Тема лекции 5 Технический уровень и экономическая эффективность автомобилей (продолжение)

5.1 Показатели управляемости и устойчивости

Для оценки управляемости АТС используется усилие на рулевом коле­се при определенном режиме поворота. В соответствии с ГОСТ 21398-75 уси­лие на рулевом колесе при переходе от прямолинейного движения к движению (передним внешним колесом) по окружности радиусом 12 м при скоро­сти 10 км/ч на горизонтальном участке с сухим твердым ровным покрытием не должно превышать: 245 Н - для руле­вого управления без усилителя на пути не более 17 м; 118 Н - для рулевого управления с усилителем на пути не более 11 м; 490 Н - в случае прекра­щения действия усилителя на пути не более 17 м. При передней осевой на­грузке более 55 кН усилие в случае прекращения действия усилителя на пути не более 17 м не должно превы­шать 600 Н.

Показатели устойчивости управле­ния при движении определяются при вы­полнении маневров «переставка», «по­ворот» и «торможение на повороте» на автополигоне. К ним относятся: устой­чивость управления траекторией

(в баллах); устойчивость курсового управления (в баллах); устойчивость против опрокидывания (в баллах); предельная скорость выполнения ма­невра; скорость начала снижения устойчивости управления траекторией; скорость начала снижения устойчиво­сти курсового управления; скорость появления курсовых колебаний; ско­рость начала снижения устойчивости против опрокидывания.

Минимальный допустимый угол опрокидывания при испытаниях на стенде составляет 21°.

Для оценки поперечной устойчивости АТС против опрокидывания использу­ется коэффициент поперечной устойчи­вости, который равен отношению бо­кового ускорения центра масс автомо­биля к ускорению свободного падения в момент потери устойчивости при кру­говом движении.

Коэффициент поперечной устойчивости определяется по формуле:

(5.1)

где - угол поперечной устойчивости автомобиля на наклонной площадке.

Так как угол , то

5.2 Требования к системе внешнего освещения и световой сигнализации

Для обеспечения необходимых условий видимости водителем дороги автомобиль оборудуют фарами четырех типов: ближнего света, даль­него, широкоугольно - противотуманного и скоростного (фары - прожекторы дальнего света).

Минимальный комплект обязатель­ных для каждого транспортного сред­ства светосигнальных приборов состоит из: указателей поворотов; сигнала тор­можения; габаритных огней; фонаря освещения номерного знака; фонарей, обозначающих автопоезд.

Международными нормативными документами по внешним световым приборам являются: Правило № 48 ЕЭК ООН, Директивы ЕЭС 76/756, 80/233, 82/244, 83/276 и ISO-R-303. В нашей стране в автомобильной светотехнике используются европейские нормы безопасности, поэтому требова­ния отечественных государственных стандартов, касающиеся светового обо­рудования транспортных средств, прак­тически совпадают с требованиями Правила № 48 ЕЭК ООН.

5.3 Требования к пассивной безопасности автомобиля

В настоящее время нормативные документы по пассивной безопасности в основном относятся к легковым автомобилям.

Основным способом защиты води­теля и пассажиров легкового автомобиля от травмирования является обе­спечение надлежащей прочности и же­сткости кузова, при которых исключа­ется его смятие в случае удара или опрокидывания автомобиля. Ударно-прочностные свойства кузова легково­го автомобиля регламентируются ОСТ 37.001.263—83 и ОСТ 37.001.264—83.

Создаются конструкции легковых автомобилей с жестким салоном и лег­ко деформируемыми передней и задней частями, поглощающими энергию удара. Вводятся энергопоглощающие упругие элементы в конструкцию бамперов, производится упрочнение две­рей, предотвращается самопроизволь­ное открывание их в момент аварии, расширяется применение безосколочных стекол с синтетической прослойкой увеличенной толщины. Все более широко применяются ремни безопасности, а также подголовники, предохраняющие пассажиров и води­теля от повреждения шейных позвон­ков в случаях ударов сзади. Расширяется применение рулевых колонок с упругими энергопоглощающими элементами, способст­вующих снижению опасности травми­рования водителя при ударе грудью о руль. В салоне устраняются все выступающие части, делается мягкая обивка, щиток прибо­ров покрывается упругой облицовкой.

1-плита; 2-плоский маятник.

Рисунок 5.1. .Схема испытаний кабины

При создании травмобезопасного интерьера кабины предусматривается следующее: размещение в углублениях панели контрольно-измерительных при­боров, кнопок и рукояток управления; в углублениях внутренних панелей две­рей - рукояток стеклоподъемников, внутренних ручек запирающих меха­низмов; закругление нижнего края панели приборов (радиус кривизны не менее 10 мм); применение противосолнечного устройства из светопоглощающего материала и травмобезопасного безосколочного лобового стекла; ис­ключение опасных неровностей или острых краев в зоне возможного удара головой; покрытие внутренних поверх­ностей кабины сравнительно мягкими накладками, которые быстро воспри­нимают форму ударяющейся части тела, за счет чего более равномерно распределяется ударная нагрузка

В соответствии с Правилами № 29 ЕЭК ООН кабина грузового автомобиля должна подвергаться испытаниям (рисунок 5.1), в результате которых в ней должна сохраняться жизненное пространство, обеспечивающее здоровье водителя и пассажира.

5.4 Требования к экологической безопасности автомобиля

Одной из острейших про­блем является уменьшение загрязне­ния атмосферы токсичными вещества­ми, выделяемыми АТС. Для карбюраторных двигателей основными токсичными компонентами отработавших газов являются окись углерода, несгоревшие углеводороды, окислы азота, свинец, а для дизелей - окислы азота, сажа. Наиболее токсичны окислы азота.

Загрязнение атмосферного воздуха может быть радикально уменьшено путем соответствующего совершенство­вания конструкции автомобильного двигателя: непосредственный впрыск бензина вместо карбюрирования; дожигание отработавших газов; форкамерно-факельное зажигание; установка нейтрализаторов газа в выпускной си­стеме и др.

Снижению дымности отработавших газов дизелей решается с помощью раз­личных антидымных присадок (барие­вых, марганцевых и др.), вводимых в топливо.

Важным критерием конструктивно­го совершенства автомобиля является его шумовая характеристика. Уровень шума измеряется в деци­белах (дБ) по шкале А.

Допустимые уровни шума автомо­билей устанавливает ГОСТ 19358-74, согласно которому допустимый уровень внешнего шума легковых автомобилей должен быть в пределах 82 дБА, грузовых автомобилей в зависимости от полной массы – 84…89 дБА, автобусов в зависимости от полной массы и мощности двигателя – 84…91 дБА.

Международными нормативными документами, регламентирующими уровни внешнего шума автомобилей, являются: Правило № 51 ЕЭК ООН и Директивы ЕЭС 70/157, 73/350, 77/212, 81/334.

5.5 Показатели плавности хода

От плавности хода автомобиля за­висит физиологическое состояние води­теля и пассажиров, средняя скорость движения, а следовательно, и произво­дительность автомобиля, безопасность движения, сохранность перевозимых грузов, а также работа и долговеч­ность агрегатов автомобиля.

В различных точках автомобиля параметры колебаний различны и, следовательно, различно и их воздей­ствие. В этом смысле говорят о вибронагруженности в той или иной харак­терной точке автомобиля, в частности о вибронагруженности рабочего места водителя.

OCT 37.001.291—84 устанавливает технические нормы предельно допусти­мых вибраций грузовых автомобилей, автобусов, легковых автомобилей, при­цепов, полуприцепов на сиденьях во­дителя, на сиденьях пассажиров, а также в характерных точках подрессо­ренной части АТС. Соблюдение этих норм обеспечивает нормальные усло­вия работы водителя, комфортабель­ность салонов для перевозки пассажи­ров, сохранность перевозимых грузов и смонтированного оборудования.

Улучшение плавности хода дости­гается оптимизацией колебательных параметров автомобиля за счет соот­ветствующего выбора параметров его компоновки, соотношения и значений жесткостей передней и задней подвесок автомобиля, подрессоривания ка­бины и сиденья водителя и т. д.

5.6 Показатели проходимости

Различают профильную и опорную проходимость автомобиля. Профильная проходимость характеризует способ­ность автомобиля преодолевать неров­ности пути, препятствия и вписываться в ширину проезжей части дороги. Опорная проходимость определяется способностью автомобиля двигаться по грунтовым, заснеженным, обледене­лым, мокрым и скользким дорогам.

В качестве оценочных показателей профильной проходимости используют­ся: дорожный просвет; передний (задний) свес; углы переднего и заднего свесов; продольный радиус проходимости; наибольший угол преодолеваемого подъема; наиболь­ший угол преодолеваемого косогора; угол гибкости автопоезда.

К оценочным параметрам опорной проходимости автомобиля (автопоез­да) относят: сцепной вес; коэф­фициент сцепного веса; удельное давление колес на дорогу (ГОСТ 17697—72).

Наи­больший угол подъема, преодолевае­мого автомобилем полной массы при движении по сухому твердому покры­тию на низшей передаче, должен быть не менее: для легковых автомобилей - 35 %, для одиночных грузовых и авто­бусов - 25 и для автопоездов - 18 %.

Для обеспечения удовлетворительной проходимости авто­поездов с осевой нагрузкой 100 кН коэффициент сцепного веса должен приниматься в диапазоне 0,263...0,31 в зависимости от назначения автопоез­да, дорожных и климатических усло­вий.

5.7 Эргономические показатели автомобиля

Конструктивные особенности автомобиля, обеспечиваю­щие легкость управления им, характе­ризуются эргономическими показате­лями, которые подразделяются на четыре группы. Гигиениче­скими показателями учитывается сте­пень соответствия рабочего места во­дителя санитарным нормам. Антропометрические показатели характеризу­ют степень удобства рабочего места водителя и его элементов для работы, физиологические и психологические - соответствие необходимых усилий на органах управления и других воздей­ствий водителя психофизиологическим возможностям его организма. Группа психологических показателей опреде­ляет возможность формирования на­выков водителя по восприятию и переработке информации.

Литература: 2[62-72]

Контрольные вопросы:

1) Назовите показатели управляемости и устойчивости автомобиля.

2) Какие требования предъявляются к пассивной безопасности?

3) Какие требования предъявляются к экологической безопасности?

4) Назовите показатели плавности хода и проходимости.

5) Назовите эргономические показатели автомобиля.