Файл: Бухарин Н.А. Автомобили. Конструкции, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 151
Скачиваний: 2
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1.1 |
||
|
|
Энергоемкость транспортной работы |
|
|
||||
|
|
|
|
Проходимость автомобиля |
|
|||
Тип дороги или |
Ограниченная |
|
Высокая |
|
||||
местности |
МДж |
КГС'М |
МДж |
КГС'М |
||||
|
|
|||||||
|
|
(т-км) |
(т-км) |
(т-км) |
(т ■км) |
|||
Твердое |
по |
1 — 1,6 |
ІО5— 1,6- ІО5 |
1 ,2 -1 ,9 |
1,2- ІО5— 1,9- ІО5 |
|||
крытие |
|
|
|
|
|
|
|
|
Бездорожье |
— |
|
— |
5 II более |
5 - ІО5 |
и более |
||
|
|
Проходимость автомобиля |
|
Вертолет |
|
|||
Тип дороги или |
|
|
|
|
|
|||
Особо высокая |
|
К ГС • м |
||||||
местности |
|
|||||||
МДж |
кгс-м |
МДж |
||||||
|
|
|||||||
|
|
(т- км) |
(т-км) |
(т-км) |
||||
|
|
|
|
|
|
(т-км) |
||
Твердое |
по |
1,4—2,2 |
1,4-ІО5— |
10,6—18,5 |
10,6-ІО5— 18,5-105 |
|||
крытие |
|
|
2 -2 -ІО5 |
|
|
|
||
Бездорожье |
4 и бо |
4 - ІО5 |
и более |
10,6—18,5 10,6-ІО5—18,5-ІО5 |
||||
|
|
лее |
|
|
|
|
|
|
Nуд — ~ тшзх---- удельная |
мощность в |
кВт/т; |
/Ѵштах— макси- |
|||||
мальная |
мощность двигателя |
в кВт; |
рп — давление |
воздуха |
||||
в шинах в кПа. |
|
|
|
|
|
|
Специальные требования к автомобилям высокой проходимости и автопоездам:
а) геометрические параметры, обеспечивающие хорошую про ходимость автомобиля и автопоезда при движении по плохим дорогам и местности;
б) способность преодолевать с полной нагрузкой на низшей передаче значительные подъемы как одиночной машиной,, так и автопоездом с активными прицепами, а также длительно рабо тать при большом поперечном уклоне (крене);
в) высокие динамические качества (Dmax 1 на низшей передаче);
г) возможность использования автомобиля в качестве тягача; д) малые удельные давления на грунт для машин, предназна ченных для движения по снегу и заболоченной местности, и воз можность изменять давление воздуха в шинах применительно
к дорожным условиям; е) хорошее сцепление шин с различными типами грунтов,
поверхностью заснеженных дорог и дорог с твердыми покрытиями; ж) расширенный диапазон скоростей от 2 до 100 км/ч и выше;
12
<N
та
Я
К
ч
о
та
Н
Параметры, характеризующие проходимость автомобиля
13
з) приспособленность для работы (с дооборудованием двига теля, кабины, кузова, агрегатов трансмиссии, тормозной системы) в различных климатических условиях в широком диапазоне тем ператур;
и) наличие лебедок с тяговым усилием до 0,9mgg Н (0,9Ga кгс).'
§ 4. ТРЕБОВАНИЯ К «БЕЗОПАСНОМУ» АВТОМОБИЛЮ
Вопросы повышения безопасности движения автомобиля при надлежат к числу важнейших, актуальность которых будет возрастать по мере роста числа автомобилей.
Число'аварий с человеческими жертвами возрастает с каждым годом и становится поистине национальным бедствием.
Проведенные исследования показали, что может быть создан «безопасный» автомобиль, выдерживающий без значительных разрушений передний или задний лобовой удар при скорости соударения1 до ѵ = 80 км/ч и боковые удары при ѵ=^64 км/ч.
У безопасного автомобиля уровень травматизма снижается на 50% по сравнению с существующими стандартными автомобилями 1967— 1968 гг. Считают, что число смертельных случаев при ло бовом и боковом столкновениях сократится на 75%, а при ударе сзади — на 90%, Соответственно уменьшится число неизлечимых повреждений пассажиров.
Травматизм в случае столкновения и наезда определяется величиной замедлений, возникающих при соударении автомобиля с препятствием, а также продолжительностью действия замедле ния. Если возникающие при столкновениях замедления превос ходят 20g, то возможны значительные травмы пассажиров. В слу чае, если замедление приближается к 60—70g, даже при продол жительности его воздействия не свыше 3 мс смертельные случаи для водителя и пассажиров весьма вероятны, несмотря на ряд предохранительных и защитных устройств (ремни безопасности, легко деформируемые панели в кабине водителя и пассажирском салоне и т. д.).
Процент повреждаемости людей, сидящих внутри кузова, от ударов о крышу, пол, боковые стенки и разные детали автомобиля при авариях выражается следующими цифрами (данные США): рулевое управление — 14,6; щиток приборов — 19,4; ветровое стекло — 15,9; зеркало заднего вида — 3,7; крыша — 4,6; пол — 5,3; боковые стенки— 18,6; спинка сиденья — 6,1; другие при чины — 11,8%.
Значительный интерес представляет оценка степени серьез ности аварии по величине деформации автомобиля при столкно вении. Результаты опытов, проведенных в США, представлены на рис. 1.2. Деформация передней части автомобиля достигала 0,8— 1,0 м.
1 Скорость соударения и = |
± ѵ2, где ѵг и ѵ2 скорости сближения машин |
в момент удара. |
|
14
Обращает на себя внимание большой разброс величин дефор мации автомобиля при одной и той же скорости удара. Поэтому величина деформации автомобиля недостаточна для оценки сте пени серьезности аварии.
Программа мероприятий по повышению безопасности движе ния автомобилей весьма обширна. Она включает в себя комплекс а к т и в н ы X мероприятий, предотвращающих аварии, и п а с - с и в и ы X, защищающих водителя и пассажиров уже потерпев шей аварию машины оттравм.
Полной безопасности при движении автомобиля не может обеспечить ни одно из конструктивных мероприя тий. Однако существенное повышение безопасности дви жения и снижения травм при авариях вполне реально.
А к т и в н ы е м е р о- п р и я т и я (способствую щие предотвращению ава рий):
а) повышенная прочность, износостойкость и надеж ность действия узлов авто мобиля, определяющих безо пасность движения (тормоза, рулевое управление и др.);
б) высокая устойчивость автомобиля во всех направ лениях;
в) улучшение управляемости автомобиля и стабильности его движения; малая чувствительность аутомобиля к воздействию бокового ветра;
г) повышение тормозных свойств автомобиля за счет приме нения тормозных систем, обеспечивающих полное использование сцепного веса каждого колеса; применение противоблокировочных устройств и шин с высокими сцепными свойствами (высокими значениями ср) во всех направлениях; применение быстродей ствующих приводов к тормозам, высокие величины замедления при торможении независимо от температуры тормозов; увеличение нормы максимального замедления при торможении до 0,8—0,9g;
■д) отличный обзор и видимость с места водителя во всех на правлениях; применение устройств, исключающих снижение ви димости при попадании пыли и грязи на стекло; большая площадь очистки ветрового стекла стеклоочистителем; предохранение от замерзания помимо ветрового также задних и боковых стекол; мероприятия по предотвращению ослепления водителя от осве тительных приборов встречной или попутной машины; отсутствие
15
бликов от полированных поверхностей и деталей автомобиля; яркие и четкие сигналы и стоп-сигналы, сигнализирующие не только о торможении впереди идущей машины, но и об интенсив ности торможения; указатели дистанции между последовательно идущими машинами, особенно при движении в ночное время; лампы, освещающие дорогу на поворотах и при движении задним ходом;
е) удобная посадка водителя, обеспечивающая возможность длительной его работы без повышенной утомляемости, а также пассажиров; регулируемое по росту и комплекции водителя сиденье, обладающее определенной формой и жесткостью; обшивка сиденья — воздухопроницаемая и плотная;
ж) снижение усилий н упрощение управления автомобилем за счет автоматизации (применение автоматических трансмиссий, усилителей тормозов, рулевых механизмов с усилителями и т.д.); уменьшение числа органов управления;
з) привод на все колеса, повышающий устойчивость движения автомобиля на скользких дорогах.
П а с с и в н ы е м е р о п р и я т и я (защита водителя, пас сажиров, пешеходов в случае уже совершившейся аварии):
1.Применение легко монтируемых и демонтируемых предо хранительных ремней или фартуков; указатели, сигнализиру ющие о незастегнутом ремне; предохранительные ремни, обеспе чивающие достаточную свободу перемещения для управления; ширина поясного ремня 64—76 мм, плечевого — 51—64 мм; крепление поясного и диагонального ремней безопасности, вы держивающее кратковременную нагрузку 2270 ± 20 кгс *; огра ничение перемещения сидящих относительно сиденья; установка сидений на салазках, обеспечивающих возможность продольного перемещения сиденья (на расстояние до 250 мм) при возникнове нии «аварийных» замедлений.
2.Обеспечение защитной зоны вокруг каждого пассажира; применение безосколочных стекол и деформируемых рулей, вы держивающих большие перегрузки при соприкосновении с грудью водителя без поломки на отдельные куски; приборная панель, не имеющая выступающих приборов, кнопок и других деталей.
Рулевая колонка, расположенная перед водителем, значительно снижает энергию удара. В худших условиях находятся пасса жиры, сидящие рядом с водителем.
Весьма эффективно снижают травматизм приборные |
панели |
с повышенной энергопоглощающей способностью. |
сечения |
На рис. 1.3 представлена панель криволинейного |
с возможной глубиной деформации при ударе до 230 мм. При этом не должен происходить обратный отброс головы после удара, неизбежный в случае применения упругого материала. Лучшие результаты получены при применении панели из стиреиа с стекло волокном.
1 ОН 025 326—69.
16
3.Применение конструкций, обеспечивающих возможность выхода человека из потерпевшего аварию автомобиля; высокая надежность дверей и замков, самопроизвольно не открывающихся даже при значительных де формациях двери; незатруд ненный выход из кузова потерпевшей аварию машины.
4.Уменьшение нагрузок,
5. Применение в кузове автомобиля легкодеформпруемых материалов, снижающих травматизм при авариях, пенистого пластика, материалов, имеющих сотовую структуру и др.
Послеаварнйная ситуация не должна создавать дополнитель ных опасностей для пассажиров и водителя. В частности, проч ность топливного бака и его расположение должны снижать воз
|
|
|
|
|
|
можность |
пожара. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
6. |
Снижение |
величины на |
|||||
|
|
|
|
|
|
грузок при наезде на препят |
|||||||
|
|
|
|
|
|
ствие бампером. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Пример бампера, существен |
|||||||
|
|
|
|
|
|
но снижающего величину удар |
|||||||
|
|
|
|
|
|
ных нагрузок, представлен на |
|||||||
|
|
|
|
|
|
рис. 1.4, а и б. Упругими эле |
|||||||
|
|
|
|
|
|
ментами |
являются |
резиновые |
|||||
|
|
|
|
|
|
блоки 6 (4—6 шт.), работающие |
|||||||
|
|
|
|
|
|
при ударе на сдвиг. Блоки раз |
|||||||
|
|
|
|
|
|
мещены на раме 4 автомобиля |
|||||||
|
|
|
|
|
|
вдоль |
бампера |
5. |
При |
ударе |
|||
|
|
|
|
|
|
в бампер резиновые блоки могут |
|||||||
|
|
|
|
|
|
деформироваться на максималь |
|||||||
|
|
|
|
|
|
ную |
величину |
.г. |
Величина |
||||
|
|
|
|
|
|
деформации |
под |
воздействием |
|||||
|
|
|
|
|
|
силы Р, приходящейся на один |
|||||||
|
|
|
|
|
|
блок, составляет 100— 140 мм. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
На рис. |
1.4, б показан |
резино |
|||||
-Рис. |
1.5. |
Кривые / = |
/ (0; |
о = Р (t)', |
вый блок при предельной |
вели |
|||||||
s = |
f" (t), |
полученные |
при |
столкно |
чине |
его |
деформации. |
|
меро |
||||
вении автомобиля со стенкой: |
а — за |
7. |
Противопожарные |
в |
|||||||||
пись |
акселерографом; |
6 — то |
же со |
приятия, |
включающие |
себя |
|||||||
спрямленными участками |
кривой |
применение |
обивочных |
огне |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
стойких материалов вместо обычных, ударостойкого топливного бака, не допускающего течи топлива при повреждении; наличие легкодоступных средств пожаротушения.
Определение -величии замедлений при соударении автомо биля с препятствием не может быть получено аналитическим путем.
Экспериментально с помощью акселерографа могут быть полу чены кривые замедления в функции времени j = f (і). Вследствие кратковременности соударения автомобиля с препятствием запись отрицательных ускорений должна производиться, с высокой ско ростью, так как весь процесс соударения укладывается за время ~0,1 с. Осредненная кривая замедлений ABCDEFH современ ного легкового «типового» автомобиля при столкновении с бетон ным блоком со скоростью 48,3 км/ч представлена на рис. 1.5, а. Как видно из рисунка, величина максимального замедления, равного 20g-, имеет место через 0,076 с (точка Е). Величина за
18