Файл: Н. В. Пеньшин организация транспортных услуг и безопасность транспортного процесса тамбов .pdf

264
бодное пространство под капотом перед двигателем в автомобилях с передним приводом позволяет разместить там запасное колесо, осво- бодив от него задний багажник. Недостаток компоновки – внедрение двигателя в нижнюю переднюю часть пассажирского салона между водителем и пассажиром, что уменьшает пространство для ног по- следних. Несколько затруднено также управление коробкой передач, которая оказывается вынесенной далеко вперед.
Компоновка автомобиля, когда двигатель размещается в пределах колесной базы автомобиля, практически за спинками сидений водите- ля и пассажира, встречается в автомобилестроении достаточно редко.
Для улучшения развесовки по колёсам, в зависимости от объёма и конструкции двигателя, он может размещаться как вдоль, так и попе- речно. Хорошее распределение веса автомобиля по осям и повышен- ная безопасность при движении – основные преимущества автомоби- лей с центральным расположением двигателя. Поэтому не удивитель- но, что по среднемоторной компоновке строятся скоростные, высоко- маневренные автомобили, такие как Lamborghini, Ferrari, MG. Напри- мер, Lamborghini – Callardo с двигателем V10 с рабочим объёмом
4961 см
3
, способным развивать мощность до 500 л. с., что позволяет автомобилю развивать скорость до 300 км/ч.
При заднемоторной компоновке двигатель, объединённый с трансмиссией, располагается за задней подвеской автомобиля, что по- зволяет значительно снизить габариты автомобиля, а следовательно, его вес. Но при заднемоторной компоновке на задние ведущие колёса приходится до 60% от общего веса автомобиля, что положительно ска- зывается на проходимости автомобиля, но отрицательно на его устой- чивости и управляемости при движении с большой скоростью. Поэто- му для улучшения развесовки, приходится сдвигать пассажирский са- лон вперёд, что при ограниченных габаритах автомобиля сокращает пространство для ног водителя и переднего пассажира. Сегодня только одна фирма в мире строит свои автомобили по заднемоторной компо- новке – Porsche.
Классическая компоновка это компоновка с передним располо- жением двигателя и с приводом на задние колёса. Применение кардан- ного вала не позволяет создать салон автомобиля без трансмиссионно- го туннеля, что сказывается на комфорте пассажиров. Кроме того, вибрации от карданного вала передаются на кузов автомобиля. Поэто- му приходится применять лучшую шумо- и виброизоляцию, что при- водит к удорожанию автомобиля.
Классической компоновке свойственен занос задних колёс, осо- бенно при прохождении поворотов на сырой или скользкой дороге.

265
Сегодня классическая компоновка встречается реже, но ей остаются верными такие гранды автомобилестроения, как BMW, Mercedes и
Jaguar.
К основным габаритным параметрам автомобиля относятся дли- на
L,ширина B, высота H и база L, т.е. расстояние между передней и задней осями.
При движении автомобиль подвергается воздействию различных случайных возмущений, стремящихся изменить характер движения.
Вследствие этого даже на строго прямолинейных участках дороги ав- томобиль движется не прямолинейно, а по кривым больших радиусов.
При этом значительную часть времени он находится под углом к оси дороги, и размер полосы, потребной для его движения, – динамиче- ский коридор, превышает его габаритную ширину. Ширина динамиче- ского коридора зависит от размеров автомобиля и его скорости.
Ширина транспортного средства определяет коридор движения, т.е. ширину полосы проезжей части, необходимой транспортному сред- ству при движении по условиям безопасности. Увеличение занимаемого коридора движения объясняется отклонением транспортных средств от прямолинейного движения с увеличением скорости (рис. 9.5).
Чем выше скорость, тем больше занимаемый динамический кори- дор
В
к движения и тем, следовательно, шире полоса движения требу- ется транспортному средству с позиций безопасности движения:
,
6
,
3
а к
C
K
V
В
В
n
+
+
=
Рис. 9.5. Динамический коридор движения автомобиля при повороте

266
где
K – эмпирический коэффициент, K = 0,01…0,05; n – показатель степени, принимаемый равным или меньше единицы в зависимости от типа транспортного средства;
С – зазор безопасности, принимаемый
0,3…1,0 м в зависимости от типа транспортного средства.
Ширина динамического коридора, необходимая для безопасного движения автомобилей с высокими скоростями, иногда значительно превышает ширину полосы движения, установленную Строительными нормами и правилами (СНиП). СНиП предусматривают для дорог с интенсивностью движения свыше 3000 автомобилей в сутки ширину полосы движения 3,75 м, а для дорог с меньшей интенсивностью 3,0…
3,5 м. Эти размеры не всегда обеспечивают безопасный разъезд авто- мобилей, поэтому водитель, чтобы избежать столкновения, вынужден снижать скорость.
Для автопоездов ширина динамического коридора с увеличением скорости возрастает быстрее, чем для одиночного автомобиля, вслед- ствие угловых колебаний прицепов или полуприцепов в горизонталь- ной плоскости (виляния). При определённой скорости размахи прице- пов становятся настолько большими, что водитель не может устранить их поворотом рулевого колеса и вынужден уменьшать скорость.
Полоса движения автопоезда на повороте имеет сложную конфи- гурацию (рис. 9.6). С внешней по отношению к центру поворота сто- роны она ограничена траекторией края переднего крыла или бампера тягача, а с внутренней стороны – задним углом прицепа.
Определение формирующих факторов динамического коридора производится по формулам: радиус поворота середины заднего моста
2
з вн
0
B
R
R
+
=
, м; радиус поворота внутреннего заднего колеса
2
tg
2
з з
0
вн
B
L
B
R
R
−
α′
=
−
=
, м; радиус поворота внешней крайней точки автомобиля
(
)
2
c a
2
а
0
в.т
2
L
L
B
R
R
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
, м, где
В
з
– колея задних колёс автомобиля, м;
В
а
– ширина автомобиля, м;
L – база автомобиля, м; α
′ – приведённый угол поворота управляемых

267
Рис. 9.6. Динамический коридор автопоезда при круговом движении:
L
а
– длина автомобиля; L – база автомобиля; В
з
– ширина колеи задних колёс автомобиля; В
а
– ширина автомобиля; l
шк
– расстояние между шкворнями поворотных цапф; l
шк.к
– расстояние от оси шкворня до средней продольной вертикальной плоскости колеса; L
к
– расстояние от задней оси автомобиля до буксирного крюка; L
д.
пр
– длина дышла прицепа; L
пр
– база прицепа;
В
пр
– ширина прицепа; R
в.т
– радиус поворота по внешней крайней точке автомобиля; R
вн
– радиус поворота внутреннего заднего колеса автомобиля;
R
0
– радиус поворота средней точки заднего моста автомобиля;
R
вн.пр
– радиус поворота внутреннего заднего колеса прицепа;
О – центр поворота колёс, равный:
2
в н
α
+
α
=
α′
, α
н
– угол поворота наружного колеса, град; α
в
– угол поворота внутреннего колеса, град;
L
а
– длина автомо- биля, м;
L
с
– длина заднего свиса (расстояние от задней оси до буксир- ного крюка).
Тогда динамический габарит автомобиля (
В
к
) может быть опреде- лён по формуле
(
)
2
'
tg
2
з
2
c a
2
а
0
вн в.т к
B
L
L
L
B
R
R
R
В
−
α
−
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
−
=
, м.

268
Радиус поворота по внешнему переднему колесу автомобиля к
шк
2
шк нк '
ctg
1
l
L
l
L
R
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
α
+
+
=
, м, где l
шк
– расстояние между поворотными шкворнями передней оси автомобиля, м; l
шк.к
– расстояние от поворотного шкворня до средней продольной (вертикальной) плоскости колеса, м.
Динамический коридор автомобильного поезда шире полосы одиночного автомобиля при этом же радиусе поворота, так как она зависит не только от тягача, но и от базы прицепа, длины дышла и ве- личины заднего свиса (расстояния от задней оси до крюка). Она опре- деляется основной траекторией автопоезда и сдвигом траекторий при- цепов к центру поворота, описываемых серединами их задних осей.
Предельный сдвиг траекторий прицепов достигается при установлении кругового движения автопоезда.
Чрезмерно высокие транспортные средства (например, двухэтаж- ные троллейбусы или автобусы, полуприцепы-панелевозы или автомо- били-фургоны) с высоко расположенным центром тяжести испытыва- ют значительные угловые колебания в поперечной плоскости. При движении по неровной дороге они могут верхним углом задеть за столб или мачту.
Для обеспечения безопасности дорожного движения грузовые ав- томобили, предназначенные для работы на дорогах общей сети Рос- сийской Федерации, должны удовлетворять требованиям, ограничи- вающим их размеры и массу. Такие требования во всех странах уста- навливаются в законодательном порядке. В Российской Федерации установлены следующие максимально допустимые значения геомет- рических параметров грузовых транспортных средств (м):
Габаритная ширина . . . . . . . . . . . . 2,55 (2,6 м – для рефрижераторов и изотермических кузовов)
Габаритная высота . . . . . . . . . . . . . 4
Габаритная длина: одиночного автомобиля . . . . . . 12 автомобиля-тягача с одним прицепом . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Перевозка тяжеловесных и опасных грузов, движение транспорт- ного средства, габаритные параметры которого с грузом или без него превышают указанные выше, а также движение автопоездов с двумя и более прицепами осуществляются в соответствии со специальными правилами.

270
Сложенная из ряда факторов, зачастую противоречивых, пассив- ная безопасность служит достижению одной главной задачи – в случае
ДТП, независимо от его тяжести, сделать всё максимально возможное для сохранения жизни людей, находящихся в автомобиле.
Таким образом, основные требования к пассивной безопасности автомобиля могут быть сформулированы следующим образом:
− деформации передней и задней частей кузова (кабины) и рамы при столкновении должны обеспечивать допустимый уровень замед- ления;
− максимальное поглощение кинетической энергии;
− жёсткость салона должна быть такой, чтобы сохранить зону жизнеобеспечения, т.е. сохранить минимально необходимое простран- ство, в пределах которого исключено сдавливание тела человека, на- ходящегося внутри автомобиля или трактора;
− должны быть предусмотрены меры, снижающие тяжесть по- следствий при ДТП.
Один из наиболее частых и тяжёлых видов ДТП – столкновение транспортных средств, которые, в свою очередь, классифицируются на лобовые, боковые и задние. В каждом из перечисленных видов столк- новений можно выделить удары прямые, эксцентричные и косые.
Наиболее важный фактор, который необходимо учитывать при сравнительном анализе автомобильных ДТП, – это вид происшествия.
Самым тяжёлым является наезд автомобиля на неподвижное пре- пятствие (барьер). Последствия этого типа ДТП обычно тяжелее, чем при всех прочих столкновениях, совершённых на более высоких ско- ростях. Например, наезд на барьер со скоростью 60 км/ч по своим по- следствиям соответствует лобовому столкновению двух автомобилей, движущихся навстречу друг другу со скоростью 60 км/ч каждый. Кро- ме того, «приведённая скорость удара» при лобовых столкновениях двух автомобилей уменьшается по мере того, как направление удара смещается в сторону относительно продольных осей симметрии авто- мобилей. При возрастании величины смещения увеличивается угловая скорость вращательного движения, получаемого автомобилями в мо- мент столкновения. В результате происшествие имеет менее тяжёлые последствия.
Хотя лобовые столкновения автомобилей и менее опасны, чем на- езд на неподвижное препятствие, это вовсе не означает, что их тяжесть невелика.
Лобовые столкновения – тоже тяжёлый и опасный вид ДТП, на долю которых, по зарубежным данным, приходится от 30 до 70% всех происшествий. Так, американская исследовательская группа
Корнельской лаборатории аэронавтики приводит следующие цифры: