Распределение ДТП, возникающих от неисправностей и отказов агрегатов и систем автомобиля.

Из общего числа машин, участ­вовавших в ДТП по причине возникновения неисправностей, примерно 4% неисправностей приходится на ошибки конст­руирования и дефекты производства, примерно 27 % — на нарушение условий эксплуатации и около 69 % — на естественное изменение параметров автомобиля вследствие его естественно­го старения.

В число процессов естественного старения, приводящих к неисправностям и ДТП, входят: износ тормозных колодок, тормозных дисков, барабанов, разрушение тормозных трубо­проводов и других элементов привода. Как меру для предот­вращения ДТП, при конструировании автомобиля желательно предусматривать датчики износа истираемых деталей. Про­стейшим вариантом такого датчика может служить вклеенный в тормозную колодку электрод, который при износе колодки до предельного значения начинает контактировать с металли­ческим диском или барабаном, что приводит к включению кон­трольной лампочки на щитке приборов автомобиля. Следует признать, это не очень надежный способ контроля состояния тормозного механизма, т. к. лампочка может не гореть не толь­ко при отсутствии контакта между электродом и тормозным диском, но и при нарушении электрической цепи вследствие неудовлетворительного состояния штекеров, проводов и самой лампочки.

Повреждение тормозных трубопроводов обычно происходит из-за перетирания колеблющихся трубок и шлангов в контакте с другими элементами автомобиля, старения резиновых шлан­гов, а также по причине усталостных разрушений. Повышение безопасности автомобиля при разрушении тормозных трубо­проводов обычно обеспечивают путем конструирования мно­гоконтурных тормозных приводов и введением сигнализаторов работоспособности каждого контура.

Типичным случаем потери работоспособности тормозной системы является износ тормозных цилиндров, износ или раз­бухание уплотнительных колец и манжет. Как правило, такие неисправности сопровождаются утечками тормозной жидкости, а потому в конструкции тормозной системы необходимо исполь­зовать датчики уровня тормозной жидкости в расширительных бачках. Желательно трубопроводы и тормозные цилиндры распо­лагать на автомобиле таким образом, чтобы обеспечить возмож­ность визуального наблюдения мест утечек тормозной жидкости. Естественным условием обеспечения надежности тормозной системы является правильный подбор по свойствам материала уплотнений, гибких шлангов и тормозной жидкости.

В процессе длительной эксплуатации автомобиля тормоз­ные свойства могут ухудшаться вследствие использования при ремонтах недостаточно качественных деталей или вообще плохо выполненных ремонтных операций. К примеру — при расточке тормозного барабана меняется его жесткость, что может при­вести к возникновению скрипов при торможении автомобиля. Биение рабочей поверхности расточенного тормозного диска, а также овальность тормозного барабана приведут к неравно­мерности торможения колеса.

Тормозные системы современных автомобилей оборудуются устройствами, обеспечивающими автоматическое слежение за работой тормозного механизма каждого из колес, что исклю­чает их блокировку, юз и заносы автомобиля при торможении и повышает активную безопасность. Однако во многих случа­ях причиной ДТП является неадекватное поведение водителя в аварийных ситуациях и неполное использование тормозных возможностей автомобиля (исследования показывают, многие водители в стрессовом состоянии начинают недостаточно силь­но давить на педаль тормоза). Чтобы избежать подобных си­туаций, в тормозную систему вводят усилители экстренного торможения. Сигналом срабатывания усилителя экстренного торможения служит резкое нажатие на педаль тормоза.

Неисправности устройств обзорности с рабочего места води­теля по степени опасности при движении автомобиля находятся на втором месте после неисправностей тормозной системы. Во­дителю необходимо получать максимум зрительной информа­ции об окружающей обстановке, чтобы своевременно заметить опасность и принять меры для предотвращения критических последствий. Обеспечить выполнение этой задачи водителю во много помогают зеркала заднего вида, система очистки наруж­ной поверхности стекол от загрязнения и влаги, устройства за­щиты стекол от обмерзания и запотевания, противосолнечные щитки или шторки.

Зеркала могут быть плоские или сферические и располагать­ся внутри кабины (салона) и снаружи. Внутреннее зеркало зад­него вида должно обеспечивать возможность видеть с рабочего места водителя линию горизонта и часть плоской и горизон­тальной дороги шириной 20 м, начиная с расстояния не более 60 м позади автомобиля. Правое наружное зеркало должно обес­печивать возможность видеть часть плоской и горизонтальной дороги шириной не менее 3,5 м, начиная с расстояния не более 30 м позади водителя. Левое наружное зеркало должно обеспе­чить возможность видеть дорогу шириной 2,5 м на расстоянии 10 м позади водителя.

Предписанная обзорность назад определяется настройкой зеркал и их состоянием. В процессе эксплуатации автомоби­ля возможны отказы устройств настройки положения зеркал и противосолнечных щитков, что приводит к их произвольному смещению под действием сил тяжести и ускорений, возможно ухудшение отражающей поверхности оптического элемента, его растрескивание. Все это может искажать форму и цвет отражае­мых участников движения, приводит к ошибкам в их опознании и оценке характера перемещения.

При проектировании зеркал заднего вида следует обеспе­чивать удобство и надежность их настройки, желательно, что­бы настройка производилась изнутри салона, непосредственно с рабочего места водителя. Отражающий слой зеркала должен быть надежно защищен от влаги.

Заднее и боковые стекла салона автомобиля, будучи зака­ленными, при сильных ударах обычно полностью разрушаются, а ветровое трехслойное стекло растрескивается. Трещины ухуд­шают обзорность дороги и условия работы стеклоочистителя. Со временем стекла теряют прозрачность вследствие абразив­ного износа поверхностного слоя.

Используемые для очистки стекол кабины (салона) от за­грязнений стеклоочистители и стеклоомыватели должны нор­мально функционировать при минимально устойчивой частоте вращения коленчатого вала и включенных фарах дальнего света (если приборы имеют электрический привод). Частота переме­ним 1ия щеток должна быть не менее 35 двойных ходов в минуту, угол поворота щеток обычно равен 100... 115°. Струя омывающей жидкости должна подаваться в середину угла поворота щеток.

При замерзании жидкости в бачке стеклоомывателя, насос под воздействием льда, как правило, разрушается. В процессе эксплуатации автомобиля возможны отказы привода стеклоочистителя; довольно часто резиновые элементы щеток получают повреждения или меняют свои упругие свойства вследствие ста­рения резины, что ухудшает очистку стекол. Может нарушиться работа механизма по укладыванию щеток в исходное положение после их выключения, это тоже ухудшает обзор дороги.

В целях устранения обмерзания и запотевания стекол, каби­на (салон) автомобиля оборудуется системой отопления и обдува стекол теплым воздухом. Могут применяться специальные электрические обогреватели стекол, в виде нагревательных спи­ралей и токопроводящих пленок.

Возможные нарушения в работе нагревательных устройств (отказ электрического вентилятора, поломки заслонок и на­правляющих потоки теплого воздуха рефлекторов и т. п.), ухуд­шая обогрев стекол, будут затруднять обзорность и видимость дороги в зимних условиях эксплуатации автомобиля.

При проектировании автомобиля, расположение всех орга­нов управления стеклоочистителем, стеклоомывателем и систе­мой обдува и обогрева стекол должно предусматриваться в зоне удобной доступности, чтобы водитель настраивал их работу без отвлечения внимания от обзора дороги.

Особое место среди устройств и приспособлений, обеспечи­вающих активную безопасность автомобиля, занимают внешние световые приборы Функционирование внешних световых приборов (осветительных и светосигнальных) сказывается на поведении всех участников дорожного движения, на выборе ими скорости и направ­ления движения.

При естественном дневном освещении у водителя больше возможностей логически оценить и ситуацию, и свое пове­дение по отношению к другим участникам движения. Ночью или в условиях недостаточной метеорологической видимости (дождь, туман, снегопад, пыльная буря) восприятие инфор­мации, обеспечивающей безопасное движения автомобиля, ухудшается.

Используемые в конструкции автомобиля световые прибо­ры должны отвечать заданным требованиям по интенсивно­сти и направлению светового потока и его цвету. В процессе эксплуатации технические характеристики световых приборов ухудшаются. Так, в процессе горения лампы вольфрам, испа­ряющийся с нити накала, оседает на стеклянной колбе, умень­шая пропускание светового потока. Установлено, что в конце срока службы лампы ее световой поток обычно уменьшается до 75 % от начального.

Тепловые процессы в лампах являются одной из причин из­менения регулировки фар ближнего света. Нагрев токопроводящих частей лампы уменьшает их прочность и под действием сил тяжести экрана, смонтированного в лампе возле нити накалива­ния, в начальный период эксплуатации лампы может происхо­дить самопроизвольный поворот экрана, что приводит к изме­нению направления светового потока. Нагретые спирали могут разрушаться под действием динамических нагрузок, поэтому лампы обычно перегорают в самый неподходящий момент, ко­гда автомобиль попадает на неровные участки дороги.

Существенное влияние на энергетические характеристики лампы, а значит, и на интенсивность светового потока, оказыва­ет увеличение электрического сопротивления перехода в лампо­вой колодке или штекерных соединениях. При использовании двухнитиевых ламп отказ «массовой» клеммы может приводить к искажению подаваемых сигналов. Например, при включении сигнала Левого поворота у автомобиля с неисправной левой лам­пой начинают одновременно мигать вполнакала и левая и пра­вая лампа. Перегорание (отказ) одной из сигнальных лампочек автомобиля приводит к тому, что при включении аварийной остановки участники дорожного движения получают ложную информацию о намерении водителя совершить поворот.

В процессе движения автомобиля наружные поверхности рассеивателей световых приборов и катафотов подвергаются «бомбардировке» абразивными частицами, что приводит к об­разованию царапин и микросколов. Такие же повреждения мо­гут возникнуть при очистке загрязненных поверхностей путем их протирания сухой тряпкой. Абразивные повреждения по­верхностей существенно снижают эффективность световых приборов и, особенно, катафотов.

В результате естественного старения пластмасс и действия солнечной радиации выцветает краситель и меняется цвет зад­них фонарей и катафотов. То же наблюдается при растрескива­нии рассеивателей сигнальных фонарей. Белесый цвет может привести к ошибкам при распознании положения автомобиля И направлении его движения, и это повышает опасность воз­никновения ДТП.

Наличие трещин и сколов рассеивателей резко увеличивает скорость изменения эксплуатационной эффективности свето­вых приборов. При том замена рассеивателя круглых фар при ремонте является весьма ответственной операцией, посколь­ку должно быть обеспечено строго определенное положение рассеивателя относительно посадочного места под лампу. При ремонте автомобиля абсолютно недопустимо перепутывание проводов, приводящее, как пример, к включению в одной из фар дальнего света вместо ближнего света, и т. п.

Весьма существенное влияние на активную безопасность автомобиля оказывает техническое состояние колес и связанных с эти элементов. Одним из важных требований безопасности к колесам является надежность их монтажа на ступицах. Не допускаются трещины в диске колеса, отсутствие гаек или болтов крепления диска, а также отклонения момента их затяжки от установленного заводом-изготовителем значения. Нарушение норм затяжки приводит к разрушению отверстий в диске и крепежных деталей, из-за пластической деформации или фретинг-коррозии.

Автомобили и прицепы должны быть оборудованы грязезащитными фартуками колес. Отсутствие грязезащитного фартука приводит к выбрасыванию щебня и комков грязи из под колес, что создает опасность попадания выбрасываемых материалов в световые приборы и ветровое стекло движещегося следом автомобиля. Неожиданные удары по ветровому колесу на большой скорости чреваты не только его разбиванием, но могут провоцировать ошибки в действиях водителя, с очень серьезными последствиями.

Активная безопасность автомобиля связана с его управляемостью, т.е. эффективностью и надежностью рулевого управления, которое должно позволять оперативно и без больших затрат труда задавать требуемую траекторию движения автомобиля на любой скорости.

Трущиеся детали рулевого управления подвергаются износу, другие – накоплению усталостных напряжений, т.к. испытывают циклические нагрузки при движении автомобиля по неровной дороге. Циклические нагрузки приводят к раскачиванию винтовых и шлицевых соединений, что приводит к возникновению увеличенного свободного хода руля, т.е. к ухудшению управляемости автомобиля.

На сегодняшний день, наиболее совершенным по своим функциональным возможностям является электромеханический усилитель рулевого управления, который включается только по потребности, а это исключает лишние затраты энергии (по имеющимся данным, использование электромеханического усилителя руля вместо гидравлического позволяет снизить расход топлива легкового автомобиля на 0,2 л на 100км.) Если при движении по прямой на автомобиль действует боковой ветер или поперечные усилия, вызванные уклоном дорожного полотна, электрический усилитель создает постоянный поддерживающий эффект от необходимости создавать реактивные усилия на рулевом колесе.

Конструкция усилителя и система его автоматического управления при отказе любого из датчиков: угла поворота рулевого колеса, крутящего момента на руле и частоты вращения ротора электродвигателя – производить за счет вырабатывания резервного сигнала постепенное отключение усилителя, предотвращая тем самым внезапное прекращение поддерживающего усилия и повышая тем самым активную безопасность автомобиля.

Активная безопасность в определенной мере зависит и от динамических свойств автомобиля. Тяговые свойства (тяговая динамика) автомобиля определяют его способность интенсивно увеличивать скорость движения. С этими свойствами во многом связанна уверенность водителя при обгоне, проезде перекрестков. Особенно важное значение тяговая динамика имеет для выхода из аварийных ситуаций, когда тормозить уже поздно, маневрировать не позволяют сложные условия, а избежать ДТП можно только опередив события.

Многие водители, считая себя опытными, начиная эксплуатировать автомобиль с АБС и ПБС (противобуксовочной системой), высказывают неудовольствие вмешательством автоматики в управление автомобилем – однако, отказ автоматического регулирования всегда будет приводить к снижению активной безопасности автомобиля. И мерами предосторожности пренебрегать никак не стоит.

Важную роль в вопросах активной безопасности автомобиля играет комфортабельность рабочего места водителя. Комфортабельность автомобиля определяет время, в течении которого водитель способен управлять машиной без утомления. Увеличению комфорта способствует использование автоматической коробки передач, регуляторов скорости (круиз-контроль). В настоящее время выпускаются автомобили, оборудованные адаптивным круиз-контролем. На комфортабельность автомобиля существенное влияние оказывают плавность хода, а также уровень вибраций и шума в кабине.