новая папка / mami_auto122

структурный шум двигателя (механический и шум процесса сгорания), шум впуска и его системы, шум выпуска и его системы, шум вентилятора системы охлаждения, шум трансмиссии, шум качения шин (шум шин), шум кузова. Многолетними исследованиями установлено, что к основным источникам шумообразования в автомобиле следует отнести двигатель внутреннего сгорания, элементы трансмиссии, шины, аэродинамический шум. Вторичным источником шума являются панели кузова. К дополнительным источникам относятся шумы навесных агрегатов двигателя, некоторых элементов трансмиссии, электродвигателей, отопителей, обдува стекол, хлопанье дверей и т. п.

Перечисленные источники генерируют механические и акустические колебания, разные по частоте и интенсивности. Характер спектра частот возмущений весьма сложен для анализа ввиду наложения и взаимосвязанности по частотам рабочих процессов и возмущений от элементов трансмиссии, ходовой части, аэродинамических процессов и т.д., а также ввиду того, что многие источники являются одновременно возбудителями механических и акустических колебаний. В спектрах вибрации основных агрегатов трансмиссии и шума проявляются, главным образом, гармонические составляющие от основных источников возбуждения (двигателя и трансмиссии).

Динамическое взаимодействие частей агрегатов автомобиля порождает колебательную энергию, которая, распространяясь от источников колебаний, создает звуковое поле автомобиля, трактора, т.е. шум автомобиля.

В соответствии с этим для снижения интенсивности шума можно наметить следующие пути:

•снижение виброактивности агрегатов, т.е. уменьшение уровня колебательной энергии, генерируемой в источнике;

•принятие мер для снижения интенсивности колебаний на пути их распространения;

•воздействие на процесс излучения и передачи вибраций присоединенным деталям, т.е. уменьшение их виброакустической активности. Уменьшение виброактивности источника достигается улучшением кинематических свойств систем автомобиля и выбором параметров механических систем таким образом, чтобы их резонансные частоты были максимально удалены от частотного диапазона, содержащего рабочие частоты агрегатов, а также снижением до минимума уровней колебаний в опорных точках и минимизацией амплитуд вынужденных колебаний. Снижение шума может быть достигнуто созданием малошумного процесса сгорания, улучшением виброакустических характеристик корпусных деталей, агрегатов, введением в их конструкцию демпфирования, усовершенствованием конструкции и качества изготовления подвижных деталей, повышением акустической эффективности глушителей шума впуска и выпуска и т.д.

Борьба с шумом и вибрациями при их распространении в процессе излучения и передачи колебательной энергии присоединенным деталям и

161

агрегатам может производиться «отстройкой» системы несущих элементов от резонансных состояний путем виброизоляции, вибродемпфирования и виброгашения.

Виброизоляция – выбор таких параметров механических систем, которые обеспечивают локализацию вибраций в определенной зоне автомобиля без дальнейшего ее распространения.

Вибродемпфирование – использование систем, с помощью которых осуществляется активное рассеивание энергии колебаний вибрирующих поверхностей, а также применение материалов с большим декрементом затухания.

Виброгашение – применение в агрегатах, настроенных на определенную частоту и форму колебаний, систем, действующих в противофазе. Подавление шума в самом источнике его возникновения является активным способом шумоглушения и наиболее радикальным средством борьбы с шумами. Однако во многих случаях этот метод по тем или иным причинам не удается применить. Тогда приходитсяприбегатькпассивнымметодамзащиты от шума – это вибродемпфирование поверхностей, звукопоглощение, звукоизоляция.

Под звукоизоляцией понимается снижение звука (шума), поступающего к приемнику, вследствие отражения от препятствий на пути передачи. Звукоизолирующий эффект возникает всегда при прохождении звуковой волны через границу раздела двух разных сред. Чем больше энергия отраженных волн, тем меньше энергия прошедших и, следовательно, тем больше звукоизолирующая способность границы раздела сред. Чем больше звуковой энергии поглощается преградой, тем выше ее звукопоглощающая способность.

Шум, вызванный средними и высокочастотными колебаниями, передается в салон в основном по воздуху. Для уменьшения этой передачи следует особое внимание уделить герметизации салона, выявлению и устранению акустических дыр (акустических отверстий). Акустическими дырами могут быть сквозные и несквозные щели, технологические отверстия, участки с низкой звукоизоляцией, значительно ухудшающие общую звукоизоляцию конструкции.

С точки зрения особенностей передачи звуковой энергии различают большие и малые акустические отверстия. Большое акустическое отверстие характеризуется большим в сравнении с единицей отношением линейных размеров отверстия к длине падающей на отверстие звуковой волны. Практически можно считать, что звуковые волны проходят через большое акустическое отверстие по законам геометрической акустики и прошедшая через отверстие звуковая энергия пропорциональна его площади. Для каждой категории отверстий имеется один или несколько эффективных методов их устранения.

Для определения эффективных путей снижения шума необходимо знать наиболее интенсивные источники шума, провести их разделение, а также определить необходимость и величины снижения уровней каждого из них.

162

Имея результаты разделения источников и их уровни, можно определить очередностьдоводкиавтомобиляпошуму.

Контрольныевопросы

1.С какой целью регламентируется безопасность конструкции транспортных средств?

2.Назовите основные свойства, определяющие безопасность конструкции транспортных средств

3.По каким критериям определяется влияние активной безопасности транспортных средств на безопасность дорожного движения?

4.Какова зависимость между весом транспортного средства и риском получения телесных повреждений в ДТП для его пассажиров?

5.От чего зависит ширина динамического коридора при криволинейном движении?

6.На какие размерные классы подразделяются автомобили, продаваемые в странах Европы?

7.На какие категории подразделяются транспортные средства в соответствии с ГОСТ Р 52051-2003?

8.Какие силы действуют на автомобиль, разгоняющийся на подъем?

9.Какие изменения технического состояния автомобиля влияют на его тяговую динамичность и как?

10.Что такое динамический фактор автомобиля?

11.Что называется поперечной устойчивостью автомобиля?

12.Что называется продольной устойчивостью автомобиля?

13.Что такое курсовая устойчивость автомобиля?

14.Какие основные технические требования (методы испытаний) предъявляют к тормозным свойствам транспортных средств?

15.По каким нормативам регламентируются устойчивость и управляемость транспортных средств как свойств активной безопасности?

16.Какие вы знаете виды испытаний на устойчивость?

17.Какие показатели оцениваются при испытании «стабилизация»?

18.Какие виды поворачиваемости автомобиля существуют?

19.По каким техническим причинам возможна потеря управляемости автомоибля?

20.Что такое тормозной путь автомобиля?

21.Как проводится испытание типа 0 тормозных систем транспортных средств?

22.Какие показатели определяют требования к шинам и колесам?

23.Укажите основные характеристики сцепных устройств.

24.Какие приборы используются для информационного обеспечения транспортных средств?

25.Какие технические требования предъявляют к устройствам освещения и световой сигнализации?

163

тканей, растяжение связок, большинство вывихов и переломов, травматическая асфиксия (кислородное голодание и избыточное накопление углекислоты в организме вследствие прекращения или затруднения дыхания) и др. К открытым повреждениям относятся те, при которых имеется та или иная степень нарушения целости наружных покровов, - раны, открытые вывихи и переломы, ожоги и т.п.

Ушибы мягких тканей характеризуются в основном повреждением подкожной клетчатки и других мягких тканей и их мелких сосудов, в результате чего в поврежденных тканях появляются кровоизлияния. Эти кровоизлияния могут быть разной величины - от небольших «точечных» до больших ограниченных скоплений крови (так называемая гематома). При сильных ушибах возможно повреждение различных внутренних органов, например брюшной полости.

Признаки ушиба: боль; ограниченная или разлитая припухлость; кровоподтеки, появляющиеся на второй-третий день после ушиба в виде синих пятен («синяки»), которые постепенно меняют свой цвет на синебагровый, зеленый и желтый; небольшое нарушение функции в виде, например ограничения движений ушибленной конечностью.

Общих функциональных расстройств при ушибах, как правило, не наблюдается.

Растяжения и разрывы связок чаше всего происходят в области голеностопного сустава и реже в области других суставов (коленный, лучезапястный и др.). Возникают при резких или насильственных движениях в области суставов, вызывающих чрезмерное растяжение или даже разрыв связок.

Признаки растяжения и разрыва связок напоминают признаки, наблюдаемые при ушибах. Однако характерна более острая, резкая местная боль у места прикрепления связок или по их ходу, а также и более резкое нарушение функций конечности в виде ограничения движений.

Вывихом называют ненормальное и стойкое смещение концов костей, входящих в состав того или иного сустава. Такое смещение происходит лишь при разрыве суставной капсулы (сумки, которая в норме охватывает или окутывает эти поверхности).

Признаки вывихов: боль в области поврежденного сустава, нарушение функции, т. е. утрата обычной подвижности в суставе, типичное вынужденное положение конечности и ее деформация, смещение суставной головки и пружинящая фиксация конечности.

Синдром сдавления (травматический токсикоз). В результате длительного сдавливания, сжатия или раздавливания отдельных частей тела (чаще всего конечностей) у человека возникает закрытое повреждение мягких тканей с функциональными расстройствами, которое называют синдромом (совокупность характерных признаков) сдавливания, или травматическим токсикозом (отравление токсинами - ядами).

Переломы костей. Переломом называется полное или частичное нарушение целости кости, возникающее под влиянием внешней травмы или вследствие

165

болезненных изменений кости и сопровождающееся обычно повреждениями мягких тканей. Нарушение целости кости может захватывать всю ее толщу, причем части поврежденной кости, т. е. ее обломки, оказываются совершенно отдельными друг от друга. Это так называемые полные переломы. Если же нарушена целость лишь части поперечника кости, это будут неполные переломы. К ним относится меньшая часть повреждений - трещины, надломы. Бывают одиночные и множественные переломы, в зависимости от того, в скольких местах нарушена целость кости.

Признаки перелома: боль, причем резкая, так называемая местная боль. Нарушение функции, т.е. невозможность производить движения, наиболее резко выражено при полных переломах и малозаметно или даже полностью отсутствует при неполных и осколочных переломах, или при переломе лишь, одной из двух костей, имеющихся в пострадавшей части конечности (например в случае перелома лучевой кости при целости локтевой).

Повреждения черепа могут быть закрытыми и открытыми. При закрытых повреждениях наблюдаются сотрясения, ушиб, сдавление головного мозга и закрытые переломы костей черепа.

Признаки сотрясения и ушиба головного мозга: потеря сознания, рвота, бледность, глаза открыты, зрачки сужены, дыхание поверхностное, пульс замедленный, слабый. Иногда наблюдается непроизвольное отхождение мочи и кала. Больной, приходя в сознание, жалуется на головную боль, головокружение, тошноту, шум в ушах, общую слабость, быструю утомляемость и др.

Переломы черепа. Различают открытые и закрытые переломы костей черепа, непроникающие и проникающие, если повреждена твердая мозговая оболочка.

Переломы свода черепа. При этом наблюдается повреждение одной или нескольких костей, чаще всего в виде вдавления или трещины кости, или сочетания вдавления с трещиной. Часто небольшой трещине наружной пластинки соответствует обширный оскольчатый перелом внутренней пластинки. Повреждение внутренней пластинки может наблюдаться даже при полной целости наружной пластинки.

При повреждении костей черепа наблюдаются известные признаки перелома: боль, кровоизлияние, болезненные точки при ощупывании, иногда ощущение вдавления или щели в костях, подвижность костных осколков.

При повреждении головного мозга, его оболочек и кровеносных сосудов наблюдаются потеря сознания, рвота, замедление пульса, нарастание головной боли, иногда потеря речи, паралич конечностей, нарушение дыхания и пр. Все эти явления зависят от сотрясения, ушиба и сдавления головного мозга.

Переломы костей основания черепа относятся к числу весьма тяжелых и опасных. Тяжесть этих переломов обусловлена повреждениями головного мозга, черепно-мозговых нервов и твердой мозговой оболочки, вследствие чего полость черепа сообщается (через ушную, носовую и ротовую полости) с внешней средой. Поэтому переломы основания черепа следует отнести к

166

открытым проникающим повреждениям черепа. Признаки: выделение крови или светлой мозговой жидкости через нос или уши, скашивание лица в одну сторону, расстройство слуха, кровоподтеки вокруг глаз (в виде «очков»), появляющиеся обычно через сутки после повреждения.

Ранения глаз наблюдаются в виде различных повреждений век, конъюнктивы, роговицы и других частей глаза. Особенно опасны пробойные ранения глазного яблока. Признаки: боли в глазу, наличие ран век, роговицы, склеры, отек и кровоизлияние под кожу и конъюнктиву, наличие инородных тел (частиц металла, стекла и др.), слезотечение, светобоязнь, помутнение роговицы, а в тяжёлых случаях - выпадение внутренних оболочек глаза и даже полное разрушение глазного яблока.

Повреждение уха. Различают повреждения поверхностные (ушная раковина, наружный слуховой проход) и глубокие (барабанная перепонка, среднее ухо

идр.). Признаки: наличие раны, шум в ушах, понижение слуха, кровотечение из уха, боли при движении нижней челюсти, иногда головокружения, тошнота, рвота, истечение светлой мозговой жидкости.

Повреждения носа могут быть изолированными или в сочетании с повреждением придаточных полостей (гайморова полость и др.). Признаки: боли, носовое кровотечение, кровоподтеки, изменение формы носа, иногда эмфизема (вздутие) лица.

Переломы позвоночника относятся к числу весьма тяжелых повреждений, так как они могут сопровождаться сдавливанием или повреждением спинного мозга, а это, в свою очередь, вызывает паралич конечностей, тазовых органов и пр. Помимо обычных признаков перелома здесь следует иметь в виду такие характерные симптомы, как выпячивание и резкая болезненность остистых отростков поврежденных позвонков, резкая болезненность, а иногда и полная невозможность каких-либо движений в области позвоночника. Во многих случаях точное распознавание переломов позвоночника возможно только при помощи рентгеновского снимка.

В области шеи расположены крупные кровеносные сосуды, нервы, гортань, трахея и пищевод, поэтому при ранениях шеи возможно их повреждение с весьма опасными последствиями (большая кровопотеря, воздушная эмболия

идр.).

Повреждения крупных сосудов шеи (сонные артерии, яремные вены и др.) могут вызвать такое сильное кровотечение, что раненый погибает в ближайшие минуты после повреждения. При ранении вен воздух может всасываться в кровь и вызвать воздушную эмболию. Признаки: сильное артериальное или венозное кровотечение, острое малокровие. При вхождении воздуха (воздушная эмболия) возникает особый свистящий звук, раненый бледнеет, сердечная и дыхательная деятельность прекращается, и раненый погибает.

В связи с тем, что органы, расположенные в грудной клетке (сердце, легкие, пищевод), имеют жизненно важное значение, повреждения и заболевания их относятся, как правило, к числу тяжелых, а иногда и опасных для жизни.

167

Переломы ребер весьма часты и возникают как от прямых (удары, падение), так и от непрямых (перегиб ребра от сдавления грудной клетки) травм. Различают одиночные и множественные переломы ребер. Переломы наблюдаются чаще всего у пожилых людей и преимущественно в области V- VIII ребер. При переломах ребер может возникнуть повреждение пристеночной (реберной) плевры, межреберных сосудов и нервов, а в тяжелых случаях - даже легкого, печени, селезенки и др. Признаки: резкая местная боль, усиливающаяся при движениях, ощупывании, вздохе, кашле, чиханье.

2.1.2. Особенности ранений людей в дорожно-транспортных происшествиях

Ранения, получаемые в ДТП, совершенно не похожи на ранения от других источников повреждений, и кроме того, в этих ранениях более или менее явно проявляется характер их нанесения (переезд, сжатие, столкновение) и особенности самих автомобилей. Ведь автомобили по конструкции и форме представляют собой довольно крупные и чрезвычайно сложные агрегаты, наделенные как широкими и плоскими элементами, так и узкими, острыми и твердыми деталями. К тому же автомобили обычно движутся с высокой скоростью. Но травмы людям наносят не только сами автомобили. Часто источниками травмирования являются элементы дороги. Ранения, полученные таким путем, как правило, разнообразны, сложны и характеризуются многочисленными разрывами мышечных тканей. В последние годы проводятся исследования, направленные на изучение связей между этими столь разнообразными ранениями и формой или конструкцией автомобиля. Появилось немало публикаций, в которых раскрываются особенности ранений, полученных в автодорожных происшествиях. Чрезвычайно специфичны раны пешеходов, сбитых автомобилями, поскольку внешние конструктивные элементы последних примерно одинаковы. Самую непосредственную связь с формой ран имеют такие элементы автомобиля, как бамперы, крылья, капот, наружные зеркала заднего вида, ветровое стекло, указатели поворотов (выполненные в форме различных стрелок) и другие элементы и детали конструкции автомобиля, расположенные снаружи и выступающие за габариты.

При анализе 425 случаев ДТП, происшедших в г. Бирмингеме за два года были получены следующие данные. Во-первых, степень тяжести травмы во всех случаях была мало связана со скоростью автомобиля. Во-вторых, число пешеходов составляло 35% числа всех жертв, причем 60% их травм происходило не от удара автомобиля в пешехода, а от вторичного удара при падении последнего на дорогу. Что касается травм, вызванных ударом автомобиля в пешехода, то 29% из них являются результатом удара о клыки бампера, 13,5% - о крылья, 9,4% -о фары. Этим можно объяснить тот факт, что 45,6% всех травм, полученных пешеходами, приходится на части тела, расположенные ниже пояса. При рассмотрении случаев травмирования

168

пассажиров, находящихся в автомобиле, можно отметить, что наибольшее число травм человек получает при ударе о двери и проемы дверей (14%), устройства для крепления зеркала заднего вида и стеклоочистителя (11,5%), ветровое стекло (8% - водители и 14% - передние пассажиры), рулевое колесо (13%). Анализ случаев со смертельным исходом показал, что 52% из них — результат получения смертельных травм из-за деформации кузова автомобиля, 46% — из-за удара пассажира об отдельные детали и элементы конструкции автомобиля.

Среди ран, полученных при ударах, особенно специфичны те, которые причиняют бамперы автомобилей. Передний бампер - это деталь, которая первой приходит в соприкосновение при столкновении или наезде. Бампер располагается достаточно низко и потому при наездах на пешеходов травмирует им ноги. Бамперы грузовых автомобилей и автобусов, как правило, ударяют человека среднего роста по бедру, бамперы легковых автомобилей среднего класса травмируют верхнюю часть голени человека, а мало- и микролитражки — ее нижнюю часть. В результате ударов бамперов автомобилей могут быть контузии и ушибы. Однако бывают случаи, когда снаружи у пострадавшего нет никаких повреждений, но произошло внутреннее кровоизлияние в мышцы, прилегающие к кости, и их разрушение. Во всех случаях, когда травму наносит автомобиль, движущийся со скоростью более 50 км/ч, результатом будут различные переломы костей. Чаще всего переломы получаются из-за наезда на пешехода спереди и сбоку, реже при наездах сзади, ибо в последнем случае мышцы и коленные суставы выполняют функции компенсаторов.

В зависимости от силы и других характеристик удара капотом могут произойти кровоизлияния под кожу, может быть содрана кожа, а также могут быть и другие виды травмирования. Травмы от удара капотом, внешне кажущиеся легкими, на самом деле нередко являются очень тяжелыми - разрывы и кровоизлияния в мышцы бедра, переломы таза, поясницы, ушибы и разрушения брюшной полости. В некоторых случаях пешеход подбрасывается капотом вверх и затем падает на проезжую часть. При этом он ударяется о покрытие головой или другими частями тела.

Для исследования повреждений, которые люди получают при ДТП, используются специально созданные манекены (рис. 2.1.1).

На таких манекенах определяют и измеряют повреждение организма во время ДТП. Преимущества манекенов в том, что они могут быть использованы в гораздо большем количестве экспериментов. Однако для анализа желательно сравнивать результаты отдельных экспериментов, проводимых с одним и тем же или, в крайнем случае, с похожими манекенами. Неудобство использования манекенов заключается в отсутствии прямого метода измерений повреждений манекена. Схожесть скелета манекена и человека ограничена позвоночным столбом, ребрами и несколькими другими костями. Сочленения скелета - обычные шарниры, в то время как у человека в каждом сочленении имеется большее число степеней свободы. Из-за иного способа прикрепления мягких тканей при ударе

169

возникают иные силы и ускорения, которые вызывают иные повреждения, чем у реального человека. Стандартный манекен является аналогом мужчины среднего роста и имеет соответствующие размеры, вес и свободу перемещений в отдельных суставах. Одно из важных требований к манекену - это совпадение центра тяжести отдельных его частей с реальными данными для мужчины среднего роста, так как в противном случае кинематика частей манекена при аварии не будет отражать реальной картины, происходящей при ДТП.

Рис. 2.1.1. Манекены

Манекены обычно изготавливают из резины и снабжают стальным каркасом с необходимым числом шарнирных соединений. Шарнирам металлического каркаса стремятся придать жесткость, идентичную жесткости суставов скелета человека, а прочность отдельных частей сделать равной прочности соответствующих частей человеческого тела.

Довольно трудной задачей оказалась надежная регистрация места, характера и степени тяжести травмы, полученной манекеном. Один из применяемых приемов - покрытие наружной поверхности манекена двумя слоями краски, внутреннего слоя — красной и весьма прочной, а наружного слоя - белой и сравнительно непрочной. Такой прием дает возможность достаточно точно фиксировать места травм по участкам обнажившейся красной краски, но не позволяет оценивать тяжесть травмы и лишь весьма приблизительно характеризует истинную реакцию человеческого тела при аварии.

Наружная оболочка головы манекена имеет слоистую структуру, имитирующую строение кожи и лицевых мышц. Голова присоединена к туловищу таким образом, что сохраняет вертикальное положение до ускорения 2g. Строение туловища манекена допускает его посадку в такой позе, которую занимает человек на сиденье автомобиля. Грудная клетка манекена должна быть достаточно твердой, упругой и иметь соответствующую жесткость. Для определения величины замедления в

170