Реферат: Влияние эксплуатационных факторов. Безопасность

G_a – полный вес автомобиля

a – угол уклона дороги.

На дорогах с твердым покрытием наиболее существенным является характер неисправностей, определяющих деформацию шины и подвески, а, следовательно, и потери энергии.

Значение коэффициента сопротивления качению при различных условиях движения машины.

Сопротивление качению зависит от скорости движения автомобиля: до 50 км/ч оно приблизительно постоянное, а свыше 100 км/ч оно интенсивно растет. Это объясняется резким усилением колебания шины и увеличением затрат энергии на ударах.

При очень больших скоростях впереди колеса деформируется воздушное уплотнение. В теории автомобиля принято несколько эмпирических зависимостей для определения коэффициента сопротивления качению. Одна из них имеет следующий вид.

f_a =f₀ [1+(0,06v_a )² ]

f ₀ – коэффициент сопротивления качению при скорости движения менее 50 км/ч.

Сила P_i является составляющей силы тяжести машины. Она приложена в центре масс автомобиля и направлена параллельно поверхности дороги.

P_i = G_a sin a

Сила инерции P_j обусловлена неравномерностью поступательного движения автомобиля (P_{j п} ) и вращающихся деталей как двигателя, так и автомобиля. (P_jbp ).

Pj = Pj п+ P_jbp

Pj п= m_a j_a

m_a – масса автомобиля;

j_a – ускорение или замедление в поступательном движении автомобиля.

В пределах изменения скорости движения автомобиля коэффициент сопротивления качению принимают постоянным. Следовательно P_f =const. Постоянной считают и силу P_i . В таком случае:

P Y=P_f =P_i =const

Касательная сила на колесах автомобиля P_k в зависимости от скорости движения автомобиля изменяется приблизительно к тому же закону, что и M_k =f(n_g ), т.е. по внешней характеристике двигателя.

Сила сопротивления воздуха P_w зависит от скорости автомобиля в квадрате. Ее рост начинается со скорости v_a =0, однако до скорости 40-50 км-ч значение P_w мало.

P

Pk

Pk

? ?????? ??????????? ??????????? ??????????? ????????? ???? ????????????? P_c ?? ???????? ????? ????? ???.

Pc`

Pi=Pc

Pw

b

c

Т.к. при любой скорости движения касательная сила тяги P_k равна сумме всех сил сопротивлений, то очевидно, что отрезок ab, заключенной между кривой P_k и кривой суммарного сопротивления P_c при скорости V_af представляет собой силу P_j , которая затрачивается на ускорение поступательного движения автомобиля.

Точка с пересечением с кривой P_k с линией суммарного сопротивления P_c символизирует равенство этих сил, а следовательно, равномерное движение со скоростью Va_max . Большую скорость автомобиль не может развить, т.к. суммарная сила сопротивления P_c превышает активную силу P_k , а с меньшей скоростью он не может перемещаться, потому что имеет место положительная избыточная активная сила, равная разнице P_k -P_c .

Если по условиям движения необходимо ехать со скоростью, меньшей Va_max , то водитель должен прикрыть дроссельную заслонку. Тогда снизится момент двигателя Mk и изменится зависимость касательной силы Pk.

Значение скорости v_{a 1} движения автомобиля будет соответствовать точке с` пересечения кривых Pk` и Pc.

Если дорожные условия изменились, то кривые суммарной силы сопротивления проходят так, как показано на схеме штриховой линией P_c . Тогда при полностью открытой дроссельной заслонке двигателя скорость автомобиля снижается до значения v_{a 2} . Максимальное сопротивление, которое автомобиль может преодолеть при установившемся движении по данной дороге, определяется избыточной тяговой силы Pk-Pw. Точка перегиба кривой Pk на графике соответствует скорости v_ap , при которой автомобиль преодолевает максимальное сопротивление, развивая усилие Pk_max .

При включении низшей передачи касательная сила тяги Pk увеличивается, и автомобиль может преодолеть большие сопротивления.

Активная, пассивная и послеаварийная безопасность

Понятие «активная безопасность» включает в себя комплекс эксплуатационных качеств, способствующих предотвращению воз­никновения аварийных ситуаций и совершения ДТП. К ним в пер­вую очередь относят: высокие динамические качества автомобиля, эффективное, стабильное замедление, хорошую управляемость и ус­тойчивость, в том числе при торможении и разгоне, устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания. К этой же группе качеств относят: наличие на автомобиле надежной, хорошо види­мой световой и звуковой сигнализации, а также надежность и дол­говечность узлов и деталей автомобиля, исключающие поломки ответственных деталей и отказ в работе узлов, приводящих к дорожно-транспортному происшествию.

Обеспечение комфортных условий в салоне снижает утомление водителя и повышает надежность управления. В связи с этим в эту же группу эксплуатационных свойств входят эргономические качества рабочего места водителя и мест пассажиров, хорошая об­зорность с места водителя (вперед, вбок, назад), эффективная вен­тиляция кузова, низкий уровень вибрации и шума в пассажирском помещении, предотвращение попадания в салон автомобиля выхлоп­ных газов и паров топлива.

Под понятием «пассивная безопасность» подразумевают комп­лекс эксплуатационных свойств автомобиля, обеспечивающих при возникновении ДТП исключение или хотя бы снижение тяжести травм водителя и пассажиров. К ним относят демпфирующие спо­собности передней и задней частей автомобиля, бамперов, а также боковую жесткость кузова, надежность запирания замков дверей, наличие ветрового стекла безосколочного типа. Эти свойства обе­спечиваются установкой энергопоглощающей рулевой колонки, ус­тановкой в салоне мягких накладок и подголовников, применением внутренних панелей салона и ручек органов управления, не имею­щих выступающих (тем более жестких и острых) участков, обору­дованием автомобиля ремнями безопасности.

Согласование эксплуатационных свойств автомобиля с требо­ваниями послеаварийной безопасности достигается, в первую оче­редь, обеспечением возможности быстрого выхода или эвакуации людей из аварийного автомобиля, пожарной безопасности автомо­биля за счет правильного размещения и надежной герметизации топливных баков и топливных коммуникаций. Послеаварийная бе­зопасность автомобиля в значительной степени зависит также от степени возгораемости внутренней отделки салона и от содержа­ния токсичных веществ в продуктах ее горения.

Оптимальность эксплуатационных свойств в значительной сте­пени определяется также воздействиями автомобиля на окружаю­щую среду и других участников движения. В связи с этим в числе регламентируемых эксплуатационных свойств имеются свойства, на­правленные на предупреждение опасных воздействий автомобиля на окружающую среду и других участников движения, оговоренные требованиями в отношении безопасности внешней формы автомо­биля, токсичности выхлопных (отработавших) газов и выделения в атмосферу других токсичных веществ, а также создаваемого автомобилем внешнего шума.

Необходимость обеспечения определенных свойств автомобиля в отношении безопасности в различных конкретных условиях дви­жения, создало предпосылки для создания методик проверки этих свойств и явилось причиной разработки и введения специальных требований безопасности, при соответствии которым данный кон­кретный автомобиль будет иметь установленный из условий и ха­рактера движения, экономических и технологических соображений сегодняшнего дня минимально допустимый уровень безопасности. Значительное число таких требований уже введено и реализовано в России и во многих других странах.

Показатель активной, пассивной и экономической безопасности.

Существует мнение, усовершенствование автомобильных дорог и постепенное приспособление человеческого организма к движению с все большими скоростями позволяют достигнуть огромных скоростей. Развитие конструкции автомобилей, казалось бы, подтверждает это мнение. На протяжении двадцатого века максимальная скорость легкового автомобиля возросла с 30-40 до 120 –200 км-ч; гоночного со 100 до 300 км-ч, а на рекордных автомобилях достигнуты скорости, превышающие 1000 км-ч. Наибольшая скорость отечественных автомобилей возросла вдвое с 40-50 до 85-100 км-ч, скорость междугородних автобусов неуклонно приближается к скорости легкового автомобиля.