Курсовая работа: Безопасность транспортных средств

Если  - шинную поворачиваемость называют излишней. В таком случае центробежная сила совпадает по .направлению с внешней силой, что увеличивает вероятность заноса или опрокидывания.

Для количественной оценки шинной поворачиваемости автомобиля также служит коэффициент поворачиваемости:

 (40)

где:  и  - осевые нагрузки на соответствующие оси,  В нашем случае нагрузка на переднюю и заднюю оси, полностью груженного автомобиля ВАЗ-21099 составляет 6750 и 6650  соответственно.

При излишней шинной поворачиваемости - ;

при нейтральной - ,

при недостаточной - .

Креновая поворачиваемость связана с конструкцией подвески. Под действием боковых сил кузов автомобиля (его надрессоренная часть) наклоняется, вызывая сжатие рессор с одной стороны и распрямление других, в результате мост поворачивается в горизонтальной плоскости от вертикальной оси, проходящей через центр моста. Если углы поворота переднего и заднего мостов не одинаковы по величине и направлению, то автомобиль вследствие крена поворачивается, хотя передние колеса остаются в нейтральном положении.

Увод автомобиля зависит также от развала колеса. Если направление поперечной силы совпадает с направлением развала, то увод увеличивается. Развал колеса, равный 1°, вызывает увод на угол 10-20°. При двухрычажной подвеске колеса наклоняются в сторону крена кузова в направлении действия поперечной силы , что увеличивает -угол увода моста. Приоднорычажной подвеске колеса наклоняются в сторону, противоположную крену кузова, т.е. навстречу поперечной силе, что уменьшает угол увода моста.

Потеря управляемости у автомобиля, имеющего излишнюю поворачиваемоеть, может наступить и при отсутствии боковой силы а случае достижения некоторой скорости, называемой критической . Поскольку углы увода и  пропорциональны боковым силам, то

 (41)

где — скорость автомобиля.

При  из выражений (39) и (41) имеем:

 (42)

Отсюда:

 (43)

В расчетной части необходимо рассчитать значения  и  в зависимости от изменения нагрузки на оси автомобиля. В нашем случае мы ведем расчет для автомобиля ВАЗ-21099. Так как распределение нагрузки по осям у данного автомобиля равномерно, то достаточно рассчитать значения  и  для полностью загруженного автомобиля при различных значениях . Расчеты ведем по формулам (40) и (43) с учетом выражений (37-39)

Вычисленные значения  и  заносим в таблицу 10 и строим график соответствующей зависимости

Таблица. 10 Расчетные значения  и  для полностью загруженного автомобиля

Вывод: график зависимости коэффициента поворачиваемости и скорости увода от коэффициента сопротивления уводу полностью груженного автомобиля, показывает что расчетный автомобиль имеет постоянное значение коэффициента поворачиваемости, не зависящие от коэффициента увода. Оно составляет 1,014 и соответствует слегка излишней поворачиваемости.

Скорость увода же постоянно растет с увеличение значения коэффициента увода: так для значения коэффициента увода в 45 , скорость увода составит 3,24 м/c

6. Информативность автотранспортных средств

6.1 Определение показателей эффективности автономного освещения автомобиля

Информативность является одной из важных эксплуатационных характеристик автомобиля, влияющая на его безопасность. Она представляет собой совокупность потенциальных свойств, присущих автомобилю, обеспечивающих участников дорожного движения необходимой информацией.

Для водителя информативность автотранспортных средств можно разделить на внутреннюю, исходящую от автомобиля, управляемого им; на внешнюю, исходящую от других транспортных средств, дороги и окружающей среды. Внешней визуальной информативностью обладает кузов и световозвращатели, относящиеся к пассивным, а также система автономного освещения и внешней световой сигнализации, которые являются активными. Информативность автомобиля может быть визуальной, звуковой и тактильной. Свыше 90 % всей информации водитель получает с помощью зрения, т.е. визуально.

Для создания необходимых условий безопасного движения в темное время автомобиль оборудован фарами: ближнего, дальнего, противотуманного и скоростного света (прожекторы дальнего света), фонарями заднего хода. Фары ближнего света предназначены для освещения дороги впереди автомобиля при наличии движущихся навстречу транспортных средств, а фары дальнего света - при их отсутствии. При применении широкоугольных (противотуманных) фар улучшается видимость при движении в случае пониженной прозрачности атмосферы (туман, дождь, снег и т.д.),проезда по дорогам с малым: кривым поворота, проезда пересечений, в городах и населенных пунктах, т.к. они лучше освещают пешеходные дорожки и тротуары.

Нормативными документами, регламентирующими количество, расположение, цвет, углы видимости и светотехнические характеристики фаз, являются JSO – R303, Пр.№1, 19, 20, 48 КВТ ЕЭК ООН, ГОСТ 8769-75, ГОСТ 3544-75 и ГОСТ 10984-74.

Яркость - отношение силы света источника к площади светящейся поверхности, измеряется в . Яркость автомобильной фары в зависимости от типа ламп составляет 0,05 - 0,5, яркость Солнца в ясную погоду . Поэтому освещенность  (отношение светового потока к площади освещаемой поверхности) объектов в темное время суток значительно хуже, чем в дневное время. В правилах ЕЭК ООН светораспределение фар нормируется в единицах освещенности, (люкс):

где: - вертикальная освещенность, создаваемая фарой на специальном измерительном экране, ;

- сила света в заданном направлении, ;

- расстояние от фары до измерительного экрана, м.

Физиологическая видимость дороги и объектов характеризует возможность зрительного обнаружения их. Эта возможность зависит от яркости фона  и объекта , оценивается величиной яркостного контраста:

а видимость принято определять как отношение фактического контраста  к его пороговому значению

где: ;

 и  - коэффициенты, определяемые экспериментально.

При управлении транспортным средством в темное время суток яркость фона  (адаптации) определяется уровнем средней яркости дорожного покрытия при действии света автомобильных фар, значения которой не превышает 2 .

Видимость в значительной степени зависит от слепящего действия фар встречных автомобилей, количественной мерой которого является коэффициент ослепленности:

 (44)

где:  - разность пороговых яркостей при наличии слепящих источников;

- тоже при их отсутствии.

Из выражения (44) следует, что при отсутствии слепящих источников .

Если , то видимость практически отсутствует.

Основным и наиболее важным показателем эффективности системы автономного освещения автомобиля является безопасная скорость, которая определяется из условия дальности видимости и остановочного пути:

где:  - установившееся замедление (см.формулы (16 и 17)), ;

 - суммарное время реакции , срабатывания , нарастания тормозных сил  и дополнительное время реакции, необходимое для восприятия препятствий в темное время суток , (; для одиночного автомобиля; ; )

 - расстояние видимости препятствий, .

Критерием безопасности по условиям видимости может служить коэффициент видимости, представляющий собой отношение дальности видимости  к необходимой дальности определяемой скоростью движения

 (45)

Величина, обратная коэффициенту видимости  называется коэффициент опасности движения:

 (46)

Из выражения (45) очевидно, что, если , то безопасность движения обеспечена по видимости. Если , то условия освещения- не обеспечивают безопасности движения.

Расстояние видимости  зависит от расстояния освещения  но меньше на величин ,т.е.

 (47)

где:  - эмпирический коэффициент, зависящий от динамики восприятия освещаемых объектов при движении, находящихся в поле зрения;

 - скорость движения автомобиля.

Можно принять

Поправка  учитывает тот факт, что с увеличением скорости сокращается расстояние, на котором препятствие на дороге может быть обнаружено, т.к. в динамических условиях восприятие различных объектов на дороге или на обочине требует большей их освещенности. Значения  нужно определить по формуле (45).

Для определения предельной скорости движения в условиях плохой видимости в данной работе необходимо рассчитать по формулам (45), (46) и (47) коэффициенты видимости и опасности движения в зависимости от скорости и при разной освещенности или силы света фар.

Расстояние максимального освещения  для фар ближнего света можно принять в диапазоне 25 - 75, а для фар дальнего света - 100 — 400 (в

зависимости от используемых фар и ламп).

Рассчитаем значения в зависимости от скорости автомобиля:

Рассчитаем значения  в зависимости от скорости автомобиля:

Для скорости 20

;

Для скорости 40

;

Для скорости 60

;

Для скорости 80

;

Для скорости 100

;

Для скорости 120

;

Рассчитаем значения  и  в зависимости от скорости автомобиля:

Полученные значения заносим в таблицу 11

Таблица 11.Расчетные значения , ,  и  в зависимости от скорости автомобиля

Вывод: из графиков зависимости коэффициентов видимости и опасности движения от скорости при разных расстояниях видно, что по мере увеличения скорости движения, коэффициент видимости резко снижается. Коэффициент опасности движения соответственно растет, так как данные величины являются обратными друг другу. Так, например, для скорости в 20  коэффициент видимости составляет 3.64, а коэффициент опасности движения 0,275 , для скорости 120  0.229 и 4.364 соответственно.

Заключение

По мере выполнения данного курсового проекта были изучены показатели влияющие на безопасность движения автотранспортных средств. Кроме того были изучены принципы и произведены расчеты этих показателей.

Для расчетов была взята базовая модель автомобиля ВАЗ-21099, используя данные технической характеристики по мере выполнения курсового проекта были рассчитаны ширина динамического коридора, данного автомобиля при движении на прямолинейном участке дороги; ширина динамического коридора на криволинейном участке; дистанции безопасности при движении автомобиля ВАЗ-21099 за грузовым автомобилем ЗИЛ-431410 на различных скоростях; время и путь обгона при постоянной скорости автомобилей и при ускорении обгоняющего автомобиля; тормозные показатели автомобиля, в зависимости от начальной скорости и коэффициента сцепления шин с дорогой; показатели устойчивости автомобиля при различных радиусах поворота и скорости движения; шинная поворачиваемость автомобиля и скорость увода, а также показатели эффективности автономного освещения автомобиля.

Как видно данная работа охватывает большой спектр систем автомобиля отвечающий за его безопасное движения, только при правильном расчете и учете данных показателей возможно грамотное производство и эксплуатация автотранспортных средств.

Список литературы

1.  Хацац К.Г. - Методические указания к выполнению КР по предмету “БТС” - Майкоп 2006г.

2.  Краткий автомобильный справочник НИИАТ - Москва 1983г.