Автомобили

Cвойства и требования к колесным транспортным средствам (автомобилям)

Транспортные средства, выполняющие основную производственную функцию — перемещение грузов и пассажиров, имеют различные свойства в зависимости от среды (наземной, водной, воздушной), в которой они работают. Колесные транспортные машины перемещаются по твердой поверхности земли, за счет сил взаимодействия колес с опорной поверхностью.

Автомобиль является сложной машиной и характеризуется большим числом свойств, образующих определенным образом выстроенную систему, включающую качество, крупные групповые свойства (надежность, безопасность), другие групповые свойства, в том числе эксплуатационные свойства.

Транспортные средства

Конструкция транспортного средства с учетом его категории и назначения должна обеспечивать:

  • эффективное действие тормозной системы;
  • эффективное действие рулевого управления, управляемость и устойчивость;
  • минимизацию травмирующих воздействий на находящихся в транспортном средстве людей и возможность их эвакуации после дорожно-транспортного происшествия;
  • минимизацию физического воздействия на других участников движения;
  • пожарную безопасность;
  • обзорность внешнего пространства для водителя;
  • измерение, регистрацию и ограничение скорости транспортного средства;
  • электробезопасность;
  • защиту транспортного средства от несанкционированного ис­пользования;
  • минимизацию выбросов вредных (загрязняющих) веществ, а также энергетическую эффективность, которая выражается в минимизации потребления топлива транспортными средства­ми с двигателями внутреннего сгорания и потребления электро­энергии электромобилями;
  • минимизацию внешнего и внутреннего шума;
  • устойчивость к воздействию внешних источников электромаг­нитного излучения и электромагнитную совместимость; безопасное для здоровья состояние микроклимата в кабине во­дителя и пассажирском помещении и минимизацию содержа­ния вредных веществ в воздухе кабины водителя и пассажир­ского помещения транспортного средства;
  • необходимое и достаточное количество, месторасположение, характеристики и действие светотехнических и звуковых сиг­нальных устройств;
  • необходимое расположение и идентификацию органов управ­ления и средств контроля транспортного средства;
  • соблюдение габаритных и весовых ограничений, определяемых особенностями национальной дорожной сети.

Качество автомобиля определяется совокупностью свойств, обес­печивающих возможность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением.

Общие требования к конструкции ав­томобилей и их отдельных частей условно могут быть разделены на три группы:

  • производственные,
  • эксплуатационные,
  • нормативные.

Требова­ния производственного характера в основном касаются снижения затрат на изготовление автомобилей как объектов серийного или массового производства.

Первая группа устанавливает требования: к конструкции, техноло­гичности, материалоемкости, степени унификации деталей и узлов, другие требования.

Технологичностью конструкции называют совокупность ее свойств, обеспечивающих минимальные затраты труда, средств и вре­мени при ее изготовлении, а под унификацией изделий понимают сведе­ние многообразия конструктивных элементов к рациональному мини­ муму.

Вторая группа требований определяет возможность реализации потребительских качеств автомобилей. Эти требования оцениваются та­ кими понятиями, как надежность, производительность, динамичность, топливная экономичность, удобство эксплуатации (в том числе ремонта и технического обслуживания), комфортабельность, проходимость и другими.

Многие из этих понятий являются комплексными, например, надежность определяется, в частности, прочностью и долговечностью изделий, а на комфортабельность оказывают влияние плавность движе­ния, внешний и внутренний шум, удобство посадки, эффективность отопления и вентиляции и другие факторы.

Третья группа требований является социально значимой, и поэто­му регламентируются специальными нормативными или законодатель­ными актами. Основные из них — это требования по безопасности кон­струкции. Нормативные требования в этой области устанавливаются национальными стандартами, техническим регламентом в отношении безопасности, директивами ЕЭС и правилами ЕЭК ООН.

Подавляющее большинство требований имеют количественные по­казатели и нормативы. Указанные требования в той или иной степени касаются и отдельных деталей, узлов, агрегатов и систем. В отношении отдельных элементов конструкции эти требования могут быть конкрети­зированы, так, например, в общем случае механизмы автомобиля должны обладать высоким коэффициентом полезного действия (КПД), а энергия, которую водитель затрачивает на управление автомобилем, не должна превышать установленных для разных органов управления нормати­вов.

Основными показателями эксплуатационных свойств и надежно­сти автомобилей считают следующие показатели:

  • Материалоемкость, характеризует технический уровень автомо­биля, который может оцениваться с помощью показателя «удельная материалоемкость», определяемого отношением сухой массы автомобиля к произведению грузоподъемности в тоннах и срока службы до капиталь­ного ремонта в тысячах километров.
  • Тягово-скоростные (динамические) свойства — характеризует про­изводительность автомобиля и оценивается с помощью скоростных характеристик: «разгон — выбег», «разгон на высшей и предшествую­ щей передачах», средняя скорость движения по дороге с переменным продольным макропрофилем, максимальная скорость, условная макси­мальная скорость, время разгона на определенном пути. Каждый из указанных показателей характеризует один из режимов движения авто­мобиля, а в совокупности позволяют судить о значении средней ско­рости движения, как обобщающем показателе тягово-скоростных свойств.
  • Удельная мощность — характеризует энерговооруженность автомо­биля и является основным показателем для сравнения различных автомобилей в транспортном потоке. Величина удельной мощности законо­дательно нормируется во многих странах.
  • Топливная экономичность — оценивается при движении в различ­ных условиях: контрольный расход (режим движения определяется изготовителем ТС), расход при движении в магистральном цикле, расход при движении в городском цикле, расход при движении по дороге с пе­ременным продольным макропрофилем. Основными измерителями топ­ливной экономичности являются: расход топлива на 100 км, расход топ­лива на 100 км транспортной работы.
  • Безопасность конструкции — определяется направлениями без­ опасности конструкции: активная, пассивная и экологическая.

Активная безопасность автомобиля обеспечивается свойствами, уменьшающими вероятность дорожно-транспортных происшествий. К ним относятся управляемость, устойчивость, динамичность, манев­ренность, тормозные свойства, а также конструктивные особенности автомобиля, обеспечивающие легкость управления им (они объединены общим понятием «эргономичность» и оцениваются рядом показателей).

Пассивная безопасность обеспечивается свойствами конструкции, которые в случае аварии сводят к минимуму её последствия для водите­ ля и пассажиров. На нее влияют ударно-прочностные свойства кузова и других элементов конструкции, противопожарная безопасность, нали­чие ремней и подушек безопасности, подголовников, мягкая внутренняя обивка салона и т. д.

Экологическая безопасность автомобиля оценивает степень его вредного воздействия на окружающую среду. Это воздействие оп­ределяется несколькими показателями, среди которых токсичность от­ работавших газов, внешний шум, давление на опорную поверхность, возможность утилизации элементов конструкции после выработки ре­сурса и другие.

Надежность — свойство объекта сохранять во времени в установ­ленных пределах значения всех параметров, характеризующих способ­ность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирова­ния.

Надежность является комплексным свойством, которое оценивается по четырем показателям:

  • безотказность,
  • долговечность,
  • ремонтопригодность,
  • сохраняемость или по сочетанию этих свойств.

К основным характеристикам эксплуатационных свойств также относят:

  • проходимость,
  • тормозные свойства,
  • управляемость,
  • устойчи­вость,
  • маневренность,
  • плавность движения,
  • внешний и внутренний шум и другие свойства.

Кроме основных показателей эксплуатационных свойств, автомобиль оценивают рядом параметров, среди которых наиболее значимыми являются:

  • вместимость, наибольшее количество грузов или пассажиров, которые может одновременно перевозить автомобиль; технически допустимая максимальная масса, масса одиночно­ го ТС, полученная как сумма масс снаряженного автомобиля, водителя и экипажа, груза, пассажиров и багажа;
  • снаряженная масса, масса автомобиля с техническими жидкостями и снаряжением, но без водителя, пассажиров и грузов; технически допустимая максимальная масса, приходящаяся на i-ю ось;
  • технически допустимая максимальная масса, приходящаяся на одиночную ось или группу осей;
  • технически допустимая максимальная буксируемая масса; технически допустимая максимальная масса комбинации ме­ханического транспортного средства и прицепа;
  • геометрические параметры (габаритные размеры, колея, база, дорожный просвет, радиусы поворота, определяют возмож­ность эксплуатации автомобилей в связи с параметрами авто­ мобильных дорог, мостов, эстакад и туннелей, возможность ма­неврирования и реализации основных эксплуатационных свойств: тормозных, устойчивости, управляемости, плавности движения, проходимости и других);
  • положение центра и моменты инерции автомобиля относи­тельно горизонтальных и вертикальной осей (влияют на управ­ляемость автомобиля и устойчивость его против заноса, на плавность движения и устойчивость против поперечного опрокидывания).

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *