книги из ГПНТБ / Наумов, Б. А. Автомобиль. Учебник водителя второго класса учебник при повышении квалификации водителей автомобилей на второй класс

формы, а также от «корости движения. Лобовую площадь грузового автомобиля определяют как произведение колеи (расстояние между шинами) на высоту автомобиля. Сила сопротивления воздуха возрас­

тает пропорционально квадрату скорости движения автомобиля (если

скорость возрастает в 2 раза, то сопротивление воздуха увеличивает­

ся в 4 раза).

Для улучшения обтекаемости и уменьшения сопротивления возду­ ха ветровое стекло автомобиля располагают наклонно, а выступающие детали (фары, крылья, ручки дверей) устанавливают заподлицо с внешними очертаниями кузова. У грузовых автомобилей можно уменьшить силу сопротивления воздуха, закрыв грузовую платформу брезентом, натянутым между крышей кабины и задним бортом.

Сила оопротивления качению. На каждое колесо автомобиля постоянно действует вертикальная нагрузка (рие. 190, а), которая вызывает вертикальную реакцию дороги. ІІри движений

автомобиля на него действует сила сопротивления качению, которая возникает вследствие деформации шин и дороги и трения шин о доро­ гу (рис. 190, б).

Сила сопротивления качению равна произведению полного веса автомобиля на коэффициент сопротивления качению шин, который за­

висит от давления воздуха в шинах и качества дорожного покрытия.

Вот некоторые значения коэффициента сопротивления качению шин: асфальтобетонное покрытие — 0,014—0,020; гравийное покрытие —

0,02—0,025; песок —0,1—0,3.

Сила сопротивления подъему, Автомобильная дорога состоит из чередующихся между собой подъемов и спусков и редко имеет горизонтальные участки большой длины.

При движении на подъем автомобиль испытывает дополнительное сопротивление, которое зависит от угла наклона дороги к горизонту. Сопротивление подъему тем больше, чем больше вес автомобиля и угол наклона дороги. При подъезде к подъему необходимо правильно оце­ нить возможности преодоления подъема. Если подъем непродолжи­

тельный, его преодолевают с разгоном автомобиля перед подъемом. Если подъем продолжительный, его преодолевают на пониженной пе­ редаче, подключившись на нее у начала подъема.

При движении автомобиля на спуске сила сопротивления подъему

направлена в сторону движения и является движущей силой.

Сила сопротивления разгону. Часть тяговой силы при разгоне затрачивается на ускорение вращающихся масс, главным образом маховика коленчатого вала двигателя и колес авто­ мобиля. Для того чтобы автомобиль начал двигаться с определенной скоростью, ему необходимо преодолеть силу сопротивления разгону,

равную произведению массы автомобиля на ускорение. При разгоне

автомобиля сила сопротивления разгону направлена в сторону, обрат­ ную движению. При торможении автомобиля и замедлении его движе­ ния эта сила направлена в сторону движения автомобиля. Бывают случаи, когда при резком разгоне груз или пассажиры падают из от­ крытого кузова, с сидений мотоцикла, а при резком торможении пас­

сажиры ударяются о лобовое стекло пли о передний борт автомобиля,

Для того чтобы таких случаев не было, необходимо, плавно увеличивая

обороты коленчатого вала двигателя, преодолевать силу сопротивления разгону и плавно осуществлять торможение автомобиля.

Центр тяжести. На автомобиль, как и на любое другое тело, действует сила тяжести, направленная вертикально вйиз. Центром тяжести автомобиля называют такую точку автомобиля, от ко­ торой вес автомобиля распределяется равномерно во всех направле­

ниях. У автомобиля центр тяжести располагается между передней и задней осью на высоте около 0,6 м для легковых и 0,7—1,0 м для грузо­ вых. Чем ниже расположен центр тяжести, тем устойчивее автомобиль

неравномерном укладывании груза центр тяжести может также смес­

титься вперед, назад или в сторону, при этом будут нарушаться устой­ чивость автомобиля и легкость управления.

§ 89. УСТОЙЧИВОСТЬ И УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Занос — боковое скольжение задних колес, при котором авто­ мобиль поворачивается вокруг вертикальной оси при одновременном поступательном движении. Заноса передних колес практически не

бывает, так как возникающая при этом центробежная сила направлена в сторону, противоположную заносу, и гасит его.

Занос происходит во всех случаях, когда величина боковых сил превосходит силу сцепления задних колес с дорогой. Наибольшая ве­

роятность заноса возникает, когда сила сцепления колес с дорогой уменьшена, что происходит при скользкой дороге и при блокировке колес торможением. Занос может возникнуть при повороте, торможе­

нии, наезде на неровность дороги и при попадании колес одной сторо­ ны автомобиля на участок с повышенным сопротивлением движению

(снег, песок и т. п.), а также при резком увеличении оборотов коленча­

того вала двигателя на скользкой дороге, когда ведущие колеса прово­

рачиваются и их сцепление с дорогой нарушается.

Опасность, создаваемая заносом задних колес, очень велика. Авто­ мобиль при заносе поворачивается вокруг вертикальной оси,, перегора­ живая дорогу. При этом создается угроза столкновения с другими

транспортными средствами, наезда на неподвижные препятствия и пешеходов, падения в канаву и т. п.

Если в процессе заноса задние колеса встретят сопротивление, ав­ томобиль может опрокинуться. В начальной стадии занос, как прави­ ло, управляем, т. е. водитель может своевременными действиями пре­

кратить его. Малейшее запаздывание приводит к неуправляемости за­

носа, тогда водитель превращается в наблюдателя й никакими дейст­ виями не может повлиять на исход события.

Для прекращения начавшегося заноса необходимо немедленно повернуть передние колеса в сторону заноса задних колес, чтобы не

допустить поворачивания автомобиля вокруг вертикальной оси. При этом автомобиль будет некоторое время двигаться под углом к оси

.292

дороги. Как только боковое перемещение автомобиля прекратится, нужно -плавно вывести передние колеса в исходное положение. Если

опоздать с этим маневром, может произойти новый занос, но уже в обратном направлении. В случаях, когда занос вызван резким тормо­ жением, необходимо немедленно разблокировать колеса, чтобы возоб­ новить сцепление их с дорогой.

Своевременное гашение начавшегося заноса требует быстрых и точ­ ных действий со стороны водителя, а это возможно только при наличии у него достаточных навыков.

Рассмотрим примеры. 1. Автомобиль приближался к перекрестку; перед которым стоял другой автомобиль в ожидании разрешающего сигнала. Дорога замощена брусчаткой из диабаза. Недавно начался дождь. Приближаясь к пере­ крестку, водитель резко затормозил, и немедленно возник занос задни"х колес вправо под уклон. Желая избежать столкновения со стоящим впереди грузовым автомобилем, водитель еще сильнее нажал на педаль тормоза и повернул рулевое колесо влево: занос резко ускорился, и задней частью кузова автомобиль ударил­ ся в грузовой автомобиль.

В данном случае водитель совершил несколько ошибок: во-первых, онне учел повышенной скользкости диабаза в начале дождя и не затормозил автомо­ биль заранее, чтобы скорость при подъезде к перекрестку была минимальной; во-вторых, в начале заноса ему следовало бы немедленно повернуть рулевое ко­ лесо вправо, прекратить торможение, а затем снова затормозить, но с меньшей-

силой.

В этом примере водитель невнимательным отношением к окружающей об­ становке сам создал'аварийную ситуацию, возможность благополучного выхода из которой очень сомнительна.

2. Автомобиль двигался со скоростью около 50 км!ч по дороге, поверхность которой была покрыта укатанным снегом. Заднее колесо скользнуло по ледя-ному выступу па дороге, н немедленно задние колеса начало заносить влево. Водитель повернул рулевое колесо в сторону заноса и погасил его, как вдруг начался занос вправо, и автомобиль, сделав полтора оборота, остановился на обочине.

В этом случае также не обошлось без ошибки водителя: погасив занос поворо­ том рулебого колеса влево, он своевременно не поставил передние колеса в ис­ ходное положение. Автомобиль как бы начал совершать уже левый поворот, и возник новый занос, но в противоположную сторону. Очевидно, что скорость движения по скользкой дороге не соответствовала квалификации водителя.

Опрокидывание автомобиля может произойти как в про­

дольной, так и в поперечной плоскости.

Опрокидывание в продольной плоскости относительно задней оси происходит в момент, когда сила давления передних колес на дорогу уменьшается до нуля. Практически до начала опрокидывания насту­ пает буксование колес на подъеме, и автомобиль сползает назад вслед­

ствие недостаточного сцепления колес с дорогой.

Возможно переворачивание автомобиля вперед при резком тормо­ жении на крутом спуске, если автомобиль имеет короткую базу н вы­ соко расположенный центр тяжести (рис. 191). В данном примере возникшая сила инерции, складываясь с горизонтальной составля­

ющей силы веса, дает результирующую силу (см. черную стрелку), которая выходит за пределы опорной площади передней осіРавто-

мобиля. Известны случаи опрокидывания автомобня назад, когда при движении задним ходом автомобиль съезжает в овраг, реку и т. п.

Опрокидывание автомобиля в поперечной плоскости, т. е. вбок, может произойти под действием центробежной силы наповороте, при

293

дыванию в этом случае зависит от колеи автомобиля, высоты рас­

положения центра тяжести и угла поперечного наклона дороги. Чем выше расположен груз, тем больше высота расположения

центра тяжести, следовательно, тем вероятнее опрокидывание гру­

зового автомобиля. Чем шире колея автомобиля, тем более устойчив

автомобиль как при движении на повороте, так и при движении по дороге, имеющей поперечный уклон.

Неправильная укладка груза в кузове может значительно изменить положение центра тяжести, сместив его как вбок, так и вверх. Харак­ терным примером может служить цистерна, не заполненная целиком

Высота расположения центра тяжести

Колея автомобиля

∙<

Угол поперечного наклона дороги

Рис. 192. Схема сил. действующих на ггЙ'томобиль при движении на дороге, имеющей .поперечный уклон

294

леса и резких торможений.

Управляемость автомобиля. Во время движения автомобиля обстановка на улицах и дорогах непрерывно меняется, что требует от водителя повышенного внимания и постоянной готовности изменить характер движения автомобиля для предотвращения дорож­

но-транспортного происшествия. Поэтому, кроме устойчивости автомо­ биля, должна быть обеспечена также возможность легкого и быстрого

изменения его положения на дороге.

Большое влияние на управляемость автомобиля оказывают руле­ вое управление, подвеска и шины. Кроме того, существенно ухудша­ ют управляемость автомобиля различное давление воздуха в шинах,

неправильная установка управляемых колес, наличие зазоров в Нуле­ вом механизме и приводе, перекосы осей переднего и заднего мостов.

Вследствие того, что пневматическая шина обладает значительной эластичностью в боковом направлении, под действием боковой сили происходит ее боковая деформация (прогиб), т. е. средняя плоскость обода О — О (рис. 194) смещается в сторону от средней линии а — а от­ печатка контакта шины с дорогой. В результате колесо автомобиля при

действии боковой силы катится под некоторым углом относительно

своей продольной’ оси. Такое качение называют уводом колеса. Увод колеса может вызывать боковой ветер, центробежная сила, действу­ ющая на автомобиль на закруглениях дорог. Чтобы уменьшить действие увода колес, водителю приходится все время понемногу поворачивать рулевое колесо.

§ 90. ТОРМОЗНЫЕ КАЧЕСТВА АВТОМОБИЛЯ <

Тормозная система служит для уменьшения скорости движения автомобиля, быстрой остановки и для его затормаживания при сто­

янке.

Торможение автомобиля можно выполнять несколькими способами: тормозной системой, тормозной системой совместно с двигателем, дви­

гателем, периодическим действием тормозной системы.

895

Значительное снижение скорости автомобиля достигается тормо­

жением колес, при котором энергия в результате трения колес о дорогу преобразуется в тепло, которое рассеивается в окружающей атмосфе­

ре. При обычном торможении основная часть тепла выделяется в тор­ мозных механизмах (например, между фрикционными накладками и барабанами), а при экстренном торможении — в том случае, когда

колеса блокированы, т. е. доведены до юза между шинами и дорогой.

Внешними силами, способствующими торможению, являются силы сопротивления качению, воздуха и подъему. Но сопротивление возду­ ха проявляется только при торможении с очень высокой скорости или при сильном встречном ветре; сопротивление качению на хороших дорогах невелико, а сопротивление подъему способствует торможению только при движении на подъем.

Поэтому основными силами, останавливающими автомобиль при торможении, являются тормозные силы, возникающие между дорогой и затормаживаемыми колесами и направленные в сторону, противопо­

ложную движению-

На рис. 195 показана схема сил, действующих на колесо при тор­ можении. На тормозном барабане возникает момент трения или тор­ мозной момент, противодействующий вращению колеса, а между коле­ сом и дорогой появляется реакция, противодействующая движению автомобиля. Эта реакция и называется тормозной силой.

Тормозная сила не' должна быть больше силы сцепления колес с дорогой, в противном случае при торможении колеса начнут сколь­ зить но дороге (начнется юз). Если юз возник, необходимо немедленно

прекратить торможение, чтобы дать колесу повернуться, а затем по­ вторить торможение, но с меньшей силой. Подобный прием «много­ кратного» торможения позволяет на скользкой дороге быстро остано­

вить автомобиль и избежать заноса. Торможение на скользкой дороге рекомендуется начинать, не выключая сцепления, при этом двигатель препятствует блокировке колес и само торможение получается более плавным. Когда скорость движения значительно снизится, сцепле­ ние необходимо выключить, иначе двигатель остановится.

296

Оценка эффективности торможения. Дейст­ вие тормозов автомобиля проверяют пробным торможением. Эффек­ тивность тормоза оценивают по величине тормозного пути или по ве­

личине замедления.

Тормозным путем называется расстояние, пройденное автомобилем от начала торможения до полной его остановки.

Тормозной путь определяют на прямом горизонтальном участке дороги с асфальтобетонным или цементно-бетонным покрытием от

момента нажатия водителя на педаль тормоза при скорости 30 км/ч

до полной остановки автомобиля. Максимальное замедление при тор­

величине замедления. Автомобили, имеющие больший тормозной путь

Для стояночного ручного тормоза имеется другой способ проверки его эффективности — затормаживание автомобиля на уклоне. По Пра­ вилам дорожного движения стояночный тормоз должен удерживать трйнспортнос средство независимо от условий его загрузки на подъеме или спуске с уклоном 16%. ■

Естественно, что рукоятка ручного тормоза автомобиля должна

надежно удерживаться в заторможенном положении запирающим устройством.

Стремление автомобиля при торможении отклониться от прямоли­ нейного направления называется уводом автомобиля и указывает на неодинаковую силу торможения колес правой и левой сторон авто­ мобиля. Увод всегда происходит в сторону более сильно действую­ щего тормоза.

Остановочный путь — это путь, который необходим

для остановки автомобиля с момента, когда водитель заметил препят-

297

cτBiιe. Остановочный путь складывается из двух элементов: пути,

пройденного автомобилем за время реакции водителя, и тормозного пути. .

Временем реакции водителя называется отрезок времени, которвій проходит с момента обнаружения препятствия до начала действий во­ дителя. Время реакции зависит от опытности водителя, его внима­

После того как водитель применил торможение, начинается тормозной путь, который также состоит из двух элементов:

пути, пройденного автомобилем за время срабатывания тормоз­ ного привода;

пути, пройденного автомобилем с заторможенными колесами.

Тормозной привод не срабатывает мгновенно, иначе говоря, тор­ можение несколько запаздывает, так как на выбирание зазоров в тор­ мозной системе и создание необходимого давления затрачивается неко­ торый промежуток времени. Время запаздывания торможения зависит

от типа привода и величины зазоров. Для исправного гидравлического

привода время запаздывания торможения равно примерно 0,2 сек, а для пневматического — 0,6 сек. Для автопоездов с пневматическим приво­ дом время запаздывания составляет 0,8 сек. Увеличение свободного хода педали и зазоров между колодками и барабаном вызывает увеличе­ ние времени запаздывания и, следовательно, увеличение тормозного пути.

Совершенно недопустима эксплуатация автомобиля, у которого тор­ можение происходит только при повторном нажатии на педаль, так как при этом время запаздывания значительно возрастает, что может повлечь за собой создание аварийной обстановки. /

Утечка жидкости или воздуха из тормозного привода снижает

эффективность действия тормозов и может привести к полному их от­ казу. Правила дорожного движения запрещают эксплуатировать ав­

томобили при нарушении герметичности тормозного привода-, непра­ вильной величине свободного хода педали тормоза и если торможение не происходит при однократном нажатии на педаль тормоза.

Тормозной путь зависит от квадрата скорости движения автомо­

биля и коэффициента сцепления шин с дорогой, т. е. увеличение ско­ рости в 2 раза увеличивает тормозной путь в 4 раза, уменьшение ко­ эффициента сцепления в 2 раза увеличивает путь в 2 раза.

Вес автомобиля теоретически не должен влиять на путь торможе­ ния, однако практически неравномерное давление на колеса не поз­ воляет полностью использовать силу сцепления и тормозной путь гру­ женого автомобиля несколько возрастает.

Уклон дороги может увеличить или уменьшить путь торможения в зависимости от того, происходит торможение на спуске или на подъе­ ме. На крутых и длинных спусках перед началом епуска необходимо

включить низшую передачу, прекратить нажатие на педаль подачи топлива и притормаживать попеременно ножным и ручным тор­ мозами,

298

Глава XIX. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВОДИТЕЛЯ

Знание психологии помогает человеку управлять' своими действия­

ми, выявлять слабые и сильные стороны своего характера. Интенсив­ ность движения предъявляет к водителям в настоящее время большие требования.

Это объясняется тем, что водитель автомобиля ,в условиях интен­

сивного движения за 1 се/с совершает около 10 взаимодействий с другими водителями транспортных средств, делает около двух наблюдений и

принимает около трех решений. Через каждые 2 с водитель попадает в критическую ситуацию.

Поэтому знание психологии водителя представляет большой интерес с точки зрения обеспечения безопасности движения.

§ 91. ОСНОВНЫЕ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ КАЧЕСТВА ВОДИТЕЛЯ

По данным Государственного научно-исследовательского института автомобильного транспорта определены следующие профессиональ­

ные качества водителя автомобиля: быстрота и постоянство реакции;

видение в сумерках и нечувствительность к ослеплению; оценка ско­ рости движения; способность к различению силы нажатия на рычаги

ипедали, а также точность движений; различение цветов; техническая сообразительность; зрительно-слуховая координация; интерес к работе

иотношение к товарищам.

Рассмотрим понятия этих качеств и их формирование более под­ робно.

Реакция — это действие, возникающее в ответ на то или иное воз­

действие, раздражение.

Реакция бывает простая и сложная. Простая реакция — это реак­

ция на одиночный сигнал одним каким-либо действием. При этом вни­ мание человека ничем другим не занято, кроме данного сигнала, и он заранее знает место появления этого сигнала. Когда мы реагируем на какой-либо внешний предмет, нам кажется, что мы это делаем мгновен­ но, а на самом деле это не так.

Например, в ответ на зажигающуюся электрическую лампочку испытуемый должен нажать на кнопку. Промежуток времени между моментом загорания лампочки и моментом нажатия пальца на кнопку

в среднем равен 0,2 сек.

Сложная реакция — это реакция, предполагающая выбор одного сигнала из нескольких; этот выбор, в..свою очередь, определяет ответ­ ные действия. Управляя автомобилем, водитель одновременно наблю­ дает за несколькими объектами; движущимися транспортными средст­

вами, движущимися пешеходами, состоянием дороги, расположением

неподвижных предметов на дороге и т. д.

Водитель всегда должен правильно реагировать и координировать свои действия с множеством факторов; значит, действия водителя отно­

сятся к сложным реакциям,

299

Степень сложности реакции водителя зависит от скорости автомо­ биля и скорости других автомобилей, находящихся рядом, от плотности

транспортного потока, погодных условий и многого другого. Время реакции зависит от степени сложности реакции, от тренировки, психо­ физиологического состояния водителя, от его утомления, состояния здоровья или действия алкоголя.

Определение времени реакции было дано в § 90. По мере усложне­ ния обстановки время реакции увеличивается. Так, при подъезде к ре­ гулируемому перекрестку на улице, свободной от движения, время реакции торможения на красный сигнал в среднем составляет около

0,5 сек. Торможение на тот же сигнал на улице с интенсивным движе­

нием транспортных средств и пешеходов, за которыми водителю при­ ходится вести наблюдение, увеличивается до 1,2—1,5 сек.

По имеющимся опытным данным, при движении в потоке средней

интенсивности время реакции торможения на красный сигнал светофо­ ра равно Oz,8—0,9 сек, а на другие опасности — 1,0--1,2 сек.

Время реакции при управлении автомобилем, у различных водителе!"!

разное, так как оно зависит от индивидуальных особенностей водителя, его возраста, опыта работы.

Водители одного возраста, стажа работы, но с разными индиви­ дуальными особенностями обладают разными свойствами реаіпровать на внешние предметы по времени. Поэтому каждый водитель должен знать свое индивидуальное время реакции.

Время реакции изменяется у одного и того же человека с возрастом. Начиная с сорокалетнего возраста время реакции плавно нарастает, к пятидесяти годам увеличивается на 25% от средней величины, а после пятидесяти начинает значительно увеличиваться. Однако увеличение реакции в этом возрасте компенсируется повышенной острожностыо

и большим опытом вождения.

Почему водитель должен считать время реакции в долях секунды?

На этот вопрос можно легко ответить, переведя скорость движения автомобиля из километров в час в метры в секунду.

При .скорости движения автомобиля 50 км/ч автомобиль проходит за 1 сек 14 м, при скорости 60 км/ч — 17 м,и если время реакции увеличить на 0,2 сек, то автомобиль продвинется при экстренном тор­

можении на лишних 2,8—3,4 м. Анализ, дорожно-транспортных про­ исшествии в крупных городах Советского Союза показывает, что в боль­ шинстве случаев водителю не хватало от 20 см до 1 м для предотвраще­ ния 'наезда или столкновения с препятствием.

Под реакцией следует понимать не только быстрые, но и правиль­

ные действия водителя, т. е. водитель не имеет права, избегая наезда, принимать быстрые, неосмотритёльные решения, которые могут по­ влечь за собой более тяжелые последствия.

В условиях интенсивного городского движения выбор наименьшей опасности из множества других, правильная, хладнокровная, но бы­ страя реакция является необходимым качеством водителя.

Внимание — основной показатель, по которому оценивают психи­ ческое состояние водителя во время управления автомобилем. Водителю важно не только видеть, но и понимать то, что он видит. Невииматель-

300