Тема лекции 4 Технический уровень и экономическая эффективность автомобилей

4.1 Общие положения

Технический уровень конструкции автомобиля определяется его приспо­собленностью к наиболее эффективно­му использованию, т. е. выполнению перевозок с наименьшими материаль­ными и трудовыми затратами, наибо­лее быстро, высокопроизводительно при полной сохранности грузов и необ­ходимых удобствах для пассажиров на основе ГОСТ 2.116—84 «Карта тех­нического уровня и качества про­дукции».

К основным эксплуатационным свойствам, определяющим технический уровень автомобиля, относятся:

- удельная грузоподъемность и материалоемкость;

- тягово-скоростные свойства;

- топливная экономичность;

- безопасность конструкций;

- проходимость;

- плавность хода;

- надежность;

- эргономические показатели.

4.2 Основные требования к конструкции автомобилей

Требования к конструкции автомобиля условно можно разделить на следующие группы:

- эксплуатационные;

- производственные;

- социальные и законодательные;

- конкурентоспособности.

К эксплуатационным требованиям относятся:

- высокая средняя скорость;

- обеспечение топливной экономичности;

- обеспечение полного использования грузоподъемности;

- надежность;

- приспособленность к климатическим условиям;

- сохранность груза.

К производственным требованиям относятся:

-малые материалоемкость, трудоемкость и себестоимость изготовления;

- конструкторская и технологическая преемственность;

- высокая степень унификации агрегатов, узлов и деталей;

- технологичность конструкции.

К социальным и законодательным требованиям относятся:

- требования по безопасности конструкции;

- требования по эргономическим показателям;

- требования по экологическим показателям;

- соответствие ГОСТам, ОСТам и международным стандартам;

К требованиям конкурентоспособности относятся:

- обеспечение технологического уровня, соответствующего современным международным требованиям;

- патентная чистота;

- обеспечение международного признания;

- соответствие специфическим требованиям стран-импортеров.

4.3 Основные показатели эксплуатационных свойств автомобилей

Показатели материалоемкости

Материалоемкость характеризует совершенство конструкции автомобиля и является важнейшим показателем его технического уровня. В настоящее время основным пока­зателем материалоемкости автомобиля является удельная материа­лоемкость:

где - сухая масса автомобиля, кг; - его грузоподъемность, т; Т- срок службы до капитального ремонта (ресурс), тыс. км.

Сравнение материалоемкости иссле­дуемого автомобиля с аналогами, когда неизвестен их ресурс, производится по удельной грузоподъемно­сти (отношению грузоподъемности к снаряженной массе автомобиля).

Показатели мате­риалоемкости могут сопоставляться только для однотипных автомобилей, используемых в одинаковых дорожных условиях и с кузовами одинакового назначения.

Показатели тягово-скоростных свойств

Скорость движения явля­ется одной из важнейших эксплуата­ционных характеристик автомобиля. Производительность автомобиля прямо пропорциональна скорости движения.

Скоростные свойства автомобиля (автопоезда), согласно ГОСТ 22576— 77, оцениваются следующими показа­телями:

- скоростной характеристикой раз­гон — выбег;

- то же разгона на высшей и пред­шествующей передачах;

- то же на дороге с переменным продольным профилем;

- максимальной скоростью;

- условной максимальной ско­ростью;

- временем разгона на пути 400 и 1000 м;

- временем разгона до заданной скорости.

Кроме того, используется еще один показатель - установившаяся скорость на затяжных подъемах (ГОСТ 21398— 75).

Согласно ГОСТ 21398—75, макси­мальная скорость на горизонтальном участке с сухим ровным покрытием должна быть не менее: для одиночных грузовых автомобилей полной массой не более 3,5 т— 100 км/ч; для одиночных автомобилей полной массой более 3,5 т и автопоездов — 80 км/ч.

Автопоезда полной массой при дви­жении по сухому твердому ровному покрытию должны преодолевать подъ­ем 3 % протяженностью не менее 3 км при установившейся скорости их дви­жения не менее 30 км/ч.

Внешними факторами, характери­зующими условия движения, являются: элементы дороги, ее состояние, интен­сивность движения, организация дви­жения, регламентированные ограниче­ния скоростей, метеорологические ус­ловия и др.

Параметром автомобиля, определя­ющим в значительной степени уровень его тягово-скоростных свойств, явля­ется удельная мощность. Она характеризует энерговооруженность автомобиля (автопоезда) и является основным резервом повышения сред­ней скорости движения. Этот показа­тель особенно важен при сравнении разных автомобилей одного транспорт­ного потока.

В СНГ с целью повышения безопасности движения для грузовых автомобилей и автопоездов полной массой свыше 3,5 т максимальная скорость ограничена 70 км/ч, в США - 90, а в некоторых европейских стра­нах -80 км/ч.

Для оценки уровня скоростных свойств автомобилей (автопоездов) применяют контрольный, аналоговый и статистический методы.

Контрольный метод - это проверка соответствия полученных результатов испытаний требованиям нормативной документации (ГОСТов, ОСТов, ТУ и др.).

Аналоговый метод предполагает со­поставление показателей и характери­стик оцениваемого автомобиля и авто­мобиля-аналога, полученных в типич­ных условиях эксплуатации.

Статистический метод базируется на сопоставлении полученных результатов испытаний автомобиля со среднестатистическими данными, накопленными за определенный период времени по аналогичным автомобилям.

Показатели топливной экономичности

Топливная экономичность является одним из важнейших эксплуатацион­ных свойств автомобиля, в значитель­ной степени определяющим его техни­ческий уровень.

Топливная экономичность автомо­биля, согласно ГОСТ 20306—85, оценивается следующими показателями:

- контрольным расходом топлива;

- расходом топлива в магистраль­ном цикле на дороге;

- расходом топлива в городском цикле на до­роге;

- расходом топлива на стенде;

- топливной характеристикой установившегося движения;

- топливной характеристикой на магистральной холми­стой дороге.

Основным измерителем топливной экономичности является расход топлива (в литрах) на 100 км пути или на 100 т-км транспортной работы.

Конт­рольный расход топлива нормируется заводом-изготовителем транспортного средства и служит для установления соответствия выпускаемых автомобилей требованиям техни­ческих условий, а также может быть использован для определения техниче­ского состояния автомобиля в про­цессе эксплуатации. Данный пока­затель в определенной степени отражает достигнутый уровень топлив­ной экономичности автотранспортных средств.

Для всесторонней характеристики топливной экономичности автомобиля наиболее показательны средние расхо­ды топлива при нормальном эксплуата­ционном режиме движения в разных, наиболее типичных для данного авто­мобиля дорожных условиях. Для возможности сравнения топ­ливной экономичности разных автомо­билей пользуются удельным показате­лем: отношением среднего расхода топлива к выполненной полезной рабо­те по перевозке грузов или пассажи­ров.

Безопасность автомобиля

Условно различают активную, пас­сивную и экологическую безопасность конструкции автомобилей.

Активная безопасность обеспечи­вается теми свойствами и качествами конструкции, которые помогают води­телю предотвратить ДТП. Активную безопасность автомобиля обеспечивают: тормозные свойства; устойчивость; управляемость; мане­вренность; предупредительная звуко­вая и световая сигнализация; система внешнего освещения; эргономические свойства.

Пассивная безопасность обеспечи­вается теми свойствами и качествами конструкции автомобиля, которые в случае аварии сводят к минимуму травмирования водителя и пассажи­ров. Пассивную безопасность автомобиля обеспечивают: травмобезопасность внешних форм автомобиля; ударно-прочностные свойства кузова (кабины); травмобезопасность элементов интерьера; ремни безопасности и подголовники.

Экологическая безопасность авто­мобиля - свойство автомобиля, позволяющее уменьшить вредное воздейст­вие на участников движения и окружа­ющую среду в процессе его нормаль­ной эксплуатации. Экологическую безопасность автомобиля обеспечивают: допустимый уровень внешнего шума; минимальная токсичность отработавших газов; допустимая дымнсть.

Безопасность автомобилей обеспе­чивается безотказностью всех органов управления и механизмов, а также эргономическими показателями авто­мобиля, от которых зависит степень утомляемости водителя.

Ведущими международными орга­низациями, занимающимися вопросами обеспечения безопасности конструкции автомобилей, являются Комитет внутреннего транспорта Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (КВТ ЕЭК ООН); Международная организация по стандартизации (ISO); Европейское Экономическое Сообщество (ЕЭС). Особое место занимает здесь ЕЭК ООН, что обусловлено сотрудничеством не только европейских стран, но и США, Канады, Японии и Австралии.

Официальная проверка на соответ­ствие автомобильной техники действу­ющим Правилам ЕЭК ООН осущест­вляется, как правило, во Франции, Англии, Германии, а офици­альные утверждения являются необхо­димым условием для ее экспорта. В общем случае маркировка офици­ального утверждения состоит из пяти элементов: знак «Е», порядковый но­мер страны, предоставившей офици­альное утверждение; номер Правила ЕЭК ООН, по которому выдано утвер­ждение; номер последней серии утвер­жденных поправок к указанным Пра­вилам; номер официального утвержде­ния.

Процесс проверки на соответствие Правилам ЕЭК ООН или Директивам ЕЭС называется омологацией.

Национальные стандарты ряда стран по безопасности конструкций отличаются от требований Правил ЕЭК ООН и Директив ЕЭС в сторону их ужесточения (Швеция, Япония, США). Это приходится учитывать странам-экспортерам автомобилей.

Показатели тормозных свойств автомобиля

Повышение безопасности работы авто­транспорта в условиях роста скоростей и интенсивности движения связано с дальнейшим совершенствованием тор­мозных систем автотранспортных средств, повышением эффек­тивности их работы.

Показателями эффективности рабо­чей и запасной тормозных систем явля­ются: тормозной путь и установившее­ся замедление в зависимости от на­чальной скорости торможения. Пока­зателем эффективности стояночной и вспомогательной тормозных систем является суммарная тормозная сила, развиваемая соответствующей систе­мой. Нормативы эффективности тормозных систем автомобилей устанавли­вает ГОСТ 22895-77. Основным международным евро­пейским предписанием, регламентиру­ющим требования к тормозным систе­мам, является Правило № 13 ЕЭК ООН.

В настоящее время широко ведутся работы по улучшению тормозных свойств автомобилей, которые проводятся в следующих основных направлениях:

- повышение устойчивости авто­мобиля в процессе торможения с высо­ких скоростей путем более качествен­ного регулирования тормозных сил (применение регуляторов, антиблоки­ровочных систем и др.);

- применение высокотемператур­ных тормозных жидкостей;

- использование тормозных накла­док с повышенной стабильностью фрикционных свойств при нагреве и с уве­личенной износостойкостью (безасбестовые);

- применение дисковых тормозов на обоих мостах легковых автомоби­лей, переход на дисковые тормоза с «плавающей» скобой. Разработка дисковых тормозов для магистраль­ных автомобилей-тягачей и полупри­цепов;

- использование в пневмосистемах адсорбирующих влагоотделителей;

- повышение быстродействия тор­мозных приводов длиннобазовых и многозвенных автопоездов путем при­менения электропневматического привода.

Показатели маневренности

Маневренность автомобиля (автопоезда) может характеризовать­ся следующими показателями:

- наименьшим радиусом поворота по оси следа переднего внешнего коле­са (относительно центра поворота);

- наружным габаритным ради­усом поворота;

- шириной коридора, занимаемо­го автомобилем или автопоездом при повороте с заданным наружным габа­ритным радиусом.

Литература: 2[53-62]

Контрольные вопросы:

1) Какие эксплуатационные свойства автомобиля определяют его технический уровень?

2) Какие требования предъявляются к конструкции автомобиля?

3) Дайте определения показателям материалоемкости.

4) Назовите показатели тягово-скоростных свойств автомобиля?

5) Какие показатели характеризуют топливную экономичность автомобиля?

6) Дайте пояснения видам безопасности автомобиля.

7) Какие показатели характеризуют тормозные свойства автомобиля?

8) Назовите показатели маневренности автомобиля.