новая папка / mami_auto122

классом. Автомобили категории «Е» отличаются высоким уровнем комфорта, внушительными размерами и, соответственно, высокой ценой. Наиболее знакомые представители «бизнес»-класса – Audi A6, BMW 5-Series, Mercedes E-Class, Toyota Camry, Nissan Maxima, Peugeot 607. Этот класс автомобилей все еще довольно популярен в России, на европейском рынке его доля постоянно снижается.

Класс F (высший) – «Люкс»-класс, практически все авто класса «F» выпускаются с кузовами седан. К «люкс»-классу относятся как машины с ярко выраженной спортивной направленностью (BMW 7-Series, Jaguar XJ), так и чисто представительские модели (Rolls-Royce Phantom, Mercedes S-Class).

Часто модели этого класса выполняют представительские функции и используются с водителем.

Таблица 1.1.2 Размерные классы автомобилей, продаваемых в странах ЕС

1.1.4. Весовые параметры и классификации транспортных средств на их основе

К весовым параметрам относятся: полный вес автомобиля Ga, вес, приходящийся соответственно на передний G1 и задний G2 мосты, нагрузка на ось, масса снаряженного транспортного средства.

Масса транспортного средства, как указывалось в разделе 1.1.2., для безопасности движения имеет существенное значение. Кроме того, чем больше масса автомобиля, тем труднее им управлять; тяжелый автомобиль медленно разгоняется и останавливается, на нем трудно выполнить сложный маневр. Чем больше масса транспортного средства, тем больше динамические нагрузки на дорогу, тем меньше срок службы покрытия. Поэтому, несмотря на очевидные преимущества применения подвижного состава большой массы, во всех странах строго соблюдают ограничение осевых нагрузок и полных масс транспортных средств.

В настоящее время в РФ существует несколько нормативных документов, регламентирующих массу транспортных средств и нагрузку на ось.

Например, в СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» указано, что нагрузку на одиночную, наиболее нагруженную ось двухосного автомобиля, для расчета прочности дорожной одежды следует принимать для дорог:

21

Соответственно, при проектировании автомобиля для эксплуатации по дорогам определенных категорий, нагрузки, передаваемые на дорогу колесами одного моста, должны учитывать требования этого СНиП. В первую очередь это, естественно, касается грузовых автомобилей.

С другой стороны, действует ГОСТ Р 52051-2003 «Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения», который разработан на основе Приложения 7 к «Сводной резолюции о конструкции транспортных средств» (СР.3), принятой Всемирным форумом для согласования правил в области транспортных средств КВТ ЕЭК ООН, и Директивы 2002/24 ЕС.

Российская Федерация приняла в качестве нормативных документов при сертификации транспортных средств международные (Правила ЕЭК ООН) и национальные стандарты (ГОСТы, ОСТы, РД), которые были положены в основу Системы сертификации механических транспортных средств и прицепов (ГОСТ Р). Правила ЕЭК ООН регламентируют требования к конструкции транспортных средств и касаются практически всех аспектов активной, пассивной, послеаварийной и экологической безопасности

подразделяются на следующие категории:

1) Категория L - механические транспортные средства, имеющие менее четырех колес, и квадрициклы.

1.1) Категория L1. Двухколесный мопед. Двухколесное транспортное средство, максимальная конструктивная скорость которого не превышает 50 км/ч, характеризующееся:

-в случае двигателя внутреннего сгорания - рабочим объемом двигателя, не превышающим 50 см3, или

-в случае электродвигателя - номинальной максимальной мощностью в режиме длительной нагрузки, не превышающей 4 кВт.

1.2) Категория L2. Трехколесный мопед. Трехколесное транспортное средство с любым расположением колес, максимальная конструктивная скорость которого не превышает 50 км/ч, характеризующееся:

-в случае двигателя внутреннего сгорания с принудительным зажиганием - рабочим объемом двигателя, не превышающим 50 см3, или

-в случае двигателя внутреннего сгорания другого типа - максимальной эффективной мощностью, не превышающей 4 кВт, или

-в случае электродвигателя - номинальной максимальной мощностью в режиме длительной нагрузки, не превышающей 4 кВт.

1.3) Категория L3. Мотоцикл. Двухколесное транспортное средство,

рабочий объем двигателя которого (в случае двигателя внутреннего сгорания) превышает 50 см3 и (или) максимальная конструктивная скорость (при любом двигателе) превышает 50 км/ч.

22

1.4) Категория L4. Мотоцикл с коляской. Трехколесное транспортное средство с колесами, асимметричными по отношению к средней продольной плоскости, рабочий объем двигателя которого (в случае двигателя внутреннего сгорания) превышает 50 см3 и (или) максимальная конструктивная скорость (при любом двигателе) превышает 50 км/ч.

1.5) Категория L5. Трицикл. Трехколесное транспортное средство с колесами, симметричными по отношению к средней продольной плоскости транспортного средства, рабочий объем двигателя которого (в случае двигателя внутреннего сгорания) превышает 50 см3 и (или) максимальная конструктивная скорость (при любом двигателе) превышает 50 км/ч.

1.6) Категория L6. Легкий квадрицикл. Четырехколесное транспортное средство, ненагруженная масса которого не превышает 350 кг без учета массы аккумуляторов (в случае электрического транспортного средства), максимальная конструктивная скорость не превышает 50 км/ч, характеризующееся:

-в случае двигателя внутреннего сгорания с принудительным зажиганием - рабочим объемом двигателя, не превышающим 50 см3, или

-в случае двигателя внутреннего сгорания другого типа - максимальной эффективной мощностью двигателя, не превышающей 4 кВт, или

-в случае электродвигателя - номинальный максимальной мощностью двигателя в режиме длительной нагрузки, не превышающей 4 кВт.

1.7) Категория L7. Квадрицикл. Четырехколесное транспортное средство иное, чем транспортное средство категории L6, ненагруженная масса которого не превышает 400 кг (550 кг для транспортного средства, предназначенного для перевозки грузов) без учета массы аккумуляторов (в случае электрического транспортного средства) и максимальная эффективная мощность двигателя не превышает 15 кВт

2) Категория М - механические транспортные средства, имеющие не менее четырех колес и используемые для перевозки пассажиров.

2.1) Категория М1. Транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров и имеющие, помимо места водителя, не более восьми мест для сидения.

2.2) Категория М2. Транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров, имеющие, помимо места водителя, более восьми мест для сидения, максимальная масса которых не превышает 5 т.

2.3) Категория М3. Транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров, имеющие, помимо места водителя, более восьми мест для сидения, максимальная масса которых превышает 5 т.

3) Категория N - механические транспортные средства, имеющие не менее четырех колес и предназначенные для перевозки грузов.

3.1) Категория N1. Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие максимальную массу не более 3,5 т.

3.2) Категория N2. Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие максимальную массу свыше 3,5 т, но не более 12 т.

23

3.3) Категория N3. Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие максимальную массу более 12 т.

4) Категория О - прицепы (включая полуприцепы).

4.1) Категория О1. Прицепы, максимальная масса которых не более 0,75

т.

4.2) Категория О2. Прицепы, максимальная масса которых свыше 0,75 т, но не более 3,5 т.

4.3) Категория О3. Прицепы, максимальная масса которых свыше 3,5 т, но не более 10 т.

4.4) Категория О4. Прицепы, максимальная масса которых более 10 т. В данной классификации применены следующие термины:

Масса ненагруженного транспортного средства категории L представляет собой массу транспортного средства, подготовленного к нормальной эксплуатации и укомплектованного дополнительным оборудованием, инструментами и приспособлениями, соответствующими количествами рабочих жидкостей.

Масса снаряженного транспортного средства категории L представляет собой массу ненагруженного транспортного средства с учетом массы:

-топлива в баке, заполненном не менее чем до 90% объема, установленного изготовителем;

-оборудования, как правило, придаваемого изготовителем в дополнение

кнеобходимому для нормальной эксплуатации (контейнер для инструментов, багажник, ветровой щиток, защитное оборудование и т.п.).

Масса снаряженного транспортного средства категорий M и N представляет собой массу порожнего транспортного средства с кузовом и сцепным устройством в случае автобуса-тягача либо массу шасси с кабиной, если предприятие-изготовитель не устанавливает кузов, и/или сцепным устройством. Эта масса включает в себя также массы охлаждающей жидкости, масел, 90% топлива, 100% других жидкостей (за исключением сточных вод), инструментов, запасного колеса, водителя (75 кг) и (для городских и междугородних автобусов) члена экипажа (75 кг), если в транспортном средстве предусмотрено сиденье для него.

Максимальная масса представляет собой массу снаряженного транспортного средства (тягача) с учетом массы, соответствующей максимальной статической вертикальной нагрузке, передаваемой на тягач полуприцепом, а также, если это применимо, максимальной массы груза, размещенного на тягаче.

Взаключение данного раздела необходимо упомянуть, что в нашей стране несколько десятков лет существует собственная классификация автомобилей, которая применяется при обозначении модели транспортного средства (например – КАМАЗ 5320). Данная классификация является подробной, учитывает многие аспекты, влияющие в том числе и на безопасность автомобилей (полная масса, габаритные размеры и т.п.), однако здесь мы не будем её изучать в силу того, что она рассмотрена во многих других источниках.

24

1.2. Тяговая динамичность транспортных средств

1.2.1. Влияние максимальной скорости движения и мощности двигателя на активную безопасность

Как показывают данные ряда исследований, водители компенсируют возросшую пассивную безопасность автомобилей увеличением скорости передвижения и притуплением чувства осторожности на дорогах. Не подлежит сомнению, что за последние 40 лет значительно возросла мощность двигателей и ресурс скорости автомобилей.

Рассмотрим, как влияет на аварийность мощность двигателя.

На рис. 1.2.1 показаны результаты французского исследования (Fontaine og Gourlet, 1994 г.), в котором оценен риск попадания автомобиля в ДТП на пройденный километр для автомобилей с разным собственным весом и мощностью двигателя на тонну собственного веса (кВт на тонну).

Рис. 1.2.1Относительный риск автомобилей попасть в ДТП на пройденный километр по весу и мощности двигателя на единицу веса.

Из рис. 1.2.1 следует, что влияние повышенной мощности двигателя на уровень риска в значительной степени меняется с изменением веса автомобиля. Только для автомобилей в весовом классе 800-1000 килограмм прослеживается однозначное увеличение риска с увеличением мощности двигателя.

На рис. 1.2.2 показаны результаты немецкого исследования (Schepers og Schmid, 1996 г.), в котором исследован сравнительный риск попасть в ДТП с телесными повреждениями на миллион пройденных километров для автомобилей с различной мощностью двигателя в кВт. Все автомобили были разделены на четыре группы.

25

Анализ данных рис. 1.2.2 показывает, что у автомобилей с большой мощностью двигателя не более высокий риск, чем у автомобилей с малой мощностью двигателя. Здесь скорее просматривается тенденция к тому, что риск ДТП уменьшается с увеличением мощности двигателя.

Рис. 1.2.2. Риск быть вовлеченным в ДТП с телесными повреждениями для автомобилей с разной мощностью двигателя.

Результаты исследований (рис. 1.2.1, 1.2.2) не показывают влияние только одной мощности двигателя, скорее мощность двигателя переплетается с рядом других факторов, которые также оказывают воздействие на риск. Если же, все-таки оценивать результаты исследований, то французское исследование свидетельствует о том, что автомобили с особенно высокой мощностью двигателя в худшем случае имеют на 15-25 процентов более высокий риск попасть в ДТП, чем автомобили с обычной мощностью двигателя одного с ними веса. С другой стороны, немецкое исследование свидетельствует о том, что риск понижается с увеличением мощности двигателя.

Рис. 1.2.3 показывает относительную (нормированную) степень телесных повреждений при авариях, разделяемых по максимальной предельной скорости легковых автомобилей. (Bock и другие, 1989).

Во-первых, очевидно, что автомобили с низкой максимальной предельной скоростью составляют большую часть автомобилей в ДТП как с легкими, так и с серьезными телесными повреждениями. Эта относительная доля уменьшается с ростом потенциала максимальной предельной скорости. Эта схема, показывает правдоподобную зависимость между максимальной предельной скоростью и степенью защищенности от столкновений, т.е. чем

26

более высокую предельную скорость имеет автомобиль, тем лучше защищены люди в нем от попадания в ДТП с телесными повреждениями. Во-вторых, очевидна слабая взаимосвязь между предельной скоростью и относительной долей ДТП со смертельным исходом. Но, все же, чем выше потенциал предельной скорости имеет автомобиль, тем выше доля ДТП со смертельным исходом. Это, вероятно, связано с тем, что скорость перед происшествием была так высока, что системы пассивной безопасности автомобиля не смогли противостоять силам, возникшим в результате ДТП.

Рис. 1.2.3. Степень телесных повреждений, разделенных согласно доступной предельной скорости автомобилей

Графики рис. 1.2.3 построены по данным немецких исследований, где до сих пор нет ограничения скорости на автомобильных магистралях. Графики свидетельствуют о том, что возможное конструктивное ограничение максимальной предельной скорости автомобилей сократит количество ДТП со смертельным исходом.

1.2.2. Характеристики тяговой динамичности

Рассмотрим свойство активной безопасности – тяговую динамичность. Чем автомобиль динамичнее, тем быстрее он перевозит пассажиров и грузы, тем меньше он тратит времени на передвижение, тем выше его средняя скорость. Таким образом, тяговая динамичность автомобиля имеет большое значение для повышения его производительности и снижения затрат на перевозки.

27

Условия движения автомобиля непрерывно меняются, что приводит к изменению его скорости. На практике существуют большие различия в выборе разными водителями скорости при одних и тех же внешних обстоятельствах. Водители, которые выбирают скорость, значительно отличающуюся от средней скорости всего потока автомобилей, чаще оказываются участниками ДТП, чем водители, которые следуют со скоростью, близкой к средней. Высокая скорость и частая перемена скорости движения повышают вероятность ДТП и серьезных телесных повреждений, поскольку при этом возрастают требования к способности участников дорожного движения наблюдать и реагировать на меняющуюся обстановку. При этом длина тормозного пути возрастает пропорционально квадрату скорости. Кроме того, риск летального исхода при ДТП возрастает пропорционально квадрату изменения скорости. Для безопасности движения необходимо, чтобы скорость в любой момент точно соответствовала дорожным условиям и психофизиологическим возможностям водителя.

Таким образом, для дорожного движения характерно наличие двух тенденций. С одной стороны, происходит увеличение максимальных скоростей автомобилей, вызванное потребностями фирм в повышении производительности подвижного состава и желаниями большинства людей обладать мощным и скоростными автомобилями; с другой стороны увеличение скорости ограничивается с помощью различных мероприятий (конструктивных, законодательных и т.п.) из-за опасности возникновения ДТП. Повышение показателей тяговой динамичности автомобиля, повидимому, будет происходить и в дальнейшем, однако должно сопровождаться целым комплексом мер, улучшающих безопасность транспортных средств и пешеходов, совершенствующих дорожные условия, организацию движения и охрану окружающей среды.

При оценке тяговой динамичности автомобиля используют такие характеристики, как скорость, ускорение, время и путь разгона или наката. Для безопасности движения имеют значение следующие показатели тяговой динамичности: максимальная скорость Vmax , и ускорение jmax , а также

минимальные время tp и путь Sp разгона на горизонтальной дороге с твердым

покрытием хорошего качества. Также часто используется такая характеристика транспортного средства, как динамический фактор D.

1.2.3. Максимальная скорость и ускорение автомобиля

Рассмотрим силы, действующие на автомобиль, разгоняющийся на подъеме, т.е. наиболее общий случай движения (см. рис. 1.2.4.). Эти силы можно разделить на несколько групп.

28

трансмиссии (произведение передаточных чисел, например КПП и ГП).

ηTP – КПД трансмиссии; при работе трансмиссии с полной нагрузкой он

равен:

Легковые автомобили…………………………………….0,90–0,92

Грузовые автомобили и автобусы……………………….0,82–0,85

Грузовые автомобили повышенной проходимости…….0,80–0,85

покрытия приведены в табл. 1.2.1.

Таблица 1.2.1 Коэффициенты сопротивления качению при малых скоростях движения

30