 |
 |
 |
 |
Энергопоглощающие элементы, соединяющие две части рулевой колонки, выполнены в виде или упругих пластин, или гофрированной сетки, или же с использованием стальных шариков, помещенных между внутренней и наружной телескопическими трубами. При перемещении труб вдоль оси такие шарики вдавливаются в их стенки.
Наиболее простым и эффективным средством, уберегающим людей от перемещения при столкновениях, являются ремни безопасности. По законодательству многих стран, в том числе и нашей, их установка на автомобилях обязательна.
Другим средством, ограничивающим перемещение людей в салоне при ударе, являются различные подушки безопасности. Они не стесняют человека, так как срабатывают только при ударе и предохраняют не только голову, но и верхнюю часть туловища. Однако они имеют свои недостатки: значительный шум при наполнении их газом, который может повредить барабанные перепонки, плохая защита при боковых ударах и опрокидывании автомобиля. Поэтому постоянно идет поиск новых, более надежных средств, ограничивающих перемещение человека при авариях. Были попытки применить для этих целей так называемые сетки безопасности.
Простейшим и надежным средством уменьшения травм при авариях является надёжное крепление сидений и их спинок, которое должно выдерживать многократную нагрузку. Регулирующие устройства сидений должны иметь автоматическую блокировку, выдерживающую продольную перегрузку до 20g.
Остановимся на других требованиях безопасности, которые самодеятельные конструкторы должны учитывать. Вокруг водителя и пассажиров в салоне обеспечивается защитная зона - жизненное пространство. В это пространство (рис. 94) при аварии не должны попадать детали конструкции автомобиля. Те же детали, что находятся в этом пространстве, должны иметь такую форму, чтобы уменьшить тяжесть телесных повреждений тела человека. Эти детали не должны иметь острых углов и выступающих частей, по возможности должны быть уплотнены и покрыты мягкой обивкой.
Те элементы управления, которые располагаются в зоне возможного удара, должны иметь головку площадью не менее 200 мм2 с радиусом закругления краев не менее 2,5 мм. Если же детали выступают над панелью более чем на 9,5 мм, они должны под действием горизонтального усилия 390 Н отсоединяться или утапливаться. Следует обратить внимание на прочность крепления упругой прокладки ветрового стекла и соответствие ее установленным требованиям. Требования безопасности касаются и дверных замков, которые должны оставаться в полностью закрытом положении и при действии на них инерционных нагрузок до 30g.
В последнее время привлекает внимание самодеятельных
Рис. 94. Жизненное пространство водителя
автостроителей конструкция безопасного бампера. Бампер при наездах и столкновениях в первую очередь обеспечивает внешнюю пассивную безопасность, но в то же время является элементом и внутренней пассивной безопасности, так как поглощает большую часть кинетической энергии при ударе.
По типу упругого элемента безопасные бамперы подразделяются на механические, гидравлические, пневматические и комбинированные. На рис. 95, а представлена схема устройства механического бампера с амортизирующим элементом, работающим на сжатие. Здесь энергопоглощающий элемент выполнен из упру-Foro материала в виде конуса. При ударе эластичный элемент вдавливается внутрь конуса и, сжимаясь, поглощает энергию удара. Упругий элемент бампера (вулканизированная резина) может работать на сдвиг (рис. 95, б). Элементы, работающие на сдвиг, удобны еще и тем, что их жесткость не зависит от направления перемещения бампера.
В гидравлических и пневматических бамперах энергия удара поглощается при сжатии газа или перетекании жидкости через дросселирующее устройство. В качестве жидкости используются
Рис. 95. Конструктивная схема безопасного бампера с упругими амортизирующими элементами:
а-работающими на сжатие; б -работающими на сдвиг; / - балка; 2 - боковое крыло; 3-~ шарнир;
4 -упругий элемент; 5.....-энергопоглощающий конус; 6 - буфер; 7 -обойма; 8 - резиновый упругий
элемент; 9 - поперечный брус бампера
Рис. 96. Гидропневматический бампер с легко деформируемой оболочкой:
а - с выбиваемыми заглушками; б - с растягивающимся сильфоном; /-упругая оболочка; 2- узкая часть трубки; 3- трубка; 4 - корпус; 5 -сильфон; 6-пружина
вода (зимой - антифриз), глицерин, силиконовые или. минеральные масла, а в качестве газов - большей частью азот или другой нейтральный газ. На рис. 96 приведены схемы двух типов гидропневматических бамперов с упругими оболочками. На рис. 96, а показана оболочка толщиной около 6 мм из поливинилхлорида,
Рис. 97. Конструктивная схема пневматического безопасного бампера
/ - рукава; 2 -защитная оболочка; 3 клапан; 4 - опорный рукав; 5 - каркас
внутренняя полость которой частично заполнена антифризом. При столкновении сначала деформируется упругий бампер, который сжимает жидкость и воздушную подушку. Под дейстием давления из небольших отверстий, имеющихся в оболочке, выталкиваются пробки и выжимается жидкость. Тем самым корпус автомобиля защищается от повреждений.
Другой вариант бампера показан на рис. 96, б. Здесь в оболочке бампера нет наружных отверстий. Внутренняя полость гибкой оболочки заполнена антифризом и сообщается через специальную трубку с сильфоном, внутри которого помещена пружина. Пружина удерживает сильфон в сжатом состоянии. Энергия удара в таком бампере гасится за счет протекания жидкости через небольшое отверстие в трубке и преодолении силы пружины сильфона. Преимущество второго варианта в том, что жидкость находится все время в замкнутом объеме.
На рис. 97 показан пневматический бампер без жидкости. Он состоит из двух рукавов, уложенных в выемке каркаса из алюминиевого сплава. С другой стороны каркаса в выемке кузова размещается опорный рукав, внутренняя полость которого через небольшое отверстие сообщается с полостью каркаса. При ударе о бампер давление в опорном рукаве повышается и воздух через отверстия поступает в корпус каркаса.
В США запатентована другая конструкция безопасного бампера. Между кузовом и наружной поверхностью бампера расположены четыре камеры из эластичных материалов. Две из них постоянно заполнены воздухом, а расположенные между ними и бампером две другие камеры заполняются воздухом только при торможении. Воздух нагнетается компрессором. При заполнении воздухом двух передних камер бампер, концы которого связаны со специальными штангами, выдвигается вперед до полного наполнения подушек. На штангах имеются кольцевые выступы, в которые упираются пружины. Назначение последних смягчить удар, если подушки потеряют герметичность.
В прил. 2 приведены нормативные документы по обеспечению безопасности автомобилей.
ЗЛЕКТРООБОРУДОВАИИГ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Создаваемый автомобиль будет эксплуатироваться не только в светлое время суток. Несмотря на то, что интенсивность движения на дорогах ночью уменьшается, почти половина дорожно-транспортных происшествий, как показывают статистические данные, приходится именно на темное время суток. Поэтому приборам освещения и сигнализации должно уделяться внимание ничуть не меньше, чем, например, органам управления.
Все создаваемые автомобили, исключая тихоходные, которые делаются для детей, оборудуются системами освещения и сигнализации. Учитывая важность системы электрооборудования для автомобиля, следует обратить внимание на существующие требования. Согласно требованиям каждый автомобиль должен иметь фары с лампами дальнего и ближнего света. Допускается использование двухнитевых, включающих в себя элемент ближнего и дальнего света. Фары должны устанавливаться в головной части автомобиля на расстоянии не ниже 500 мм от поверхности земли и обеспечивать освещение дороги на расстоянии 100 м при включенном дальнем свете и 30 м - при ближнем. Освещенность должна быть достаточной, чтобы распознать на указанном расстоянии пешехода в темной одежде на темном фоне окружающей местности.
Помимо фар каждый автомобиль должен быть оборудован габаритными огнями спереди и сзади. Они должны находиться на расстоянии не более 200 мм от габарита автомобиля. Передние фонари должны иметь прозрачные стекла или матовые и давать белый свет, а задние стекла - красного цвета. На детских автомобилях, не предназначенных для движения в общем потоке транспортных средств, вместо габаритных фонарей можно установить отражатели света.
Для оповещения водителей других транспортных средств об изменении направления движения (поворота или перестроения
в другой ряд) автомобиль должен быть оборудован указателями поворотов. Указателями поворотов служат два фонаря спереди и два фонаря сзади с лампочками, имеющими мощность не менее 15 Вт. Цвет стекол передних указателей поворотов должен быть белый или оранжевый, задних - красный или оранжевый. Габаритные фонари и указатели поворотов могут быть объединены в одном корпусе. Для небольших автомобилей вместо четырех указателей поворотов (два спереди и два сзади) можно установить по бокам кузова только два указателя. Цвет стекол этих указателей не может быть красным; лучше устанавливать стекла желтого цвета. Количество и мощность необходимых приборов для автомобилей приведены в табл. 29.
Таблица 29
Мощность и количество приборов, потребляющих электроэнергию в системе
электрооборудования автомобилей
Наименование | Количество | Мощность одного потребители, Вт | Режим работы |
Фары: | |||
дальний свет | 50 . . .60 | Длительный | |
ближний свет | 18 . . .40 | » | |
Подфарники | » | ||
Задние фонари | » | ||
Габаритные фонари | 5 . . .8 | » | |
Освещение номерного знака | 5 .8 | » | |
Сигналы торможения | 9 " | 18 . . .28 | Кратковременный |
Указатели поворота | 2 4 | 18 . . .28 | Повторно- |
кратковременный | |||
Приборы: | |||
питания | 3. . . 6 | Длительный | |
освещения | 4 10 | 2 . . .3 | » |
Контрольные лампы | 1 3 | 2 . . .6 | раткопромсчшый |
Зажигание | 25 . . . 40 | Длительный | |
Радиоприемник | » | ||
Электродвигатели: | |||
стеклоочистителя | 1 9 | 15 . . 30 | » |
отопителя | 60. . .250 | » | |
вентилятора | 4 . . 20 | » |
Расположение габаритных фонарей и указателей поворотов на кузове автомобиля должно быть таким, чтобы они были хорошо видны в пределах углов, указанных па рис. 98. Разрешается установка по бокам кузова механических указателей поворотов семафорного типа. Однако их устройство сложнее, и такие указа-
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50