Активная безопасность автомобиля

Содержание

Введение

Начиная с момента своего изобретения, автомобиль стал таить в себе потенциальную опасность как для водителя, так и для других участников дорожного движения. Вследствие того, что полностью вычеркнуть из окружающей действительности автомобильные аварии пока невозможно, конструкторы транспортных средств совершенствуют свои «детища» в направлении уменьшения вероятности возникновения ДТП и снижения до минимума их последствий. Выделяют пассивную и активную системы безопасности автомобиля.

В данной работе рассматривается активная безопасность автомобиля и её основные характеристики.

1 Понятие активной безопасности автомобиля

Активная безопасность автомобиля, говоря научным языком - это совокупность конструктивных и эксплуатационных свойств автомобиля, направленных на предотвращение дорожно-транспортных происшествий и исключение предпосылок их возникновения, связанных с конструктивными особенностями автомобиля. [3]

Активная безопасность автомобиля зависит не только от маневренности и умений водителя, но и от многих других факторов. Для начала следует разобраться, чем активная безопасность отличается от пассивной. Пассивная безопасность автомобиля отвечает за то, чтобы пассажиры и водитель не пострадали после аварии, а активная безопасность помогает избежать столкновения.

Для этого разработано множество систем, каждая из которых имеет свое значение в сохранении автомобиля в безопасности. В первую очередь речь идет не о каких-то специализированных средствах, а о рабочем состоянии всех систем автомобиля в целом. Автомобиль должен быть надежен, и это заключается в том, что его механизмы не могут неожиданно отказать. Как ни прискорбно это осознавать, но неожиданные поломки, которые не имеют отношения к столкновению либо другим внешним повреждениям, довольно часто являются причинами дорожно-транспортных происшествий.

2 Элементы активной безопасности автомобиля

Безотказность узлов, агрегатов и систем автомобиля является определяющим фактором активной безопасности. Особенно высокие требования предъявляются к надежности элементов, связанных с осуществлением маневра - тормозной системе, рулевому управлению, подвеске, двигателю, трансмиссии и так далее. Повышение безотказности достигается совершенствованием конструкции, применением новых технологий и материалов.

Существенное влияние на безопасность оказывает компоновка транспортного средства. 

Компоновка автомобилей бывает трех видов:

1.   Переднемоторная - компоновка автомобиля, при которой двигатель расположен перед пассажирским салоном. Является самым распространенной и имеет два варианта: заднеприводную (класическую) и переднеприводную. Последний вид компановки - переднемоторная переднеприводная - получил в настоящее время широкое распространение благодаря ряду преимуществ перед приводом на задние колеса:

          лучшая устойчивость и управляемость при движении на большой скорости, особенно по мокрой и скользкой дороге;

          обеспечение неоходимой весовой нагрузки на ведущие колеса; 

          меньшему уровню шума, чему способствует отсутствие карданного вала.

В тоже время переднеприводные автомобили обладают и рядом недостатков:

          при полной нагрузке уходшается разгон на подъеме и мокрой дороге;

          в момент торможения слишком неравномерное распределение веса между осями (на колеса передней оси приходится 70%-75% веса автомобиля) и соответственно тормозных сил (см. Тормозные свойства);

          шины передних ведущих управляемых колес нагружены больше соответственно больше подвержены износу;

          привод на передние колеса требует применение сложных узков - шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов);

          объединение силового агрегата (двигатель и КПП) с главной передачей усложняет доступ к отдельным элементам. 

2.        Компоновка с центральным расположением двигателя - двигатель находится между передней и задней осями, для легковых автомобилей является достаточно редкой. Она позволяет получить наиболее вместительный салон при заданных габаритах и хорошее распределение по осям. 

3.        Заднемоторная - двигатель расположен за пассажирским салоном. Такая компоновка была распространена на малолитражных автомобилях. При передаче крутящего момента на задние колеса она позволяла получить недорогой силовой агрегат и распределение такой нагрузки по осям, при которой на задние колеса приходилось около 60% веса. Это положительно сказывалось на проходимости автомобиля, но отрицательно на его устойчивости и управляемости, особенно на больших скоростях. Автомобили с этой компоновкой, в настоящее время, практически не выпускаются. [2]

Возможность предотвращения ДТП чаще всего связана с интенсивным торможением, поэтому огромную роль в обеспечении высокого уровня активной безопасности играет тормозная система. Всем известно, что возможность быстрой остановки транспорт ого средства может неоднократно спасти жизнь и здоровье как водителю с пассажирами, так и пешеходам. Естественно, в зимний период либо во время ливня возможно нарушение нормальной работы тормозов из-за того, что теряется сцепление колес с дорожным покрытием. Профилактикой этого является своевременная смена шин (это особенно важно при езде в гололед).

Шины представляют собой один из наиболее важных элементов активной безопасности любого современного автомобиля, ведь именно они связывают машину с дорогой. Полный комплект качественной резины дает владельцу транспортного средства серьезное преимущество в реакции на различные экстренные маневры. Качество покрышек оказывает существенное влияние и на управляемость автомобиля. Спортивным шинам присуще более хорошее сцепление с покрытием дороги, но их структура, будучи довольно мягкой, разрушается достаточно быстро. В итоге срок службы таких покрышек оказывается намного меньше времени надежной работы обычной резины.

Многие автовладельцы недооценивают антиблокировочную систему тормозов, которая представляет собой еще один важный элемент активной безопасности, не только оказывающий содействие при остановке машины, но и помогающий не потерять управление при движении по скользкой дороге. При необходимости экстренного замедления АБС работает иначе, нежели обыкновенная тормозная система. На транспортном средстве, оборудованном обычными тормозами, колеса при экстренной остановке могут заблокироваться, а это зачастую становится причиной заноса. АБС может самостоятельно определить, когда колесо блокируется. В этот момент колесо отпускается. При этом антиблокировочная система работает в десять раз быстрее, нежели среднестатистический шофер. [1]

Зимой и летом состояние дорожного покрытия разное, поэтому для наилучшей реализации тормозных свойств необходимо применять шины, соответствующие сезону.

Тяговые свойства (тяговая динамика) автомобиля определяют его способность интенсивно увеличивать скорость движения. От этих свойств во многом зависит уверенность водитель при обгоне, проезде перекрестов. Особенно важное значение тяговая динамика имеет для выхода из аварийных ситуаций, когда тормозить уже поздно, маневрировать не позволяют сложные условия, а избежать ДТП можно, только опередив события.

Так же как и в случае с тормозными силами, сила тяги на колесе не должна быть больше силы сцепления с дорогой, в противном случае оно начнет пробуксовывать. Предотвращает это противобуксовочная система (ПБС). При разгоне автомобиля она притормаживает колесо, скорость вращения которого больше, чем у остальных, а при необходимости уменьшает мощность, развиваемую двигателем. [2]

Современная АБС может включать в себя еще и систему, обеспечивающую электронный контроль устойчивости.

Устойчивость - способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающих его занос и опрокидывание в различных дорожных условиях при высоких скоростях. [3]

Различают следующие виды устойчивости:

- поперечная при прямолинейном движении (курсовая устойчивость). Ее нарушение проявляется в рыскании (изменении направления движения) автомобиля по дороге и может быть вызвано действием боковой силы ветра, разными величинами тяговых или тормозных сил на колесах левого или правого борта, их буксованием или скольжением. большим люфтом в рулевом управлении, неправильными углами установки колес и т.д.;

- поперечная при криволинейном движении. Ее нарушение приводит к заносу или опрокидывании под действием центробежной силы. Особенно ухудшает устойчивость повышение положения центра масс автомобиля (например, большая масса груза на съемном багажнике на крыше);

- продольная, ее нарушение проявляется в буксовании ведущих колес при преодолении затяжных обледенелых или заснеженных подъемов и сползании автомобиля назад. Особенно это характерно для автопоездов.

Управляемость - способность автомобиля двигаться в направлении, заданном водителем.

Одной из характеристик управляемости является поворачиваемость - свойство автомобиля изменять направление движения при неподвижном рулевом колесе. В зависимости от изменения радиуса поворота под воздействием боковых сил (центробежной силы на повороте, силы ветра и т.д.) поворачиваемость может быть:

- недостаточной - автомобиль увеличивает радиус поворота;

- нейтральной - радиус поворота не изменяется;

- избыточной - радиус поворота уменьшается.

Различают шинную и креновую поворачиваемость.

Шинная поворачиваемость связана со свойством шин двигаться под углом к заданному направлению при боковом уводе (смещение пятна контакта с дорогой относительно плоскости вращения колеса). При установке шин другой модели поворачиваемость может измениться и автомобиль на поворотах при движении с большой скоростью поведет себя иначе. Кроме того, величина бокового увода зависит от давления в шинах, которое должно соответствовать указанному в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Креновая поворачиваемость связана с тем, что при наклоне кузова (крене) колеса изменяют свое положение относительно дороги и автомобиля (в зависимости от типа подвески). Например, если подвеска двухрычажная, колеса наклоняются в стороны крена, увеличивая увод. [4]

Еще одна важная часть активной безопасности автомобиля – это информативность. 

Информативность - свойство автомобиля обеспечивать необходимой информацией водителя и остальных участников движения. Недостаточная информация от других транспортных средств, находящихся на дороге, о состояния дорожного покрытия и т.д. часто становится причиной аварии. Внутренняя обеспечивает возможность водителю воспринимать информацию, необходимую для управления автомобилем.

Она зависит от следующих факторов:

- Обзорность должна позволять водителю своевременно и без помех получать всю необходимую информацию о дорожной обстановке. Неисправные или неэффективно работающие омыватели, система обдува и обогрева стекол, стеклоочистители, отсутствие штатных зеркал заднего вида резко ухудшают обзорность при определенных дорожных условиях.

- Расположение панели приборов, кнопок и клавиш управления, рычага переключения скоростей и т.д. должно обеспечивать водителю минимальное время для контроля показаний, воздействий на переключатели и т.д.

Внешняя информативность - обеспечение других участников движения информацией от автомобиля, которая необходима для правильного взаимодействия с ними. [3] В нее входят система внешней световой сигнализации, звуковой сигнал, размеры, форма и окраска кузова. Информативность легковых автомобилей зависит от контрастности их цвета относительно дорожного покрытия. По статистике автомобили, окрашенные в черный, зеленый, серый и синий цвета, в два раза чаще попадают в аварии из-за трудности их различения в условиях недостаточной видимости и ночью. Неисправные указатели поворотов, стоп-сигналы, габаритные огни не позволят другим участникам дорожного движения вовремя распознать намерения водителя и принять правильное решение.

Комфортабельность автомобиля определяет время, в течение которого водитель способен управлять автомобилем без утомления. Увеличению комфорта способствует использование АККП, регуляторов скорости (круиз-контроль) и т.д. В настоящее время выпускаются автомобили, оборудованные адаптивным круиз-контролем. Он не только автоматически поддерживает скорость на заданном уровне, но и при необходимости снижает ее вплоть до полной остановки автомобиля. [3]

Таким образом. важно помнить, что работоспособность всех элементов системы активной безопасности автомобиля может не раз оказать водителю неоценимую помощь на дороге.

Заключение

Наряду с положительной ролью, которую автомобильный транспорт играет в развитии экономики, существуют и негативные факторы, связанные с процессом автомобилизации (например, загрязнение окружающей среды, возникновение градостроительных проблем, связанных с обустройством городских улиц и дорог для проезда транспорта и выделением площадок для стоянок транспортных средств, рост дефицита нефтепродуктов и т.д.). К числу наиболее отрицательных факторов, обусловленных автомобилизацией относятся дорожно-транспортные происшествия (ДТП), их последствия, характеризующиеся ранением и гибелью людей, материальным ущербом от повреждения транспортных средств, грузов, дорожных или иных сооружений..