективной силы света минимально допустимой силе сигнала торможения. При этом считают, что показатель эффективности проблеска равен 0,5.

Фонарь — указатель поворота необходимо не только заблаговременно включить, но и своевременно выключить «Забывчивость» водителя, не выключившего указатель поворота после завершения маневра, служит наглядным свидетельством его пренебрежения к наблюдателям, так как мигающий сигнал постоянно привлекает (инстинктивно) внимание, следовательно, отвлекает от наблюдения других объектов дорожной обстановки Время прогнозирования водителем дорожной ситуации, с

;

Дальность видимости препятствия, м

;

где — сила света фар, кд

— остановочный путь автомобиля, м

— скорость движения автомобиля, м/с

Вывод: выполнив работу, я определил зависимость максимальной скорости движения автомобиля в дневное время суток от силы света сигналов торможения.

7. Пожарная безопасность

Источники пожарной опасности автомобиля

Интуитивно понятно, что пожарная опасность автомобиля обуславливается наличием в нем большого количества горючих материалов и источников возгорания, а так же условий для образования горючей среды. Часто для возникновения пожара даже не нужно неисправности в электропроводке, достаточно высокой температуры деталей автомобиля.

Очевидна опасность разгерметизации топливной системы, которая может произойти совершенно неожиданно в непредсказуемом месте (в т.ч. в близи выхлопного коллектора). Менее очевидно, что охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля (тосол) тоже являются горючими жидкостями. Хотя разгерметизация системы охлаждения холодного двигателя не приводит к образованию горючей смеси, при разгерметизации системы охлаждения прогретого или работающего двигателя горючая среда образоваться может, температура вспышки тосола +138 и воспламенения +145°С.

Масла и тормозные жидкости тоже являются горючими жидкостями температура воспламенения которых 150−300°С. Совершенно экзотически немыслимой, но иногда встречаемой опасностью является опасность от аккумуляторной батареи некоторых типов, которая при неисправной системе зарядки аккумулятора «кипит», выделяя горючий и даже взрывоопасный водород.

В салоне автомобиля сосредоточен значительный запас горючих материалов. На отдельных автомобилях общая масса всех пластмассовых, кожаных, тканных и т. д. изделий превышает 100 кг. Большинство этих материалов являются горючими. В багажном отсеке автомобиля могут добавить жару материалы отделки, емкости с запасом расходных жидкостей, багаж, бак с топливом, полироли и т. п.

Антикоры и консерванты широко используемые, внутри и снаружи автомобиля увеличивают и без того не маленькую, горючую нагрузку автомобиля (температура воспламенения 250−450°С).

Особенности развития пожара в салоне автомобиля

Первый период соответствует развитию горения из сравнительно небольшого очага до общего воспламенения в объеме салона. Для этого периода может достигать нескольких часов, например при тлеющем малокалорийном источнике возгорания и ограниченных условиях газообмена.

Устойчивое горение в салоне автомобиля происходит даже при закрытых дверях и окнах. При этом среднеобъемная температура с течение времени достигает такой величины, при которой происходит разрушение остекления салона автомобиля. После этого процесс распространения пожара значительно ускоряется, вследствие притока воздуха, в течении 3−5 минут происходит воспламенение горючих материалов, всего салона.

Горящие расплавленные массы начинают стекать в нижнюю часть салона, горит весь внутренний объем автомобиля. При наличии в автомобиле легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (канистры с бензином, маслом, антифризом, омывалкой и т. д.), скорость распространения пожара и его интенсивность увеличивается в несколько раз. Во второй, период развития пожара сгорает основная часть горючего материала (до 80%), практически с постоянной скоростью.

Среднеобъемная температура повышается до максимального значения. Как показывает практика, второй период развития пожара в салоне автомобиля длится от 10 до 20 минут. Третий период соответствует периоду затухания пожара. Происходит медленное догорание угольного остатка, температура пожара снижается.

Выводы

Автомобиль сложная система находящаяся в постоянном взаимодействии с бесконечно разнообразной внешней средой. Исключить или хотя бы предусмотреть все возможные комбинации приводящие к пожару на борту невозможно. У автомобилиста нет даже возможности каждый раз перед поездкой проверять все системы автомобиля на исправность и оставшийся ресурс.

В результате пожароопасные ситуации возникают, как бы «неожиданно». Неожиданность и скоротечность автомобильного пожара делают применение обязательного штатного огнетушителя малоэффективным.

Проблема давно решена на судах, железной дороге, тяжелых грузовых автомобилях и в гоночных автомобилях, где широко применяются модули автоматического аэрозольного пожаротушения. Для личного автотранспорта установка модуля производится по личному выбору владельца и пока не получила широкого распространения.

Мы предлагаем оптимальный по соотношению цена / качество автомобильный аэрозольный огнетушитель Допинг₂, который является эффективным средством для борьбы с пожаром. В идеале, как это делается на спортивных автомобилях, желательна установка двух Допингов, в моторном отсеке и возле бака с горючим. Думается в скором времени это будет входить в базовую комплектацию любой машины.

Приведенная пожарная нагрузка — это масса условной древесины со средней теплотой сгорания 16,8 мДж/кг, эквивалентная по количеству тепловой энергии фактическим горючим материалам и отнесенная к единице площади горизонтальной проекции автотранспортного средства.

1. Общая масса горючих материалов М_о в [кг] определяется по формуле:

;

где — масса топлива, кг

— масса полимерных материалов (спинки и подушки сидений), кг

— масса обшивки, кг

— масса резины (шины и камеры колес), кг

;

где — плотность топлива, кг/л бензин, дизельное топливо

— заправочный объем бензобака, л

;

где — масса горючих материалов сиденья. Принять

— количество сидений, шт.

;

где — плотность обшивки

— площадь обшивки, м²

;

где — масса шины. Принять для легкового автомобиля

для грузового автомобиля

— количество шин, шт.

2. Удельная пожарная нагрузка, кг/м²

;

где — горизонтальная площадь проекции автомобиля, м²

— общая масса горючих материалов, кг

3. Общая тепловая энергия, мДж

;

где — теплотворная способность топлива

— теплотворная способность полимера

— теплотворная способность обшивки

— теплотворная способность резины

4. Удельное теплонапряжение, мДжм²

;

5. Приведенная удельная пожарная нагрузка, кг/м²

;

Вывод: выполнив работу, я определил приведенную пожарную нагрузку автомобиля q= 47 кг/м².

8. Экологическая безопасность

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.

Основными загрязняющими веществами при эксплуатации автотранспорта являются:

— выхлопные газы;

— нефтепродукты при их испарении;

— пыль;

— продукты истирания шин, тормозных колодок и дисков сцепления, асфальтовых и бетонных покрытий.

Влияние автомобилизации на окружающую среду Ярким примером неблагоприятного влияния развития производства на окружающую среду может служить автомобилизация. Автомобили оказывают вредное воздействие на природу и человека, так как в отработанных продуктах содержатся опасные для здоровья и окружающей среды компоненты, при движении автомобилей возникает шум.

При дорожно-транспортных происшествиях наносится материальный ущерб (уничтожение и повреждение грузов, транспортных средств и сооружений) и возможны гибель и ранение людей. По данным Всемирной организации здравоохранения на автомобильных дорогах мира ежегодно гибнет (в том числе и от послеаварийных травм) свыше 900 тыс. человек, несколько миллионов становятся калеками, а свыше 10 млн. человек — получает травмы.

Автомобильные дороги и их инфраструктура отняли у человечества свыше 50 миллионов гектаров земли (такова суммарная территория таких стран, как ФРГ и Великобритания). Кроме того, дороги с интенсивным движением создают «разделяющий эффект», затрудняя связи между объектами и участками живой природы, расположенными по разные стороны дороги. Дорожное строительство нарушает экологическое равновесие в природе вследствие изменения существующего ландшафта; усиления водной и ветровой эрозии; развития геодинамических процессов, например оползней и обвалов; загрязнения окружающей местности, поверхностных и грунтовых вод материалами и веществами, применяемыми при эксплуатации автомобилей и дороги; неблагоприятного воздействия на существующий растительный и животный мир.

Источником загрязнения и истощения окружающей среды стала как сама трасса, так и её инженерные сооружения, объекты обслуживания, особенно места хранения нефтепродуктов, автозаправочные станции, станции технического обслуживания, мойки и т. п.

При широком использовании автомобилей все возрастающее количество людей посещает ранее недоступные для них природные комплексы, что приводит к загрязнению отходами территорий, прилегающих к автомобильным дорогам, и других мест.

В отдельных городах и их агломерациях под воздействием автомобильного транспорта и других источников загрязнения образовались предельные экологические состояния, что препятствует устойчивому их развитию и требует кардинальных решений по улучшению их коммуникационной инфраструктуры.

Основными мероприятиями по предотвращению и уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать:

1) разработку таких конструкций автомобилей, которые меньше загрязняли бы атмосферный воздух токсичными компонентами отработавших газов и создавали бы шум более низкого уровня;

2) совершенствование методов ремонта, обслуживания и эксплуатации автомобилей с целью снижения концентрации токсичных компонентов в отработавших газах, уровня шума, производимого автомобилями, и загрязнения окружающей среды эксплуатационными материалами;

3) соблюдение при проектировании и строительстве автомобильных дорог, инженерных сооружений, объектов обслуживания таких требований, как вписывание объекта в ландшафт; рациональное сочетание элементов плана и продольного профиля, обеспечивающее постоянство скорости движения автомобиля; защита поверхностных и грунтовых вод от загрязнения; борьба с водной и ветровой эрозией; предотвращение оползней и обвалов; сохранение животного и растительного мира; сокращение площадей, отводимых под строительство; защита зданий и сооружений вблизи дороги от вибраций; борьба с транспортным шумом и загрязнением воздуха; применение методов и технологии строительства, приносящих наименьший ущерб окружающей среде;

4) использование средств и методов организации и регулирования движения, обеспечивающих оптимальные режимы движения и характеристики транспортных потоков, сокращение остановок у светофоров, числа переключения передач и времени работы двигателей на неустановившихся режимах.

Загрязняющие вещества, появляющиеся при автомобилизации, и методы борьбы с ними.

Основными загрязняющими веществами при эксплуатации автотранспорта, строительстве дорог и дорожных сооружений являются:

— выхлопные газы;

— нефтепродукты при их испарении;

— пыль;

— продукты истирания шин, тормозных колодок и дисков сцепления, асфальтовых и бетонных покрытий;

— противообледенительные соли и песок.

Наибольшему загрязнению подвержены территории, непосредственно прилегающие к трассам. Полоса загрязнения достигает 300 м и более.

Приведенный выброс токсичных компонентов определяется по формуле:

; кг где — массовый выброс окиси углерода, кг

— массовый выброс окислов азота, кг

— массовый выброс углеводородов, кг

— массовый выброс сернистого газа, кг

, , — соответственно относительные токсичности окиси углерода, окислов азота, углеводородов и сернистого газа, кг/кг топлива (таблица 1)

Массовый выброс токсичных компонентов в [кг/л] определяется по формуле:

;

где — удельный массовый выброс i — го токсичного компонента, кг/кг топлива.

— фактический расход топлива в течении месяца эксплуатации.

;

где — удельный расход топлива, л/км

— плотность топлива, для бензина

для дизельного топлива

— средняя эксплуатационная скорость. Принять

— дни работы в дни месяца

— коэффициент использования рабочего времени Удельный массовый выброс токсичных компонентов, кг/1000 кг

Вывод: сделав л/р, я определил массовый выброс токсичных компонентов для ЛИАЗ₆₇₇

M_CO = 210,25 кг/л

M_NOx = 13 кг/л

М_СmНт = 13 кг/л

M_COx = 0,84 кг/л

И определил, что приведенный массовый выброс токсичных компонентов за период одного месяца работы равен =539 кг.

Меры по снижению выбросов

Внедрение мероприятий по сокращению выбросов загрязняющих веществ от транспортного комплекса Республики Казахстан Основной причиной ухудшения состояния окружающей среды является увеличение количества автомобильного транспорта, и рост его доли в общей структуре загрязнителей.

Анализ проводимых мероприятий показал необходимость [11]:

— проведения ярусного озеленения на крупных магистралях;

— вывода транзитного транспорта из города, скорейшее завершение расширения строительства автодороги по Карагандинской трассе, строительство других объездных магистралей;

— совершенствования системы видеообзора улично-дорожной сети с выдачей оперативных рекомендаций по радио и телевидению о путях объезда, особенно в момент образования заторов;

— перехода на обслуживание населения города автобусами средней и большей вместимости с современными экономичными двигателями Евро стандарта;

— развития улично-дорожной сети города, увеличения рекреационных зон;

— развития электротранспорта (троллейбусы, трамваи);

— улучшения санитарно-экологического состояния конечных остановочных пунктов, а именно:

— оборудования (по возможности) пунктами отстоя пассажирского автотранспорта с электроподогревом в целях снижения негативного воздействия на окружающую среду в зимнее время;

— оборудования конечных остановочных пунктов биотуалетами;

— установки емкостей по сбору отходов и обеспечения регулярности удаления отходов на городской полигон ТБО.

Общее экологическое состояние в городах определяется также оптимальной по экологическим факторам организацией движения автотранспорта. Наибольший выброс продуктов сгорания топлива происходит при торможении, разгоне, дополнительном маневрировании. Поэтому создание дорожных «развязок», скоростных магистралей с сетью подземных переходов, регулирование движения транспорта по принципу «зеленой волны» во многом сокращают поступление в атмосферу продуктов сгорания топлива.

Осветим необходимые мероприятия по охране окружающей среды для сокращения выбросов загрязняющих веществ от транспортного комплекса Республики Казахстан Автомобильный транспорт является основным источником загрязнения окружающей среды, в частности атмосферного воздуха. На его долю в общем валовом объеме приходится более 60% выбросов по республике, а в городе Алматы и других крупных городах до 80%. На долю автотранспорта приходится около 90% валового выброса оксида углерода, более 60% окислов азота, более 17% твердых частиц и более 12% сернистого ангидрида.

Выбросы загрязняющих веществ от транспортного комплекса в 2002 году составило 1 млн. 453 тыс. тонн, из них:

СО — (72%);

СН — (13%);

NOx — (7%);

прочие — (8%),

динамика приведена в таблице.

Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по Республике Казахстан (тыс. тонн) Наиболее экологически неблагополучным является ведомственный автотранспорт из-за недостаточной оснащенности газоаналитической и диагностической аппаратурой, низкого уровня знаний работников, занимающихся вопросами охраны окружающей среды, отсутствием единого подхода к проблемам охраны окружающей среды. Такая экологическая ситуация напрямую связана со многими проблемами, требующими безотлагательного решения.

В республике производится и используется этилированный бензин (более 5%) и дизельное топливо с высоким содержанием серы (0,5% и выше), что приводит не только к преждевременному износу двигателей и высоким концентрациям загрязняющих веществ в выхлопных газах автомобилей, но и не позволяет использовать системы нейтрализации отработавших газов. Применение последних, как показывает опыт развитых зарубежных стран, позволило бы сократить выбросы загрязняющих веществ на 30−40%.

Медленно проводится перевод автомобилей на использование экологически более «чистого» вида топлива, каким является природный газ, что объясняется отсутствием в республике производства по выпуску газобаллонного оборудования. Ощутимое влияние на выбросы от автотранспорта оказывает износ и старение подвижного состава. Более 50% автотранспорта государственного сектора и 40% индивидуального сектора, эксплуатируется свыше 10 лет. При этом необходимо отметить, что к повышенному выбросу в атмосферу приводят несовершенство конструкции двигателей, слабая ремонтная база.