Лекция №9 Пассивная, послеаварийная и экологическая безопасность автомобиля. Основные требования к конструкции безопасного автомобиля. • Под пассивной безопасностью транспортного средства понимаются его свойства, снижающие тяжесть ДТП. Различают внешнюю и внутреннюю пассивную безопасность. • Основным требованием внешней пассивной безопасности является обеспечение такого конструктивного выполнения наружных поверхностей и элементов автомобиля, при котором вероятность повреждений человека этими элементами в случае ДТП была бы минимальной. • Внутренняя пассивная безопасность рассматривается как совокупность свойств автомобиля, обеспечивающих сохранность жизни и здоровья водителей и пассажиров при ДТП. • Изучение статистических данных по аварийности показывает, что с ростом автомобильного парка и интенсивности движения уменьшается относительное число наездов на пешеходов и возрастает количество столкновений, опрокидываний и наездов автомобилей на неподвижное препятствие. • Одновременно возрастает значение внутренней пассивной безопасности. Во многих странах ведутся работы по внедрению конструктивных мероприятий, снижающих вероятность гибели людей и тяжесть их травмирования при ДТП. • Для оценки пассивной безопасности автомобиля предложено несколько измерителей. • Наиболее простой измеритель — фактор тяжести — представляет собой отношение числа погибших во время ДТП к числу раненых : FT NC NP • По данным официальных отчетов, фактор тяжести в различных странах находится в пределах 1:5 1:40. • Иногда тяжесть ДТП определяют по отношению числа тяжело раненых и погибших к общему числу ДТП : / T T C ДТП F N N / N • По имеющимся данным, при скорости автомобиля / менее 14 м/с FT 0,05. При росте скорости она увеличивается и при 35 м/с достигает 0,4. • Применяются также удельные показатели: число раненых и погибших при ДТП, отнесенные к 1 млн. жителей, 1 млн. км пробега или 1 млн. автомобилей. • Часто для оценки тяжести ДТП прибегают к экономическим показателям, учитывающим потери экономики государства вследствие аварий. • Так, Коршаковым И.К. предложен коэффициент опасности , характеризующий вероятность смертельного исхода при происшествии для каждого из его участников: k ОП k1 N Л k 2 N T k 3 N C / N Л N T N C N O где k 1 , k 2 , k 3 — коэффициенты тяжести последствий, позволяющие повреждения различных видов (легкие, тяжелые, смертельные) привести к повреждениям одного вида; N Л , N T , N C — число людей, получивших соответственно легкие, тяжелые и смертельные повреждения; N O — число участников ДТП, не получивших телесных повреждений. • К легким относят повреждения, вызывающие заболевания длительностью до 28 дней. • Тяжелыми называют телесные повреждения с длительностью заболевания свыше 28 дней или утратой трудоспособности более чем на 35%. • К смертельным повреждениям относят такие, при которых смерть пострадавшего зафиксирована на месте ДТП или не позднее 7 суток с момента аварии. • По данным органов здравоохранения, примерно в 70% случаев человек умирает либо непосредственно на месте происшествия, либо на пути в больницу. • Коэффициенты тяжести последствий ДТП определяются в соответствии с величиной убытков от повреждений каждого вида. • Приняв коэффициент тяжести при смертельном исходе k 3= 1, k 1 = 0,015, k 2 = 0,36. получим • Таким образом, зная число пострадавших при ДТП и полученные ими повреждения, можно с помощью коэффициента опасности ОП количественно определить тяжесть различных видов ДТП, сравнить пассивную безопасность различных автомобилей и оценить совершенство тех или иных конструктивных решений. k • Чем больше коэффициент опасности , тем вероятнее смертельный исход и значительней потери от аварий. • В процессе наиболее тяжелых ДТП (столкновения, наезды на неподвижные препятствия, опрокидывания) вначале деформируется кузов автомобиля, происходит первичный удар. • Кинетическая энергия автомобиля при этом тратится на поломку и деформацию деталей. Человек внутри автомобиля продолжает движение по инерции с прежней скоростью. Силы, удерживающие тело человека (мышечные усилия конечностей, трение о поверхность сиденья), невелики по сравнению с инерционными нагрузками и не могут воспрепятствовать перемещению. • Когда человек контактирует с деталями автомобиля — рулевым колесом, панелью приборов, ветровым стеклом и т. п., происходит вторичный удар. • Параметры вторичного удара зависят от скорости и замедления автомобиля, перемещения тела человека, формы и механических свойств деталей, о которые он ударяется. • При высоких скоростях автомобиля возможен также третичный удар, т. е. удар внутренних органов человека (например, мозговой массы, печени, сердца) о твердые части скелета. • Возникающие при этом перегрузки могут привести к серьезным повреждениям внутренних органов и разрушению кровеносных сосудов и нервных волокон. • Большую часть травм водители и пассажиры получают во время вторичного удара. • К внутренней пассивной безопасности автомобиля предъявляются два основных требования: - создание условий, при которых человек мог бы безопасно выдержать значительные перегрузки, возникающие под действием отрицательного ускорения; - исключение травмоопасных элементов внутри кузова (кабины). • Таким образом, пассивная безопасность автомобиля определяется его способностью поглощать энергию удара при столкновении. • Анализ ДТП показал, что подавляющее большинство погибших находилось на переднем сиденье, поэтому при разработке мероприятий по пассивной безопасности автомобиля внимание в первую очередь уделяется обеспечению безопасности водителя и пассажиров, находящихся на переднем сиденье. • Основные требования к внутренней пассивной безопасности автомобиля могут быть сформулированы следующим образом: - деформации передней и задней частей кузова при столкновении должны обеспечивать допустимый уровень замедления; - жесткость салона должна быть такой, чтобы сохранить зону жизнеобеспечения, т. е. сохранить минимально необходимое пространство, в пределах которого исключено сдавливание тела человека, находящегося внутри кузова. • Под послеаварийной безопасностью автомобиля понимаются его свойства, снижающие тяжесть последствий ДТП после остановки автомобиля. • К элементам послеаварийной безопасности автомобиля относятся конструктивные мероприятия и дополнительные приборы, предотвращающие возникновение опасных явлений, возникающих в результате ДТП. • К элементам послеаварийной безопасности можно также отнести средства оказания пострадавшим медицинской помощи. • Опасными явлениями, которые могут возникнуть в результате ДТП, следует считать пожар, заклинивание дверей, заполнение водой салона автомобиля, если он затонул. • После возникновения ДТП в результате нарушения герметичности топливной аппаратуры и соприкосновения паров топлива с нагретыми деталями автомобиля или электрической искрой может начаться пожар. • Водитель и пассажиры не всегда могут быстро покинуть горящий автомобиль из-за заклинивания дверей или полученных травм. • Пребывание в горящем автомобиле более 1,5 мин является для человека практически смертельным. • Несмотря на то, что пожар при ДТП возникает сравнительно редко (по статистическим данным различных стран, число ДТП с пожаром составляет 0,03 — 1,2%), он представляет собой серьезную опасность. • Заклинивание дверей, происходящее достаточно часто при ДТП, препятствует быстрой эвакуации пассажиров и водителя из автомобиля, что особенно опасно в случае получения водителем и пассажирами серьезных повреждений или возникновения пожара. • При быстром проникновении воды внутрь автомобиля в случае попадания его в водоем водитель и пассажиры при ДТП не сразу приходят в себя и им нужно время для осмысления возникшей ситуации и принятия мер для того, чтобы покинуть затопленный автомобиль. • Подобные случаи в большинстве стран происходят не часто. • Исключение составляют страны, в которых значительная часть дорожной сети проходит по берегам водоемов, например, Нидерланды, где все водители обучаются приемам эвакуации пассажиров из затонувшего автомобиля. • Экологическая безопасность автомобиля — свойство автомобиля, позволяющее уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации. • Полностью ликвидировать отрицательные последствия автомобилизации невозможно, поэтому необходимо принимать эффективные меры для их строгого ограничения и разумного регулирования. • Комплексное решение проблемы представляет собой сложную задачу, связанную с разработкой и реализацией ряда технических, организационных, экономических и управленческих мероприятий. • Решение, о котором идет речь, заключается в создании транспортной системы, сочетающей высокую эффективность с минимальным воздействием на окружающую среду. • Реализация такого подхода возможна только при согласованном развитии и совершенствовании элементов транспортной системы (водитель, дорога, автомобиль) и управляющих воздействий {управление перевозками, организация дорожного движения, транспортное градостроительство). • Водитель — активный элемент системы. От его психофизиологических характеристик, подготовленности к управлению автомобилем в конечном итоге зависят безопасность и безвредность поездки. • Поэтому важной задачей в подготовке и повышении квалификации водителей является обучение рациональным приемам управления автомобилем в условиях города, обеспечивающим минимальное воздействие автомобиля на окружающую среду. В этом видится реальный резерв оздоровления среды городов, использующийся пока недостаточно полно. • Характеристики дороги оказывают существенное влияние на загрязнение окружающей среды и потребление ресурсов. • От рационального выбора профиля, типа и ровности покрытия, геометрических размеров, типов пересечений, условий видимости во многом зависят расход топлива, выброс токсичных компонентов ОГ, уровень шума, число ДТП, ухудшение ландшафта и другие факторы. • Наиболее существенно на состояние среды влияет степень вредности самого транспортного средства. • Снижение воздействия в этом направлении возможно путем совершенствования существующих конструкций автомобилей и создания перспективных транспортных средств. • Основные исследования в области перспективных транспортных средств направлены сегодня на разработку силовых установок, энергия в которых преобразуется с минимальными потерями и загрязнением среды побочными продуктами, а также на использование в двигателях нетрадиционных видов топлива. • В этих вопросах уже достигнуты определенные успехи, но пока предлагаемые решения по тем или иным причинам не могут конкурировать с традиционными силовыми установками. • Опасность транспортного средства для окружающей среды определяется не только его конструктивными характеристиками, но и техническим состоянием. • Поэтому важным направлением оздоровления окружающей среды является поддержание в условиях эксплуатации надлежащего технического состояния узлов и агрегатов, влияющих на топливную экономичность автомобиля, выброс токсичных компонентов ОГ, уровень шума, безопасность движения. • Именно на уровне транспортного потока проявляется эффективность мероприятий, связанных с совершенствованием конструкции ТС, оптимизацией параметров дороги, обучением водителей. • Поэтому транспортный поток является центральным звеном в цепи организационных и технических мероприятий по снижению воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду.