21
Необходимо отметить, что ряд производителей выпускают автомобили с полноприводной трансмиссией.
Анализ причин ДТП позволяет выделить свойства автомобиля влияющих на активную безопасность и сгруппировать их с определенной долей условности по взаимосвязи с другими элементами системы ЧАДС.
1.Свойства, зависящие от действий водителя по управлению автомобилем: тягово-скоростные свойства; тормозная динамичность; управляемость; устойчивость.
2.Свойства, зависящие от характеристик дороги и внешней среды: надежность автомобиля, техническое состояние, весовые и габаритные параметры.
3.Свойства, зависящие от внутренней среды, определяющие возможность эффективной деятельности водителя по управлению автомобилем: информативность; эргономические параметры рабочего места.
Показатели свойств определяются физическими явлениями, происходящими при взаимодействии автомобиля с опорной поверхностью и окружающей средой. Взаимодействие элементов автомобиля, характеризуется параметрами выходных рабочих процессов, определяющих свойства автомобиля. Таким образом, компоновка легкового автомобиля, определяя взаимодействие его элементов, обуславливает эффективность управления автомобилем в заданных до- рожно-транспортных условиях.
Для оценки влияния компоновки легкового автомобиля на активную безопасность, воспользуемся комплексным методом оценки. Метод основан на использовании средневзвешенных показателей, которые рассчитываются посредством усреднения исходных принятых единичных показателей Рδi, с учетом их коэффициента значимости δi.
Средневзвешенный показатель
n |
n |
|
Vc Pi i |
, при i 1 |
(3) |
i 1 |
i 1 |
|
где n - число показателей.
Сравнительная оценка выполняется по относительным единичным показателям Роi, рассчитанного по формуле:
Poi Pi / P i |
(4) |
где Рδi и Pi - единичные показатели базовой и сравниваемой компоновки соответственно; i - номер показателя.
22
С учетом этого для базовой компоновки Vδ = 1, если Vc > l при определенных δi, то сравниваемая компоновка лучше базовой, а если Vc < 1 - хуже базовой.
В качестве примера приведем расчет средневзвешенного показателя активной безопасности по единичным показателям, определяющих тяговоскоростные свойства легковых автомобилей Audi A4 1,6, Opel Vectra 1,6i 16V и BMW
316i., Chevrolet Spark, Ваз-21074
Коэффициенты значимости δi приняты исходя из принципа недостаточного основания Лапласа. Единичные показатели автомобилей представлены в таблицах 4 и 5.
Преимущества компоновки автомобиля с двигателем спереди продольно
иприводом на передние колеса над остальными, определяется большей статической нагрузкой на переднюю ведущую ось, которая компенсирует динамическое перераспределение нагрузки на заднюю ось при разгоне. Влияние тяговых сил передних ведущих колес при движении, определяют свойства недостаточной поворачиваемости, что обеспечивает стабильные показатели устойчивости
иуправляемости.
Благодаря компактности конструкции и отсутствию некоторых конструктивных узлов (редуктор заднего моста, карданный вал, полуоси) снаряженная масса переднеприводных автомобилей меньше на 3 - 5 %, чем у автомобилей классической компоновки, соответственно для обеспечения необходимых динамических показателей требуются меньшие показатели мощности и крутящего момента двигателя.
При размещении спереди двигателя, коробки передач и главной передачи в современных переднеприводных автомобилях в снаряженном состоянии на переднюю ось приходится довольно высокая статическая нагрузка, составляющая до 65% массы. Это положительно сказывается на тяговых свойствах, характеризующих скорости, ускорения и предельные условия, в которых возможно движение автомобиля с заданными конструктивными параметрами.
Обобщая сказанное, отметим, что автомобили переднеприводной компоновки, не требуют для большинства водителей повышенного мастерства управления легковым автомобилем малого класса и с учётом конструктивных особенности данной компоновочной схемы, её можно считать оптимально обеспечивающей эффективность функционирования системы ЧАДС, с точки зрения активной безопасности.
23
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
Единичные базовые показатели автомобилей |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Единичный показатель, Pδi, |
|
|
||
№ |
Марка |
P1, |
P2, крутя- |
P3, снаря- |
P4, время |
P5, макс. |
|
автомобиля |
мощн. |
щий мо- |
женная |
разгона до |
скорость, |
|
|
|
|
||||||
|
|
дв., л.с. |
мент, Н*м |
масса, кг |
100 км/ч |
км/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Audi А4 1,6 |
105 |
140 |
1195 |
11,9 |
191 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Audi A3 3,2 |
250 |
320 |
1280 |
6,3 |
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Opel Vectra l,6i 16V |
110 |
148 |
1200 |
12,5 |
188 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
BMV 130 i 3,0 |
265 |
315 |
1350 |
6,1 |
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
BMW 316i |
110 |
150 |
1310 |
12,7 |
195 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
BMV 325 xi 2,5 |
218 |
250 |
1415 |
8,1 |
236 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Chevrolet Spark |
52 |
71,5 |
765 |
18 |
145 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Ваз-21074 |
74 |
120 |
1035 |
18 |
154 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Daewoo Matiz |
51 |
69 |
835 |
18,2 |
144 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Peugeot 107 |
68 |
93 |
825 |
13,7 |
157 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
ВАЗ-11193 Калина |
81 |
120 |
1080 |
12,9 |
170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
Mazda 626 2,0 |
115 |
170 |
1265 |
9,9 |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
Mazda 3 1,6 |
90 |
145 |
1100 |
10,1 |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Honda Accord 2,0 |
115 |
165 |
1200 |
9,8 |
210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
VW Crafter 2,5 |
136 |
300 |
3000 |
17 |
146 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
VW Golf 4 1,6 |
105 |
148 |
1140 |
10,4 |
192 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
Ford Transit 2,5 |
125 |
285 |
3000 |
18 |
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
Mercedes-Benz S 2,2 |
129 |
300 |
2800 |
17 |
144 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
Mercedes-Benz A 2,0 |
136 |
185 |
1270 |
9,9 |
195 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
Mercedes-Benz C 230 |
204 |
245 |
1455 |
8,5 |
238 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
Subaru Outback 3,0 |
245 |
297 |
1545 |
8,5 |
224 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
Volvo XC70 2,5 |
210 |
320 |
1660 |
8,1 |
210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
Cadillac SRX 3,5 |
258 |
344 |
1960 |
8,1 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
Lexus IS 250 2,5 |
208 |
252 |
1570 |
8,1 |
225 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
Renault Vel Satis 3,5 |
245 |
330 |
1720 |
8,3 |
235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
Единичные показатели компоновки автомобилей |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Единичный показатель, Pi, |
|
|
||
№ |
Марка |
P1, |
P2, крутя- |
P3, снаря- |
P4, время |
P5, макс. |
|
автомобиля |
мощн. |
щий мо- |
женная |
разгона до |
скорость, |
|
|
|
|
||||||
|
|
дв., л.с. |
мент, Н*м |
масса, кг |
100 км/ч |
км/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Audi А4 1,6 |
110 |
145 |
1195 |
11,2 |
198 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Audi A3 3,2 |
240 |
330 |
1280 |
6,4 |
260 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Opel Vectra l,6i 16V |
115 |
155 |
1210 |
11,1 |
204 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
BMV 130 i 3,0 |
270 |
320 |
1350 |
5,9 |
260 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
BMW 316i |
124 |
210 |
1350 |
8,7 |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
BMV 325 xi 2,5 |
220 |
270 |
1420 |
7,1 |
246 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Chevrolet Spark |
66 |
91 |
795 |
14,1 |
156 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Ваз-21074 |
80 |
130 |
1050 |
17 |
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Daewoo Matiz |
64 |
87 |
865 |
14,8 |
155 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Peugeot 107 |
69 |
95 |
825 |
13,2 |
158 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
ВАЗ-11193 Калина |
82 |
122 |
1080 |
12,7 |
171 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
Mazda 626 |
110 |
155 |
1260 |
10,2 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
Mazda 3 |
100 |
152 |
1150 |
9,7 |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Honda Accord |
110 |
155 |
1900 |
10,1 |
210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
VW Crafter 2,5 |
140 |
330 |
3000 |
15 |
152 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
VW Golf 4 1,6 |
116 |
172 |
1195 |
9,9 |
195 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
Ford Transit 2,5 |
115 |
265 |
3000 |
20 |
125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
Mercedes-Benz |
120 |
250 |
2800 |
18 |
135 |
|
|
Sprinter 2,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
Mercedes-Benz A 2,0 |
128 |
180 |
1270 |
10,2 |
185 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
Mercedes-Benz C 230 |
200 |
240 |
1450 |
10,5 |
218 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
Subaru Outback 3,0 |
240 |
290 |
1540 |
9,5 |
214 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
Volvo XC70 2,5 |
220 |
340 |
1670 |
7,1 |
230 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
Cadillac SRX 3,5 |
250 |
340 |
1940 |
9,1 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
Lexus IS 250 2,5 |
200 |
242 |
1550 |
10,1 |
205 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
Renault Vel Satis 3,5 |
255 |
360 |
1740 |
7,7 |
255 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент значи- |
0,002 |
0,001 |
0,0002 |
0,02 |
0,001 |
|
|
|
мости, δi |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25
Практическая работа №5
Проведение исследования и расчет толерантности (терпимость) тела человека к импульсным нагрузкам в условиях ДТП
Цель работы: Изучить толерантность организма человека или отдельных его частей к импульсным нагрузкам в условиях ДТП.
В настоящее время отсутствует общепринятое понятие толерантности (терпимости) организма человека или отдельных его частей к импульсным нагрузкам. Под толерантностью человека, мы будем понимать способность переносить определенную перегрузку в течение заданного промежутка, времени без получения тяжелых и необратимых травм.
Толерантность может быть общей и локальной. При рассмотрении общей толерантности имеют в виду результат воздействия на человека перегрузок, действующих практически на весь организм. При определении пределов локальной толерантности рассматривается соударение отдельных частей тела с объектом соударения.
Рассмотрим и проанализируем данные, характеризующие пределы толерантности человека в условиях воздействия перегрузок при основных типах ДТП.
Тяжесть травмирования человека в автомобиле при фронтальных столкновениях в основном определяется повреждением головы, грудной клетки и тазобедренного сустава.
Толерантность грудной клетки нормируется двумя показателями: результирующей перегрузкой, измеренной по трем плоскостям в центре тяжести туловища, и усилием при ударе водителя грудью о рулевое колесо. Предельно допустимая перегрузка 60 g в течение 3 мс (стандарт США № 208), а максимально допустимое усилие при ударе – 1134 кгс (ГОСТ 37.001.002-70, Правила ЕЭК ООН № 12, стандарт США № 203 и др.). Толерантность тазобедренного сустава (точнее системы коленная чашечка-бедро-таз) нормируется величиной максимально допустимого динамического усилия в бедре, равного 635 кгс (стандарт США № 208).
Наиболее подверженной частью тела человека при ДТП является голова. Несмотря на многообразие механизмов травмирования, толерантность головы