БЕЗОПАСНОСТ НА ПРЕВОЗНИТЕ СРЕДСТВА LOMAKIN - Страница 2
Глава 1 Активна безопасност на превозното средство
В момента има рязко увеличение на броя на автомобилите, те стават все по-динамични и мощни. Всичко това води до увеличаване на броя на автомобилните произшествия, така че създаването на най-безопасната кола се превърна в една от приоритетните области за автомобилните производители. Но създаването на безопасен автомобил не означава създаване на бавен или нискоенергиен автомобил. Има случаи, когато в екстремна пътна ситуация е по-добре и по-безопасно да ускорите рязко колата, отколкото да спирате. Ето защо дизайнерите обръщат голямо внимание на подобряването на двигателите и трансмисиите. Но една бързо ускоряваща се кола също трябва да спре бързо. Така всяка година спирачните системи стават по-ефективни. Многобройни електронни системи ви позволяват да избегнете плъзгане, да намалите спирачния път, да разпределите въртящия момент по осите на автомобила в зависимост от товара и много други. Активната безопасност се влияе много от гумите и джантите. Те осигуряват стабилност на автомобила, надежден контакт с пътя. Видимостта е от голямо значение за безопасността. Но е невъзможно да се увеличи площта на остъкляването и да се намали ширината на стълбовете за неопределено време, тъй като е необходимо да се вземе предвид цялата вероятност автомобилът да се преобърне при инцидент. Така от множеството изброени по-горе фактори, понякога противоречиви, се създава активна безопасност на автомобила, чиято основна задача е да предотврати евентуална катастрофа. И така, активната безопасност е набор от мерки, които със или без помощта на водача предотвратяват възникването на произшествие.
Активната безопасност на автомобила се определя и от липсата на внезапни повреди.в структурните системи на автомобила, особено тези, свързани със способността за маневриране, както и способността на водача да управлява уверено и удобно системата.Активната безопасност на автомобила също включва съответствието на сцеплението и спирачната динамика на автомобила с пътните условия и ситуации на движение, както и психофизиологичните характеристики на водачите.
Свойствата на превозното средство, които влияят на неговата активна безопасност (изброени във въведението), ще бъдат разгледани подробно в тази глава.
1.1. Параметри на оформлението на автомобила
1.1.1 Обща схема на превозното средство
От гледна точка на влиянието на конструкциите на превозното средство върху неговите свойства, разположението на превозното средство е важно - взаимното разположение на основните му системи (двигател, трансмисия, задвижване, системи за управление,
носеща система, тяло). Критерият, който ще ни позволи да оценим осъществимостта на по-нататъшното развитие на конкретен тип оформление на превозното средство, може да се приеме как тези структури отговарят на изискванията за активна безопасност. Като се има предвид тази ситуация, помислете за най-характерните видове оформление на съвременните автомобили (фиг. 1.1.1.).
в - задната част на двигателя; Ж
с двигател, базиран на класическия; d - среден двигател.
Оформлението на предния двигател е традиционно на всички етапи от развитието на автомобилните конструкции и се характеризира с разположението на двигателя пред купето. Премахването на двигателя далеч напред ви позволява да преместите интериора към предната ос, доколкото е възможно, като частично използвате пространството между корпусите на предните колела. Така се осигурява максимално изгодно използване на пространството в основата и лесно се постига необходимото натоварване на предния мост. Въпреки ефективното използване на пространството вътребаза, автомобилите от тази схема имат значителна обща дължина поради доста големия преден надвес.
Увеличаването на основата поради задния багажник е нежелателно прекомерно претоварване на предния мост. В допълнение, разположението на двигателя в самата предна част на автомобила не позволява да се подобри неговата рационализация чрез спускане на линията на капака. Напоследък са широко разпространени превозните средства с предно задвижване, в които управляваните колела са водещи. Автомобил с това разположение има най-добрата стабилност и контрол при шофиране с висока скорост, особено на хлъзгави или мокри пътища. Популяризиране на това оформление
също допринесе за промени в цялостния външен вид на автомобила и разпределението на теглото му по осите. Намаляването на общите размери на двигателите (при запазване на тяхната мощност) и използването на независими предни окачвания направи възможно поставянето на двигателя над предната ос или дори пред нея, което осигури необходимото тегло на сцепление (повече от 50% от общото тегло на автомобила) на предните задвижващи колела. Друго предимство на автомобилите с предно задвижване е по-ниското ниво на шум в купето, отколкото при автомобили с различно разположение поради отдалечеността на задвижващия мост и липсата на кардан, който често е източник на вибрации. Въпреки това, както показва практиката, класът на автомобила (неговите размери, изработка и покритие, наличието на звукоизолиращи тапицерии и мастики), както и типът на тялото (рамка или носеща) влияят на нивото на шума в кабината много повече от оформлението.
Наред с предимствата, схемата за задвижване на предните колела не е лишена от недостатъци, които са резултат или от претоварване на предния мост, или от наличието на предни задвижващи колела.
преразпределението на теглото по време на спиране води до факта, че в момента на спиране назадните колела имат само съединително тегло, което, от една страна, налага да се осигури ограничител на спирачното усилие на задните колела в системата за задвижване на спирачките, от друга страна, да се увеличи ефективността на предните спирачки, а оттам и техните размери, което не винаги е възможно при използване на съвременни колела с малък диаметър на диска
гумите на предните задвижващи, управлявани и по-натоварени колела се износват много по-бързо от задните, поради което по време на работа е необходимо доста често пренареждане на задните колела и обратно.
предният задвижващ мост изисква или относително трудни за производство и скъпи CV шарнири, или допълнителни устройства (например еластични съединители или торсионни пръти) при използване на единични карданни шарнири.
обединяването на двигателя в един силов агрегат заедно с трансмисията и задвижващия мост усложнява конструкцията и затруднява достъпа до отделни елементи и спомагателни възли, особено в случаите, когато двигателят е разположен напречно и неговият картер е комбиниран с картера на скоростната кутия и диференциала.
Въпреки това, широкото използване на автомобили с предно задвижване през последните години показва, че изброените недостатъци на разглежданата схема не могат да послужат като сериозна пречка за по-нататъшното й развитие върху автомобили от различни класове.
Дълго време се смяташе, че оформлението на предното задвижване е приложимо само за автомобили от малък и среден клас, чиято мощност на двигателя не надвишава к.с. с. При големи превозни средства с мощни двигатели не е използвано оформлението на предното задвижване поради
опасения за работата и надеждността на шарнирите с постоянна скорост, натоварени с висок въртящ момент. НареченТрудности представлява разположението на големия двигател в комбинация с предния задвижващ мост. Беше трудно да се осигури необходимото разпределение на теглото. Освен това се смяташе, че за голяма кола може да се получи достатъчна стабилност и управляемост с класическо оформление. Внимателното производство на елементи на шасито и широкото използване на шумопоглъщащи материали при скъпи модели практически елиминират появата на шум и вибрации дори от доста дълъг кардан. Независимо от това, днес, дори в автомобили с обем на двигателя от cm 3, задвижването на предните колела намери широко приложение.
Работата на превозните средства с предно предаване се влияе от относителната позиция на двигателя и предния мост. За превозни средства с двигатели с по-голям работен обем, разположението на последния над задвижващия преден мост е практически единственият възможен вариант, тъй като поради разпределението на теглото и поради значителните размери на двигателя, разположението му пред или зад задвижващия мост е невъзможно, а напречното разположение също не дава предимства поради приблизително равни размери на двигателя по дължина и ширина. Разположението на двигателя над предната ос позволява постигането на задоволителни резултати по отношение на разпределението на теглото и използването на двигателния отсек без увеличаване на предния надвес (при наличие на редови четирицилиндров двигател с работен обем l). Това опростява управлението на скоростната кутия, но донякъде затруднява достъпа до трансмисионните агрегати. Разположението на двигателя зад предния задвижващ мост ви позволява плавно да спуснете линията на предния капак до нивото на предната броня и по този начин значително да намалите съпротивлението на автомобила. Свободното пространство под капака пред двигателя в автомобили с предно задвижване ви позволява да поставите резервна гума там,освобождаване на задния багажник. Недостатъкът на оформлението е въвеждането на двигателя в долната предна част на купето между водача и пътника, което намалява пространството за краката на последния. Също така е малко трудно да се контролира скоростната кутия, която се оказва изнесена далеч напред.
Оформлението на автомобила, когато двигателят е разположен в междуосието на автомобила, практически зад облегалките на седалките на водача и пътника, е доста рядко в автомобилната индустрия. За да се подобри разпределението на теглото върху колелата, в зависимост от обема и дизайна на двигателя, той може да бъде разположен както надлъжно, така и напречно. Доброто разпределение на теглото на автомобила по осите и повишената безопасност при шофиране са основните предимства на автомобилите с централен двигател. Ето защо не е изненадващо, че високоскоростни, много маневрени автомобили, като Lamborghini, Ferrari, MG, са изградени според разположението на двигателя в средата. Например Lamborghini - Callardo с двигател V10 с работен обем
4961 cm3, способен да развива мощност до 500 к.с. с., което позволява на автомобила да развива скорост до 309 км / ч.
При задно разположение на двигателя, двигателят, комбиниран с трансмисията, се намира зад задното окачване на автомобила, което може значително да намали размерите на автомобила, а оттам и теглото му. Но при задно разположение на двигателя задните задвижващи колела представляват до 60% от общото тегло на автомобила, което има положителен ефект върху проходимостта на автомобила, но отрицателно върху неговата стабилност и управляемост при шофиране с висока скорост. Следователно, за да се подобри разпределението на теглото, е необходимо купето да се измести напред, което при ограничените размери на автомобила намалява пространството за краката на водача и пътника отпред. Днес има само една фирма в светаизгражда своите автомобили според задномоторното разположение - Porsche.
Класическото оформление е оформление с преден двигател и задвижване на задните колела. Използването на кардан не позволява създаването на интериор на автомобила без трансмисионен тунел, което се отразява на комфорта на пътниците. Освен това вибрациите от карданния вал се предават на купето на автомобила. Ето защо е необходимо да се приложи най-добрата шумо- и виброизолация, което води до повишаване на цената на автомобила. Класическото оформление се характеризира с плъзгане на задните колела, особено при завиване на мокри или хлъзгави пътища. Днес класическото оформление е по-рядко срещано, но автомобилните гиганти като BMW, Mercedes и Jaguar остават верни на него.
1.1.2. Влиянието на теглото на автомобилите върху тяхната безопасност
През последните десетилетия безопасността на автомобилите се подобри по много начини. Автомобилите са оборудвани с различни структурни елементи и системи, които повишават пасивната безопасност. От друга страна, има съмнения, че активната безопасност на автомобила се е подобрила в същата степен, както и пасивната.
Пътниците в превозното средство са до голяма степен защитени от удар по време на инцидент, тъй като по-голямата част от енергията на удара се абсорбира от каросерията на превозното средство. Това намалява тежестта на телесните наранявания на пътниците в автомобила. Това ясно се вижда в официалната норвежка статистика за произшествията (Таблица 1.1.1), която показва как делът на ранените водачи от общия брой водачи, участващи в катастрофи с наранявания, варира при различните превозни средства с различно тегло.
Връзка между теглото на превозното средство и дела на пострадалите водачи (от всички водачи,участва в катастрофа с наранявания в Норвегия)