Безопасность автомобиля

                                     Министерство образования и науки РФ

Московский государственный  машиностроительный университет (МАМИ)

Факультет «Автоматизации информационных технологий»

Кафедра «Стандартизация, метрология и сертификация»

 

 

                                  

Курсовая работа по дисциплине

«Организация производства и оборудования»

Тема: «Безопасность автомобиля»

 

 

 

 

 

Выполнил: студент группы  7МС-5             Багаева Светлана Андреевна

Проверил:  профессор, д.т.н                         Вячеславова Ольга Федоровна

 

Курсовая работа защищена с оценкой:      ___________________________

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2013 г.

 

Введение             

Аннотация                                                                                                   

Цель и задачи      

1 Первые шаги на пути к автомобильной безопасности

2 Активная безопасность

3 Пассивная безопасность      

   3.1 Основные понятия

   3.2 Ремни безопасности

   3.3 Подушки безопасности

   3.4 Подголовники

   3.5 Травмобезопасное рулевое управление

   3.6 Кузов

   3.7 Запасные выходы

4 Экологическая безопасность автомобиля

5 Послеаварийная безопасность автомобиля

   5.1 Основные понятия  послеаварийной безопасности

   5.2 Устройства и приборы послеаварийной безопасности                

6 Современный этап развития систем автомобильной безопасности

Заключение                                                                                                           

Список использованных источников                                                               

Приложение А                                                                                                     

 

 

Аннотация

Темой курсовой работы является «Безопасность автомобиля»

 

Курсовая  работа состоит из:

1.Введения

2.Содержательной части  из 6 разделов

3.Заключения

4.Списка используемой  литературы

5.Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Практически сразу с момента своего появления  автомобили стали представлять собой  потенциальную опасность для  окружающих и участников движения. Поскольку полностью избежать дорожно-транспортных происшествий пока не представляется возможным, современный автомобиль совершенствуется в направлении  снижения вероятности аварии и минимизации  ее последствий. Безопасность дорожного движения зависит от разных причин. Для удобства анализа все факторы, влияющие на дорожное движение и его безопасность условно делят на три взаимодействующих части: автомобиль, водитель, дорога, из трех элементов системы водитель-автомобиль - дорога наибольшей потенциальной опасностью обладает транспортное средство. Причиной дорожно-транспортного происшествия часто является несоответствие одного из элементов системы водитель-автомобиль-дорога остальным элементам. Многие происшествия возникают из-за того, что требования дорожной обстановки выше возможностей человеческого организма или конструкции транспортного средства. Воздействие на водителя дополнительных нагрузок, вызванных недостатками конструкции автомобиля или его неудовлетворительным состоянием может резко ухудшить качество вождения, а в особенно неблагоприятных случаях привести к аварии. Напротив, удачная конструкция автомобиля, компенсирующая психофизиологические недостатки человека, может способствовать повышению безопасности дорожного движения. Конструктивная безопасность автомобиля представляет собой сложное свойство. Для удобства анализа ее делят на активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность. Взаимосвязь различных видов безопасности и противоречивость требований, предъявляемых к конструкции автомобиля, вынуждают конструкторов и технологов принимать компромиссные решения. При этом неизбежно ухудшаются одни свойства, менее существенные для автомобиля данного типа, и улучшаются другие, имеющие большее значение.

    Целью работы является исследование систем безопасности автомобиля.

Задачи:

1. Ознакомиться с историей возникновения безопасности автомобиля
2. Изучить системы безопасности автомобиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Первые шаги на пути к автомобильной безопасности

Появившись в конце 19 века, автомобиль уже через несколько лет стал опасным для жизни человека. В 1896 году было зафиксировано первое происшествие - наезд автомобиля на пешехода, в 1899 году такое же происшествие закончилось смертью человека. И тут возник вопрос о безопасности переездов, о сохранности пассажиров и пешеходов. Создание первого авто принято причислять к заслугам трудов Карла Бенца, который в 1885 г. представил трехколесную модель транспортного средства, способного развивать скорость до 16 км/ч.

Разумеется, первое автомобильное  оборудование и специальные устройства, создавались с учетом здравого смысла и соответствовали уровню развития автомобильных технологий. На первых порах автомобиль обзавелся ацетиленовым освещением кузова, а также примитивной тормозной системой с «башмаками». Но эта система плохо совмещалась с резиновыми шинами, поэтому авто вскоре стали оснащать сначала ленточными, затем и барабанным тормозами, которые срабатывали только на задних колесах. Тормозная система на все четыре колеса начала устанавливаться только с 1910-х годов.

По мере развития скоростных возможностей автомобиля, а также организации дорожного движения до конца 1950 г. появляются автомобильные системы, которые облегчают работу водителя и исключают многие опасные моменты при вождении авто. Речь идет о зеркалах заднего вида, дворниках, противотуманных фарах, которые впервые появились на модели Cadillac в 1938 г. А вот первыми «поворотниками» стали оснащаться в 1939 г. автомобили Buick. В 1944 г. инженеры компании Volvo начали устанавливать на свои автомобили многослойное ветровое стекло, которое в случае сильного столкновения автомобилей не рассыпалось, как обычное стекло, на осколки.

Дальнейшее внедрение  в автомобильную промышленность электрических, а также гидравлических систем позволило многим автопроизводителям начать широкое применение функционалов различных систем безопасности. Например, в 1921 г. на автомобилях стали устанавливать гидравлические тормоза, а в 1923 г. на моделях Renault появился функционал дополнительного усиления тормозной системы. В 1966 г. на автомобилях марки Volvo стали впервые использовать двухконтурную систему тормозов.

Благодаря работам шотландца  Джона Бойдла Данлопа автомобиль начали оснащать изобретенными им надувными шинами из каучука. Таким образом, салон стал комфортнее, а сам автомобиль стал демонстрировать более уверенный и надежный ход. В 1904 г. компания Continental изобрела рельефные покрышки, а в 1946 г. производитель Michelin начал выпускать шины с радиальным расположением нитей корда. Такие покрышки широко применяются на автомобилях и в наши дни.

Вывод: История возникновения систем безопасности начинается с начала 20го века. Первые устройства безопасности появились на таких моделях автомобилей, как Cadillac, Buick, Volvo и Renault.

 

2. Активная безопасность

Активная безопасность- это совокупность конструктивных и эксплуатационных свойств автомобиля, направленных на предотвращение дорожно-транспортных происшествий и исключение предпосылок их возникновения, связанных с конструктивными особенностями автомобиля. То есть это те системы автомобиля, которые помогают в предотвращении аварии.

В число систем активной безопасности автомобиля входят:

1. Антиблокировочная система тормозов – это система, которая предотвращает блокировку колес автомобиля при торможении. Ее основное предназначение в том, чтобы предотвратить потерю управления транспортным средством при резком торможении, а также избежать скольжения автомобиля. Система АБС существенно сокращает тормозной путь и позволяет водителю сохранить сохранять контроль над автомобилем во время экстренного торможения, то есть при наличии данной системы возможным становится совершение резких маневров в процессе торможения. АБС – это существенный плюс в обеспечении активной безопасности транспортных средств. Сейчас АБС может включать в себя также антипробуксовочную систему, систему электронного контроля устойчивости и систему помощи при экстренном торможении. Помимо автомобилей, АБС устанавливается также на мотоциклах, прицепах и колесном шасси самолетов.
2. Антипробуксовочная система (Противобуксовочная система,Система контроля тяги) – предназначена для устранения потери сцепления колес с дорогой при помощи контроля над буксованием ведущих колес. АПС значительно упрощает управление автомобилем на влажной дороге или в иных условиях недостаточного сцепления.
3. Электронный контроль устойчивости (Система курсовой устойчивости) – это активная система безопасности, которая позволяет предотвратить занос автомобиля посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких). Является вспомогательной системой автомобиля. Данная система стабилизирует движение в опасных ситуациях, когда вероятна или уже произошла потеря управляемости автомобилем. ЭКУ является одной из наиболее эффективных систем безопасности автомобиля.
4. Система распределения тормозных усилий. Данная система является продолжением системы AБС (Антиблокировочной системы тормозов). Отличается тем, что помогает водителю управлять автомобилем постоянно, а не только в случае экстренного торможения. Так как степень сцепления колес с дорогой разная, а тормозное усилие, передаваемое на колеса, одинаковое, система распределения тормозных усилий помогает автомобилю сохранить устойчивость при торможении, анализируя положение каждого колеса и дозируя тормозное усилие на нем. Система помогает сохранить траекторию, уменьшает вероятность заноса или сноса при торможении в повороте и на смешанном покрытии.
5. Электронная блокировка дифференциала В первую очередь дифференциал необходим для передачи крутящего момента от коробки передач к колесам ведущего моста. Он работает, когда ведущие колеса прочно сцеплены с дорогой. Но, в ситуациях, когда одно из колес оказывается в воздухе или на льду, то вращается именно это колесо, в то время как другое, стоящее на твердой поверхности, теряет всякую силу. Блокировка дифференциала необходима для передачи крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам).

 

 Помимо вышеперечисленных  систем активной безопасности автомобиля существуют также вспомогательные  системы. К ним относят:

1. Патронник (Парковочный радар, Акустическая Парковочная Система, Ультразвуковой датчик парковки). Система при помощи ультразвуковых датчиков измеряет дистанцию от автомобиля до ближайших объектов. Если автомобиль парковке находится на «опасном» расстоянии от препятствий, система издает предупреждающий звук или отображает информацию о дистанции на дисплее.
2. Адаптивный круиз-контроль Круиз - контроль – это устройство, которое поддерживает постоянную скорость автомобиля, автоматически прибавляя ее при снижении скорости движения и уменьшая скорость при ее увеличении.
3. Система помощи при спуске.
4. Система помощи при подъеме.
5. Стояночный тормоз (Ручной тормоз, ручник) — система, которая предназначена для удержания автомобиля в неподвижном состоянии относительно опорной поверхности. Ручной тормоз помогает при затормаживании автомобиля на стоянках и удержании его на уклонах.

 

Вывод: Основным предназначением систем активной безопасности автомобиля является предотвращение аварийной ситуации. В число систем активной безопасности входят такие системы как Антиблокировочная система тормозов, Антипробуксовочная система, Система курсовой устойчивости, Система распределения тормозных усилий и Электронная блокировка дифференциала.

 

3. Пассивная безопасность автомобиля

          3.1 Из комплекса средств, которыми оборудован современный автомобиль, большой интерес представляют средства пассивной безопасности. Пассивная безопасность автомобиля должна обеспечивать выживание и сведение к минимуму количества травм у пассажиров автомобиля, попавшего в дорожно-транспортное происшествие.

В последние годы пассивная  безопасность автомобилей превратилась в один из наиважнейших элементов  с точки зрения производителей. В  изучение данной темы и её развитие инвестируются огромные средства по причине того, что фирмы заботятся  о здоровье клиентов.

Пассивная безопасность подразделяется на внешнюю и внутреннюю.

К внутренней относится мероприятия  по защите людей, сидящих в автомобиле, путем специального оборудования салона. К внешней пассивной безопасности относятся мероприятия по защите пассажиров путем придания кузову особых свойств, например, отсутствия острых углов, деформации.

Пассивная безопасность - совокупность узлов и устройств, позволяющих  сохранить жизнь пассажиров автомобиля при аварии. Включает в себя, помимо прочего:

1. Подушки безопасности;
2. Сминаемые или мягкие элементы передней панели;
3. Складывающуюся рулевую колонку;
4. Травмобезопасное педальный узел - при столкновении педали отделяются от мест крепления и уменьшают риск повреждения ног водителя;
5. Инерционные ремни безопасности с преднатяжителями;
6. Энергопоглощающие элементы передней и задней частей автомобиля, сминающиеся при ударе - бамперы;
7. Подголовники сидений - защищают от серьезных травм шею пассажира при ударе автомобиля сзади;
8. Безопасные стекла: закаленные, которые при разрушении рассыпаются на множество неострых осколков и триплекс;
9. Дуги безопасности, усиленные передние стойки крыши и верхняя рамка ветрового стекла в родстерах и кабриолетах поперечные брусья в дверях.

 

3.2 Ремни безопасности

Поначалу на автомобили ставились  ремни с двухточечным креплением, которые «держали» седоков за живот или грудь. Не прошло и полувека, как инженеры смекнули, что многоточечная  конструкция гораздо лучше, потому что при аварии позволяет распределить давление ремня на поверхность тела более равномерно и значительно  снизить риск травмирования позвоночника и внутренних органов. В автоспорте, например, применяются четырёх-, пяти- и даже шеститочечные ремни безопасности -- они держат человека в кресле «намертво». Но на «гражданке» из-за своей простоты и удобства прижились трёхточечные.

Чтобы ремень нормально отработал  своё предназначение, он должен плотно прилегать к телу. Раньше ремни  приходилось регулировать, подгонять  по фигуре. С появлением инерционных  ремней необходимость «ручной регулировки» отпала -- в нормальном состоянии  катушка свободно крутится, и ремень может обхватить пассажира любой  комплекции, он не сковывает действия и каждый раз, когда пассажир захочет  сменить положение тела, ремешок всегда плотно прилегает к телу. Но в тот момент, когда наступит «форс-мажор» -- инерционная катушка тут же зафиксирует ремень. Кроме того, на современных машинах в ремнях применяются пиропатроны. Небольшие заряды взрывчатки детонируют, дёргают ремень, и тот прижимает пассажира к спинке кресла, не давая ему удариться.

Ремни безопасности -- это  одно из самых действенных средств  защиты при аварии.

Поэтому легковые автомобили должны оборудоваться ремнями безопасности, если для этого предусмотрены  места крепления. Защитные свойства ремней во многом зависят от их технического состояния. К неисправностям ремней, при которых не допускается эксплуатация автомобиля, относятся видимые невооружённым  глазом надрывы и потёртости тканевой ленты лямок, ненадёжная фиксация языка  лямки в замке или отсутствие автоматического выброса языка  при отпирании замка. У ремней безопасности инерционного типа лента  лямки должна свободно втягиваться  в катушку и блокироваться  при резком движении автомобиля со скоростью 15 - 20 км/ч. Замене подлежат ремни, испытавшие критические нагрузки во время ДТП, в которых кузов  автомобиля получил серьёзные повреждения.