Возмущения - это случайные силы, возникающие при взаимодействии колес с неровностями дороги, с аэродинамическими силами, с наклоном дороги и их кинематическими последствиями.
Различаются следующие виды устойчивости:
поперечная при прямолинейном движении (курсовая устойчивость);
поперечная при криволинейном движении;
продольная.
Нарушение курсовой устойчивости проявляется в изменении направления движения автомобиля по дороге и может быть вызвано действием боковой силы ветра, разными величинами тяговых или тормозных сил на колесах левого или правого борта, их буксованием или скольжением, большим люфтом рулевого управления, неправильными углами установки колес и т.д.
Нарушение поперечной устойчивости при криволинейном движении вызывает занос или опрокидывание автомобиля под действием центробежной силы.
Нарушение продольной устойчивости проявляется в буксовании ведущих колес при преодолении затяжных подъемов, покрытых льдом, и сползании автомобиля назад [7.c 159].
Для повышения автоматизации управляемости автомобилем разработана система ESP. В процессе движения автомобиля система получает информацию от датчиков о числе оборотов колес, об угле поворота рулевого колеса, о положении педали акселератора, об угловой скорости, о поперечном ускорении и сравнивает траекторию, задаваемую водителем, с фактической. При отклонении автомобиля от заданного курса (заносе) система автоматически притормаживает определенное колесо и возвращает автомобиль на заданную траекторию.
Маневренность - это способность автомобиля изменять свое положение под управлением водителя на ограниченной площади в условиях, требующих движения по траекториям большой кривизны, с резким изменением направления движения, в том числе и задним ходом.
Маневренность характеризуется внешним минимальным габаритным радиусом поворота. Это расстояние от центра поворота до наиболее выступающих частей кузова при максимальных углах поворота управляемых колес.
Проходимость автомобиля - это совокупность свойств, обеспечивающих способность автомобиля преодолевать препятствия, двигаться в ухудшенных дорожных условиях (влага, снег, деформируемый грунт) и по бездорожью - уклонам, барьерным, дискретным препятствиям.
В зависимости от проходимости транспортные средства подразделяются на дорожные (обычной проходимости), повышенной проходимости, высокой проходимости.
Автомобили дорожные предназначены для езды по дорогам с твердым покрытием. Конструктивными признаками дорожных автомобилей являются: отсутствие полного привода («колесная формула» автомобилей - 4x2), шины с дорожным или универсальным рисунком протектора.
Автомобили повышенной проходимости предназначены для езды по дорогам с твердым покрытием, бездорожью, преодоления мелководных преград. Их конструктивными признаками являются полный привод, колеса, оснащенные широкопрофильными, арочными, тороидными шинами с грунтозацепами, системой регулирования давления воздуха в шинах. Автомобили повышенной проходимости в большинстве случаев имеют трансмиссию с блокируемым дифференциалом и средствами самовытаскивания.
Транспортные средства высокой проходимости предназначены для использования в условиях бездорожья, преодоления естественных и искусственных препятствий, а также водных преград. Такие транспортные средства называются вездеходами. Они отличаются своеобразной компоновочной схемой, полным приводом, наличием в трансмиссии самоблокирующихся дифференциалов, использованием специальных шин (сверхнизкого давления, пневмокатков и т.д.). Вездеходы часто оснащаются водяным движителем и пригодны для передвижения по воде.
В практике показателями опорной проходимости являются сцепная масса, удельная мощность, мощность сопротивления качению, мощность сопротивления движению, полная сила тяги, свободная сила тяги, коэффициент свободной силы тяги.
Сцепная масса - часть массы, создающая нормальные нагрузки ведущих колес автомобиля. Ее считают одним из основных показателей, определяющих уровень проходимости.
Коэффициент сцепной массы - отношение сцепной массы к полной массе автомобиля.
Механическая безопасность транспортных средств для водителя и пассажиров определяется по различным методикам (краш-тестами).
Наиболее известны в мировой практике методики EuroNCAP, NHTSA, IIHS, NASVA, ANCAP, C-NCAP, нормы ЕСЕ R94.(European New Car Assessment Program) - это международное некоммерческое объединение, проводящее тестирование безопасности легковых автомобилей.(National Highway Traffic Safety Administration) - американская правительственная организация, служащая для обеспечения безопасности на дорогах.(Insurance Institute for Highway Safety) - Американский институт дорожной безопасности.(National Agency for Automotive Safety & Victims Aid) - японская национальная организация автомобильной безопасности и помощи жертвам ДТП.(Australian New Car Assessment Program) - Организация Australian NCAP проводит краш-тестирование автомобилей, использующихся в Австралии и Новой Зеландии.NCAP - методика, разработанная Китайским автомобильным исследовательским центром (CATARC). По ней тестируются автомобили, выпущенные в Китае совместными предприятиями и китайскими национальными производителями.
ЕСЕ R94 - автомобильный технический стандарт Европейского союза.
Экологическая безопасность автомобилей обусловлена уровнем и характером вредного воздействия на окружающую среду.
Экологическая опасность автомобиля связана в первую очередь с отработавшими газами двигателя внутреннего сгорания. В крупных городах отработавшие газы являются основным источником загрязнения воздуха. Автомобиль за километр пробега выбрасывает в атмосферу около 100 г. токсичных газов. Отработавшие газы содержат более 300 вредных соединений: оксид углерода СО, углеводороды СН, оксиды азота NOx, твердые частицы (сажа), оксиды серы, соли свинца. Среднесуточные предельно допустимее концентрации в-атмосфере (г/м3): СО - 0,0010, СН - 0,0015, NО2 - 0,000085.
Наибольший вред наносят оксид азота, оксид серы, сажа, альдегиды, оксид углерода, углеводороды, бенз(а) пирен, аммиак.
При сгорании бензола образуются полициклические ароматические углеводороды (наиболее активный бенз(а) пирен), которые обладают канцерогенными свойствами. Высокое содержание серы в автомобильных бензинах увеличивает выбросы оксидов серы, которые токсичны для человека, животного и растительного мира, разрушают конструкционные материалы [5. c. 87].
Токсичность отработавших газов неэтилированных бензинов в основном определяется содержанием в них ароматических углеводородов.
ГОСТ 4.396-88 «Система показателей качества продукции. Автомобили легковые» содержит следующий перечень экологических показателей: содержание вредных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей (%), дымность отработавших газов бензиновых двигателей (%), уровень внешнего шума (дБ(А).
Обязательные требования к выбросам легковых автомобилей содержатся в Техническом регламенте «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» (утв. постановлением Правительства РФ от 12 октября 2005 г. №609).
В европейских странах принято более 100 правил в области экологической безопасности транспортных средств, в России они пока приняты не полностью.
Пути повышения экологической безопасности транспортных средств:
Повышение топливной экономичности, улучшение смесеобразования и сгорания топлива в цилиндрах, более равномерное распределение топлива по цилиндрам, правильное дозирование, применение электронных и электромеханических систем впрыскивания, бесконтактных транзисторных систем зажигания, использование форкамерно-факельных процессов и послойного зажигания снижают СО.
Периодическое техническое обслуживание и своевременный ремонт систем и агрегатов автомобиля, влияющих на расход топлива, определяют концентрацию токсичных примесей в отработавших газах.
Разработка и внедрение систем нейтрализации отработавших газов. Нейтрализация токсичных компонентов отработавших газов с использованием химических реакций окисления и (или) восстановления является наиболее эффективным способом снижения токсичности. С этой целью в выпускную систему двигателя устанавливается термический реактор (нейтрализатор).
Без катализаторов полное преобразование оксида углерода и несгоревших углеводородов происходит при температурах от 700 до 850°С при условии избытка кислорода. Нейтрализовать оксиды азота при этом невозможно, так как обязательным условием их восстановления является недостаток свободного кислорода.
В присутствии катализаторов температура нейтрализации снижается и создается возможность преобразования всех токсичных компонентов.
На основе экологической опасности транспортного средства определяется экологический класс.
Экологический класс - классификационный код, характеризующий транспортное средство в зависимости от уровня выбросов вредных загрязняющих веществ.
Эргономические свойства - удобство управления автомобилем, комфорт езды, комфортабельность салона.
Удобство управления автомобилем зависит от доступности элементов управления и легкости их использования, обзорности места водителя.
Элементы управления и систем контроля, которые водитель использует систематически, размещаются в непосредственной близости от водителя. Элементы, размещенные рядом с водителем, не должны отвлекать его и мешать свободе движений.
Легкость использования элементов управления зависит от усилия, которое водителю необходимо приложить для переключения рычагов управления (педалей, рычага переключения передач). Усилие не должно быть слишком сильным или слишком незначительным. При тяжелом переключении элементов управления водитель может не справиться с управлением или затратить много времени на переключение, при слишком легком - переключение может быть случайным или неверно заданным.