2. Грузовые электромобили (конструкция, б азовые комплектующие)
Известно, что электромобиль — транспортное средство, приводимое в движение одним или несколькими электродвигателями, при этом источник питания у таких машин автономный: аккумуляторные батареи, топливные элементы, солнечные батареи, и др. Последнее время тема электромобилей стала особенно актуальной: экономический и топливный кризис, экологические проблемы, особенно, вызванные выбросами в атмосферу вредных газов и особенно в мегаполисах. Уже давно ученые и инженеры бьются над созданием универсального автомобиля, как говорится, без шума и пыли, и в области легкового транспорта достигнуты существенные успехи: многие известные автоконцерны запустили в продажу свои легковые электромобили. А вот с грузовым электротранспортом множество проблем остаются еще не решенными.
Преимущества использования электромобилей очевидны: • экологичность — отсутствие вредных выбросов • простота обслуживания и ремонта • высокая степень безопасности • простота конструкции • долговечность (производители гарантируют до 25 лет!) • возможность подзарядки от обычной электросети • отсутствие шума
Однако среди очевидных преимуществ есть и ряд существенных недостатков: • несовершенство аккумуляторов не позволяет электромобилям конкурировать с бензиновыми двигателями • сложность утилизации аккумуляторов, содержащих опасные компоненты: свинец, литий, щелочи, и др. • часть заряда аккумулятора тратится на обогрев, охлаждение, освещение, и др. • требуется создание сети специальных станций для зарядки аккумуляторов • длительное время заряда самой батареи • дороговизна аккумуляторной батареи • ухудшение работы батареи в холодное время года • малое расстояние пробега на одном заряде аккумулятора.
Для грузовых электромобилей главным параметром является грузоподъёмность, включая вес водителя, а в качестве основных параметров приняты полная масса (т), максимальная скорость (км/ч), запас хода (км) при непрерывном движении;
Первый из указанных способов размещения ТАБ характерен для электромобилей, создаваемых на базе серийных легковых автомобилей. Один блок ТАБ размещают под капотом над передним мостом, второй блок − в багажнике или в базе шасси.
Второй способ установки ТАБ характерен для электромобилей-фургонов и микроэлектробусов. Каждый из двух блоков ТАБ размещается с левой и правой стороны рамы в базе электромобиля, причем важным условием установки блоков является достаточно большой просвет между нижней поверхностью ТАБ (или контейнера) и поверхностью покрытия дороги. В некоторых случаях переделывается серийная рама автомобиля, а именно ее лонжероны в базе изгибаются вверх или вниз, и тогда блоки ТАБ размещаются под или над лонжеронами рамы. Во втором случае удается уменьшить массу элементов соединения контейнеров ТАБ с рамой.
Поперечное центральное расположение ТАБ (в базе электромобиля) позволяет получить ряд компоновочных и конструктивных преимуществ. Это решение возможно при использовании серийных автомобилей с передним приводом или при создании электромобилей со специальным несущим кузовом, причем в этом случае возможно использование электропривода на передний мост или на задний ведущий мост с установкой ТЭД в заднем свесе.
Продольное центральное расположение ТАБ также позволяет получить оригинальную несущую структуру электромобиля путем конструктивного объединения деталей кузова или рамы с аккумуляторным отсеком.
Билет 4.
Технологии систем пассивной безопасности АТС. Общие направления.
Совокупность конструктивных элементов, применяемых для защиты пассажиров от травм при аварии, составляет систему пассивной безопасности автомобиля. Система должна обеспечивать защиту не только пассажиров и конкретного автомобиля, но и других участников дорожного движения.
Важнейшими компонентами системы пассивной безопасности автомобиля являются: ремни безопасности;натяжители ремней безопасности;активные подголовники;подушки безопасности;безопасная конструкция кузова;аварийный размыкатель аккумуляторной батареи; ряд других устройств (система защиты при опрокидывании на кабриолете; детские системы безопасности - крепления, кресла, ремни безопасности).
Современной разработкой является система защиты пешеходов. Особое место в пассивной безопасности автомобиля занимаетсистема экстренного вызова.
Современная система пассивной безопасности автомобиля имеет электронное управление, обеспечивающее эффективное взаимодействие большинства компонентов. Система управления включает: входные датчики; блок управления; исполнительные устройства компонентов системы.
Входные датчики фиксируют параметры, при которых возникает аварийная ситуация, и преобразуют их в электрические сигналы. К входным датчикам относятся: датчик удара; выключатель замка ремня безопасности; датчик занятости сидения переднего пассажира; датчик положения сидения водителя и переднего пассажира.
На основании сравнения сигналов датчиков с контрольными параметрами блок управления распознает наступление аварийной ситуации и активизирует необходимые исполнительные устройства элементов системы. Исполнительным устройствами элементов системы пассивной безопасности являются: пиропатрон подушки безопасности; пиропатрон натяжителя ремня безопасности; пиропатрон (реле) аварийного размыкателя аккумуляторной батареи; пиропатрон механизма привода активных подголовников (при использовании подголовников с электрическим приводом); контрольная лампа, сигнализирующая о непристегнутых ремнях безопасности.
Активизация исполнительных устройств производится в определенном сочетании в соответствии с заложенным программным обеспечением.
Ремни безопасности предназначены для предотвращения перемещения и удержания человека на месте в автомобиле при аварии.
Ремень безопасности имеет следующее устройство: лямка; замок; втягивающее устройство с инерционной катушкой.
Современные автомобили оснащаются ремнями безопасности с натяжителями (преднатяжителями). Натяжитель ремня безопасности предназначен для заблаговременного предотвращается перемещение человека вперёд (относительно движения автомобиля) при аварии. Это достигается за счет сматывания и уменьшения свободы прилегания ремня безопасности.
Подголовники предназначены для снижения вероятности травмирования шейного отдела позвоночника при аварии.Различают активные и пассивные подголовники. В пассивных системах безопасность шейного отдела позвоночника достигается за счет конструкции сиденья и подголовника. Активный подголовник при аварии приближается к голове, тем самым уменьшается вероятность травмирования шейного отдела позвоночника.
Подушки безопасности автомобиля (общепринятое мировое название - airbag) предназначены для смягчения удара пассажиров в случае автомобильной аварии. В зависимости от направления сил, действующих на автомобиль при аварии, различают следующие виды подушек безопасности: фронтальные; боковые; головные («шторки»); коленные. Подушка безопасности представляет собой эластичную оболочку, наполняемую газом, и газогенератор.
Кузов является важным элементом системы пассивной безопасностисовременного автомобиля. Исходя из требований безопасности кузов автомобиля должен иметь конструкцию, обеспечивающую выживание водителя и пассажиров при аварии.
Безопасная конструкция кузова автомобиля разрабатывается исходя из следующих принципов:
для поглащения энергии столкновения передняя и задняя части автомобиля должны быть деформируемыми;
для выживания пассажиров каркас салона автомобиля должен иметь максимальную жесткость и прочность.
Деформация передней и задней части автомобиля обеспечивается путем продольного складывания, т.н. "гармошки". Для этого коробчатые профили, из которых изготавливается кузов, имеют углубления и выступы в определенных расчетных местах - точках концентрации напряжений.
Чтобы силовая конструкция кузова могла соответствовать предъявляемым требованиям, в ней используются прочные и особо прочные стали.
В сильно нагруженных зонах каркаса салона используются конструктивные элементы, изготовленные методом горячей штамповки. Применение таких элементов позволяет уменьшить массу кузова и обеспечить более высокую жёсткость каркаса салона в случае аварии.
В ряде моделей автомобилей наряду со стальными элементами кузова применяются алюминиевые конструкции. Благодаря рациональному использованию стали и алюминия обеспечиваются высокие показатели по прочности и жёсткости конструкции и сбалансированное распределение веса.
Для снижения вероятности травмирования пешеходов в переднем бампере автомобиля используется эластичный ударопоглощающий (защитный) элемент. Он позволяет достичь определенной зоны деформации передней части кузова при ударе.
Аварийный размыкатель предназначен для предотвращения короткого замыкания в электрической системе и возможного возгорания автомобиля. Аварийным размыкателем аккумуляторной батареи оснащаются автомобили, у которых аккумуляторная батарея установлена в салоне или багажном отделении.
Различают следующие конструкции аварийного размыкателя:
пиропатрон отключения аккумуляторной батареи;
реле отключения аккумуляторной батареи.
Система защиты пешеходов предназначена для уменьшения последствий столкновения пешехода с автомобилем при дорожно-транспортном происшествии.
В качестве входных датчиков используются датчики ускорения(Remote Acceleration Sensor, RAS). 2-3 таких датчика устанавливаются в переднем бампере. Дополнительно может устанавливаться контактный датчик. Исполнительными устройствами системы защиты пешеходов выступают подъемники капота, устанавливаемые с двух сторон капота параллельно движению. Принцип работы системы защиты пешеходов основан на открытии капота при столкновении автомобиля с пешеходом, чем достигается увеличение пространства между капотом и частями двигателя и соответственно уменьшение травмирования человека. По сути, поднятый капот выступает в качестве подушки безопасности.
Помимо представленной системы на автомобилях для защиты пешеходов используются следующие конструктивные решения, снижающие травматизм при столкновении: "мягкий" капот; бескаркасные щетки; мягкий бампер; покатый наклон капота и ветрового стекла; увеличенное расстояние между двигателем и капотом. В перспективе - установка на автомобили подушек безопасности для защиты пешеходов.
Система экстренного вызова служит для автоматического оповещения аварийных служб о дорожно-транспортном происшествии и своевременного оказания медицинской помощи пассажирам автомобиля. Система Assist Advanced eCall распознает тяжесть дорожно-транспортного происшествия по показаниям датчиков систем активной и пассивной безопасности. После чего она сканирует все доступные GSM-сети и выбирает канал для передачи SMS-сообщения об аварии. Система автоматически связывается с колл-центром (центром обслуживания звонков) и предоставляет подробную информацию о ДТП.
По полученным данным прогнозируется тяжесть травм пассажиров, срочность и объем оказания медицинской помощи. Сразу после происшествия система устанавливает прямую голосовую связь между людьми в автомобиле и специалистами колл-центра. Уточняется характер аварии и состояние пассажиров. Аварийные службы вызываются на основании обобщенных данных. Если пассажиры без сознания и не отвечают на запросы, вызов аварийных служб производится на основании переданных системой данных.
Вызов аварийных служб можно произвести вручную из салона автомобиля, например для того, чтобы предупредить о происшествии с другими участниками движения.
Российские автомобили к 2013 году будут оснащаться системой экстренного вызова на основе спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС, позволяющей вызывать ГИБДД и службу скорой помощи при аварии. Конструктивно система интегрирована с навигатором.