Home Информация Библиотека Особенности функционирования систем безопасности ТС
Особенности функционирования систем безопасности ТС Печать E-mail

2.2. Особенности функционирования пассивных и активных систем безопасности ТС и их повреждений


Требования безопасности к автомобилю все время ужесточаются и они выходят на первое место даже по сравнению с такой группой параметров, как экономические и динамические. Здесь затрагиваются не только людские и материальные потери обществом от аварий, ДТП, катастроф, но главное социально-психологические, этические аспекты.
Почему, например, пешеход должен иметь неудобства и угрозу жизни и здоровью от другого участника движения, управляющего повышенным источником опасности. Даже по этой причине в цивилизованном мире всегда отдается предпочтение в правилах движения пешеходу. Это должен представлять каждый, кто садится за руль. Понятно, что предъявляются серьезные требования и к водителю ТС. Это в первую очередь его здоровье, психологическая уравновешенность и навыки вождения. Исходя хотя бы из этих требований можно представить, что не каждый может управлять ТС, хотя почти у всех имеется такое желают. И здесь возникает ситуация, в которой трудно найти компромисс. Вопрос должен решаться с учетом состоянию здоровья. И лучше быть хорошим пешеходам, чем плохим водителем. Навыки вождения приобретаются в школах. Следует сказать, что необходимо совершенствовать методику обучения и процедуру выхода молодого водителя на профессиональную работу по управлению ТС. Это и автотренинг по психологическим параметрам, обучение управлению ТС в экстремальных условиях вождения, знание устройства и особенности автомобиля. И, наконец, выход в профессиональную деятельность. Он должен быть логически последовательным, во-первых, не должно быть деления водителей на профессионалов и любителей. Права и обязанности по управлению транспортом распространяются на всех. В некоторых странах оговариваются условия работы стажера или молодого водителя, которые ограничивается управление автомобилем только в дневное время суток, обязательным тестированием и прочее.
Водителю, как оператору сложной системы, свойственно ошибаться, неслучайно количество аварий по вине водителя намного больше чем по другим причинам, в том числе отказ или неисправность автомобиля. А что же сделано в автомобиле, чтобы предотвратить или хотя бы уменьшить количество ДТП?
Как отмечалось ранее, на автомобиле с целью обеспечения безопасности движения конструкцией предусмотрено ряд устройств, а в последнее время и систем. Их можно разделить на пассивные средства безопасности и активные.
Пассивные средства безопасности – снижают тяжесть ДТП. К ним можно отнести, бамперы передний и задний, боковые удароотбойники, ремни безопасности, пироподушки (аэрбеги), механизмы блокировки дверей, защитный силовой контур салона, механизмы крепления ДВС, конструктивно ослабленные места для обеспечения пластической и остаточной деформации крышки капота, вала рулевого колеса и прочих частей ТС при ДТП или другом внешнем воздействии.
Активные системы безопасности снижают вероятность аварии или ДТП при движении ТС. К ним в первую очередь можно отнести: противоблокировочную и противобуксовочную систему управления колесами автомобиля, а также встроенную систему контроля и диагностирования состояния ТС и параметров основных систем и агрегатов.
Противоблокировочная система (ПБС) или антиблокировочная (АБС)- система активной безопасности, предотвращающая блокирование (юз) затормаживаемых колес, обеспечивается при этом сокращение тормозного пути и занос автомобиля при торможении. АБС включается в рабочую тормозную систему автомобиля.
Противобуксовочная или антибуксовачная система (ASR)- система, предотвращающая буксование ведущих колес в тяговом режиме движения  автомобиля. Она повышает сцепные свойства ведущих колес, устойчивость и управляемость автомобиля в режиме его разгона и движения.
Рассмотрим динамику движения колеса ТС и принципы работы активных систем безопасности.
В общем виде автомобиль можно представить как систему состоящую из нескольких функциональных модулей: двигатель, движитель (колесный, гусеничных ход), систему привода и управления, оператора - водителя.
Движитель ТС - колесо может быть ведущим и ведомым, управляемым и неуправляемым. По своему состоянию в зависимости от режима движения оно может свободно катится при выбеге- накате ТС, проскальзывать при тяговом режиме и разгоне, блокироваться (входить в юзовое состояние) при торможении. Интенсивность режима движения ТС конечно задает водитель или бортовая система автоматики.
Чтобы представить работу колеса в тормозном режиме и особенности работы противоблокировочной системы рассмотрим упрощенную схему и динамику движения колеса (рис. Х).
Рис. Х Схема колеса с обозначениями сил и моментов
Описать силы и моменты, действующие на колесо.
Записать уравнение динамики и составляющие
Рассмотреть механизм торможения и юза колеса. Для оценки состояния колеса при движении автомобиля применяется количественный показатель проскальзывания ЛЯМБДА,  котрый равен:
------------формула,
где: ВХ - скорость движения ТС;
ВК- скорость вращения колеса при движении автомобиля.
Можно установить следующие режимы движения колеса:
-свободное качение, т. е. ВХ=ВК. В этом сдучае проскальзывание ---равно нулю.
-блокирование колеса при экстренном торможении автомобиля, ВК равно нулю, а проскальзывание единице. Это можно сказать краевые значения состояния ??? движетеля в режиме движения и торможения автомобиля. Отсюда следует, что при обычном торможении (без юза колеса), коэффициент проскальзывания изменяется пределах от ноля до единицы.
Проследим изменения проскальзывания колеса при разгоне, в тяговом режиме движения ТС. В этом случае скорость вращения колеса больше скорости движения автомобиля.
Коэффициент проскальзывания принимает отрицательные значения, то есть наступает явление обратное проскальзыванию – буксование колеса.
А теперь рассмотри как же изменяется коэффициент сцепления колеса с дорогой в режиме торможения автомобиля. В режиме торможения он называется коэффициентом удельной тормозной силы [/Гришкевич/]. Он является векторной величиной и может быть  представлен в виде составляющих: коэффициента сцепления колеса с дорогой в продольном направлении фи-х??? и поперечном.
фи-у. Таким образом, величина коэффициента фи-х обеспечивает при торможении его эффективность, фи-у боковую устойчивость.
Теперь, после установления основных понятий легко можно перейти к принципу работы АБС или АСР.В начале рассмотрим как же изменяются  коэффициенты фи-х и фи-у в зависимости от проскальзывания колеса, а также типа  и состояния дорожного покрытия (Рис. Х).
Рис. Х  Приводится график фи-лямбда.
Из графика видим, что функции изменения коэфициента фи-х имеет выраженный максиму при некотором значении проскальзывания. И минимальное значение при юзе колеса. Это значит, что эффективность торможения пари юзе колеса снижается, например ,при торможении на скользкой дороге, до 40%, чем при торможении в некотором оптимальном проскальзывании.
Кроме того значение коэффициента фи-у, обеспечивающего боковую устойчивость при юзе колеса также значительно снижается (см график на Рис. Х). Это также означает, что при некотором проскальзывании колеса обеспечивается максимальное значение коэффициента фи-х и высокое значение фи-у. Таким образом, если осуществлять оптимальный режим торможения, то оно будет более эффективном, чем экстренное с блокированием затормаживаемых колес. Как это может обеспечить? Безусловно, в некоторой степени опытный водитель или же автоматическая система - АБС.
Рассмотрим как может быть достигнут такой эффект. Допустим при экстремальной дорожной ситуации водитель начал, паническое торможение, резко и с большим усилием нажимая на педаль тормоза. Затормаживаемые колеса за долю секунды могу оказаться в юзовом состоянии со всеми вытекающими последствиями: автомобиль теряет эффективность торможения и устойчивость, которая сопровождается потерей управляемости с последующим прогрессирующим заносом. Автоматика в такой критической ситуации должна взять управление процессом торможения на себя. В первую очередь не допустить юза колес (исключить ошибку водителя) путем снижения давления в тормозном контуре блокируемого колеса и обеспечить и эффективное торможение с оптимальным коэффициентом сцепления.
Вот в этом и заключается работа АБС. А теперь рассмотрим, какими техническими средствами это достигается. АБС включает три основных модуля функциональных элементов: датчиков частоты вращения колес ТС, электронно-решающего блока (процессора) и модулятора давления.
Датчик предназначен
Электронно-решающий блок предназначен
Модулятор предназначен
Перейти к алгоритму работы абс.
Дать общую схему абс.
Особенности конструкции БУ, модулятора и датчиков. Повреждения и отказы. Только замена.
Описание при осмотре ТС.
Принцип работы АСР  аналогичен АБС, указать особенности.

 


 

Главное Меню