Пассивная, послеаварийная и экологическая безопасность

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.