автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Оценка влияния конструктивных изменений автотранспортных средств на безопасность их использования

Введение. Цель исследования.

Глава 1. Обзор существующих исследований в области контроля за безопасностью конструкций автотранспортных средств и постановка задач исследования.

Глава 2. Нормативно-правовое регулирование и некоторые результаты деятельности по контролю за конструкцией и техническим состоянием АТС, находящихся в эксплуатации.

2.1. Анализ структуры и состояния парка АТС.

2.2. Нормативно-правовое регулирование деятельности по контролю за конструкцией и техническим состоянием АТС.

2.3. Анализ тенденций аварийности на автомобильном транспорте.

2.4. Анализ статистики дорожно-транспортных происшествий, связанных с конструкцией и техническим состоянием автотранспортных средств

2.5. Выводы по главе.

Глава 3. Исследование влияния вносимых изменений на безопасность конструкции и обоснование методики проверки автотранспортного средства.

3.1. Анализ статистики переоборудования автотранспортных средств.

3.2. Исследование влияния переоборудования автотранспортного средства на его массо-геометрические параметры.

3.3. Уточнение и обоснование методики экспериментального определения положения центра масс транспортного средства в условиях служб технического надзора.

3.4. Исследование влияния переоборудования транспортного средства на его нормируемые тормозные свойства.

3.5. Выводы по главе.

Глава 4. Экспериментальные исследования автотранспортных средств.

4.1. Стендовые исследования автотранспортных средств

4.2. Дорожные испытания автотранспортных средств.

4.3. Выводы по главе.

Отрасль автомобильного транспорта оказалась в числе первых, наиболее быстро перешедших на рыночные условия экономического развития. Это сопровождалось разгосударствлением и массовой приватизацией автотранспортных предприятий, появлением на рынке транспортных услуг большого количества хозяйствующих субъектов -владельцев автотранспортных средств всех форм собственности: государственной, муниципальной, частной, иностранной, общественных организаций, прочей, а также индивидуальных предпринимателей с образованием и без образования юридического лица.

Так, по данным Московской транспортной инспекции, в 1990 г. в г. Москве было менее 2 тысяч автопредприятий и автохозяйств, а уже спустя два года количество владельцев автотранспорта всех форм собственности превысило 32 тысячи. При этом, если раньше владельцами практически всех транспортных средств, предназначенных для платной перевозки грузов и пассажиров, были государственные и муниципальные предприятия, то к настоящему времени в общем объеме таких перевозок в г. Москве на долю предприятий федеральной собственности приходится 0,3 %, автохозяйств, находящихся в введении города - 10,0 %, в частной собственности - 21,3 %, в смешанной - 68,0 %.

Резкое увеличение количества собственников и многообразие предлагаемых транспортных услуг оказало, несомненно, положительное влияние на расширение их объемов, спектра деятельности, качества обслуживания, возникновения конкуренции на рынке перевозчиков.

Вместе с тем, появление множества хозяйствующих субъектов, занимающихся перевозочной деятельностью, оказало вначале и существенное негативное влияние на обеспечение безопасности дорожного движения, работу по профилактике аварийности при осуществлении перевозок. Конец 80-х годов характеризовался созданием значительного числа крупных автотранспортных предприятий, имеющих хорошо оснащенные материальными, техническими и кадровыми ресурсами ремонтную, диагностическую базы, системы поддержания на требуемом уровне и повышения квалификации водителей, медицинского контроля за их здоровьем, обучения безопасному поведению на дорогах, соблюдения режима труда и отдых водителей, содержание транспорта в технически исправном состоянии и т. д.

Появление значительного числа новых собственников привело к тому, что действовавшая хотя и с издержками, система внутрипроизводственного контроля за безопасной работой автомобильного транспорта на первых порах была утрачена. У подавляющего большинства новых владельцев транспортных средств с количеством у них от одного до 10 автомобилей вообще отсутствовали специалисты автомобильного транспорта. В производство транспортных работ и услуг включилось значительное количество слабо подготовленных граждан - предпринимателей и малых предприятий.

Вместе с тем, обстановка с обеспечением безопасности дорожного движения в Российской Федерации остается нестабильной. После 1996 года отмечается рост ряда относительных показателей аварийности: среднего числа пострадавших в расчете на 100 тысяч жителей (+0,96 % в 1999году), числа погибших в 100 ДТП (+2,8 %) и тяжести последствий происшествий (+2,9 %), что свидетельствует о повышении уровня дорожно-транспортного травматизма в стране. Сократилось (-1,7 %) только среднее количество ДТП в расчете на 10 тысяч единиц транспортных средств. В среднем по России на каждые 10 тысяч транспортных средств в 1999 году приходилось 51 ДТП. В этот же период число пострадавших из каждых 100 тысяч населения в среднем по России составило 145 человек, а тяжесть последствий ДТП в среднем по стране составила 14 погибших на 100 пострадавших. В расчете на каждые

10 тысяч километров протяженности улично-дорожной сети в среднем по стране было совершено 967 происшествий.

Таким образом, в целом показатели аварийности и тяжести последствий ДТП в России выше аналогичных показателей развитых стран.

Целью данной работы является повышение безопасности конструкций автотранспортных средств с использованием методов технического надзора. Для достижения поставленной цели необходимо решение ряда последовательных задач:

- анализ причин дорожно-транспортных происшествий и тяжести их последствий;

- анализ влияния государственного регулирования на статистику ДТП;

- выявление систем и параметров автотранспортных средств, оказывающих определяющее влияние на безопасность их конструкций;

- совершенствование методов технического надзора за определяющими конструктивными параметрами автотранспортных средств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Выполненный анализ дорожно-транспортных происшествий и пострадавших в них показал, что в последние годы отмечен устойчивый рост числа погибших и пострадавших в ДТП по причинам нарушений и отклонений в узлах и системах автотранспортных средств, особенно грузовых автомобилей и автобусов. Статистика ДТП по указанным причинам показывает, что наибольшее их число приходится на нарушения тормозных свойств, управляемости и устойчивости, напрямую зависящих от распределения масс и координат центра масс автотранспортных средств.

2. Проведенные широкие исследования статистики внесения изменений в конструкцию (переоборудование) автотранспортных средств их владельцами позволили классифицировать внесения изменений по их видам и типам автотранспортных средств. Эти исследования показали, что 43 % всех переоборудований приходится на грузовые автомобили, 17 % - на автобусы и 8 % - на прицепы. При этом значительная часть - до 60 % - переоборудований приходится на внесения конструктивных изменений, приводящие к существенному нарушению координат центра масс автотранспортного средства: защита груза грузового автомобиля и прицепа (установка контейнеров, кузовов-фургонов и т.д.), изменение типа кузова автомобиля и планировки пассажирского помещения автобуса, установка дополнительного оборудования (в том числе специального) и др.

3. Проведенные с помощью разработанного программного обеспечения расчетные исследования показали, что внесение изменений в конструкции автотранспортных средств могут, в одном из весовых состояний, изменять горизонтальную координату центра масс на величину до 30 % и вертикальную координату - на величину до 28 %.

Такое изменение координат центра масс способно оказать отрицательное влияние на параметры устойчивости транспортного средства.

4. Выполненное методами математической статистики исследование позволило подтвердить целесообразность экспериментального определения координат центра масс методом подъема транспортного средства и обосновать диапазон оптимальных углов его подъема на стенде, находящихся в диапазоне 6. 15°, по условиям допустимых значений суммарных погрешностей измерений.

5. На основании исследований тормозной динамики автотранспортных средств с целью исключения отрицательного влияния на их устойчивость вносимых изменений в конструкцию, установлены поля допустимых изменений координат центра масс конкретных автотранспортных средств в различном их весовом состоянии. При этом отмечена разная чувствительность различных типов транспортных средств к изменению положения центра масс, например, низкая чувствительность к вертикальному и горизонтальному перемещению центра масс у автомобилей ГАЗ-2705, ЗиЛ-5301 как при полной, так и при снаряженной массе, и, наоборот, высокая чувствительность к изменению положения центра масс у автомобилей ГАЗ-Э221 и ВАЗ с задним приводом, а также в состоянии снаряженной массы автомобилей ВАЗ с передним приводом.

6. Разработанная методика проверки параметров безопасности автотранспортных средств, выпущенная в виде отраслевого Руководящего документа РД 37.001.007-2003, включает в себя порядок осуществления проверки, расчетное и экспериментальное определение координат центра масс с использованием выработанных рекомендаций, постоянно пополняемый банк данных по допустимым диапазонам изменения координат центра масс транспортного средства, способ оформления результатов.

7. Разработан порядок работы, организована и осуществляется в Российской Федерации практическая работа по контролю за внесением изменений в конструкции автотранспортных средств в ряде уполномоченных организаций с использованием разработанной методики и результатов исследований.

1. Александров М.П (ред). Тормозные устройства. Справочник. - М.,

2. Афанасьев J1.JL, Дьяков А.Б., Иларионов В.А. Конструктивная безопасность автомобиля.: Учебное пособие для ВТУЗов. М.: Машиностроение, 1983. - 211 е., илл.

3. Балабин И.В., Богданов В.В. Бампер-защита для автомобиля или элемент его дизайна ? «Автомобильная промышленность».- 1998-№ 12 -С. 21-23.

4. Бахмутов С.В., Рыков Е.О., Шемякин Ю.В., Давыдов А.Д., Цветков Ю.В. Силовой автотестер средство совершенствования активной безопасности. - «Автомобильная промышленность»,-1994-№ 8 - С. 9.

5. Безверхий С.Ф., Яценко Н.Н. Основы технологии полигонных испытаний и сертификации автомобилей. М.: ИПК Издательство стандартов. 1996.-600 с.

6. Благодарный Ю.Ф. Коррозия и надежность кузова автобуса. -«Автомобильная промышленность»,-1994-№ 12-С. 11-13.

7. Бюллетень Российской транспортной инспекции. М., 2000, февраль, №2.

8. Бюллетень Российской транспортной инспекции. М., 1999, октябрь, № 1.

9. Веселов А.И., Никульников Э.Н., Развитие требований к безопасности АТС. «Автомобильная промышленность».-1995-№ 1 - С. 29-32.

10. Ю.Гаронин JI.C. Международные требования кавтобусам//«Автомобильная промышленность».-!999.-№ 3 С. 29, 30.

11. П.Гаронин JI.C. Международные требования к автобусам и тенденции их развития//Материалы конф. ААИ за 1997 1998 гг. - Дмитров, 1998. -С. 91,92.

12. Генбом Б.Б., Гудз Г.С. и др. Вопросы динамики торможения и теории рабочих процессов тормозных систем автомобилей. Львов, «Вища школа», 1974.

13. Н.Гинцбург Л. Л. Модель водителя для исследования движения автомобиля по заданной траектории. «Автомобильная промышленность».-!997.-№ 8 - С. 11-16.

14. Гируцкий О.И., Гаронин Л.С. Перспективы российского автобусостроения//«Автомобильная промышленность». 1998. - № 11 -С.21-25.

15. Гируцкий О.И., Гаронин Л.С., Прудников Б.И. Типаж и технический уровень автобусов на ближайшую перспективу//Материалы конф. ААИ за 1997 1998 гг. - Дмитров, 1998. - С. 79-83.

16. Гируцкий О.И. и др. Электронные системы управления агрегатами автомобиля/ Гируцкий О.И., Есеновский-Лашков Ю.К., Поляк Д.Г. -М.: Транспорт, 2000 е.: ил.

17. Гируцкий О.И., Кутенев В.Ф., Ипатов А.А. О государственном регулировании при реализации «Национальной стратегии развития автомобильной промышленности». «Автомобильная промышленность».-1998.-№ 11 - С. 1-4.

18. Гируцкий О.И., Кисуленко Б.В. Система сертификации. «Автомобильная промышленность».-!993.-№ 10-С. 7-10.

19. Гируцкий О.И., Кисуленко Б.В. Малашков И.И., Носенкова А.А. Перспективы развития стандартизации как нормативно-технического обеспечения сертификации автотранспортных средств и их составных частей. «Труды НАМИ», 1993, С. 28-32.

20. Гируцкий О.И., Малашков И.И. Дальнейшее развитие и совершенствование системы сертификации автомобильных изделий. Материалы XX конференции ААИ, 1997, С. 53-58.

21. ГОСТ 8.10.7. Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

22. ГОСТ Р 41.13.08 (Правила ЕЭК ООН № 13.08. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств категорий М, N и О в отношении торможения).

23. ГОСТ Р 41.36.03 (Правила ЕЭК ООН № 36.03. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения пассажирских транспортных средств большой вместимости в отношении общей конструкции).

24. ГОСТ Р 41.52.02 (Правила ЕЭК ООН № 52.02. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения пассажирских транспортных средств малой вместимости в отношении общей конструкции).

25. ГОСТ Р 41.66 (Правила ЕЭК ООН № 66. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения крупногабаритных пассажирских транспортных средств в отношении прочности верхней части их конструкции).

26. ГОСТ Р 41.48 (Правила ЕЭК ООН № 48. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении установки устройств освещения и световой сигнализации).

27. ГОСТ Р 41.79 (Правила ЕЭК ООН № 79. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении их рулевого управления).

28. Данциг Г. Линейное программирование. М.: Прогресс, 1966. - 574 с.

29. Ермаков С.М., Шиглярский А.А. Математическая теория оптимального эксперимента. -М.: Наука, 1987.

30. Закон «О безопасности дорожного движения» № 196-ФЗ. Принят Государственной Думой 15 ноября 1995 г. (в ред. Федерального закона от 02.03.99 № 41-ФЗ).

31. Звонов В.А., Козлов А.В., Кутенев В.Ф. Экологическая безопасность автомобиля с учетом его полного жизненного цикла//«Автомобильная промышленность».-2000.-№ И С. 7-12.

32. Иларионов В.А, Кошелев М.В., Мишурин В.М. Водитель и автомобиль. -М.: Транспорт, 1985.-247 е., ил.

33. Испытания автомобилей. (Коллектив авторов). М.: «Машиностроение». - 1978.-199 с.

34. Кутенев В.Ф., Гируцкий О.И., Гаронин Л.С. Автобусы в национальной стратегии развития автомобильной промышленности России//Автобусы и автомобили: Сборник научных трудов/НАМИ. 1998. - С. 20-34.

35. Кутенев В.Ф., Гируцкий О.И., Нефедьев Я.Н. Пути повышения активной безопасности отечественного автомобиля//«Автомобильная промышленность».-!999.-№ 5 С. 30-31.

36. Кутенев В.Ф., Гируцкий О.И., Нефедьев Я.Н. Активная безопасность автомобиля. Перспективы и тенденции. Основные направления отечественного автомобилестроения. Материалы XXII конференции ААИ, 1998, С. 6-10.

37. Латова В.Б., Эйдинов А.А. Свет и безопасность//Автомобиль и сервис. АБС.-2000., №6, С. 22-23.

38. Лопаницын Е.А., Осипов Н.Я. Динамическая прочность несущей системы легкового автомобиля. Известия вузов. - Машиностроение. -1993.7.9.-С. 115-122.

39. Лыюров М.В., Сальников В.И., Мельников О.В. Пассивная безопасность автобусов. «Автомобильная промышленность».-!998.-№ 10-С. 18-19.

40. Майборода О.В., Литвинова Т.А. Состояние и пути повышения активной безопасности автомобиля. «Автомобильная промышленность».-1995.-№ 1 - С. 32-36.

41. Наставление по техническому надзору «Государственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации».

42. Никульников Э.Н., Барашков А.А., Шевелкин Ю.П. Национальные и международные требования к инерционным тормозным системам. -Сборник трудов НАМИ. М., 1994. - С. 78-83.

43. Новицкий П.В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1985.-248 с.52.0стровцев А.Н. Основы проектирования автомобилей. М.: Машиностроение, 1968, 205 с.

44. ОСТ 37.001.408. Автотранспортные средства. Методы измерения показателей масс.

45. Правила по проведению работ в системе сертификации механических транспортных средств и прицепов. М.: Госстандарт России. -1998, -179 с.

46. Пройкшат А. Шасси автомобиля. Типы приводов. /Под ред. Й.Раймпеля. Пер. с нем. -М.: «Машиностроение, 1989. -232 с.

47. Петрушов В.А. Аэродинамическое сопротивление автомобиля и сопротивление качению его шин. Новые методы и аппаратура для измерений и концепции прогнозирования и нормирования//Автобусы и автомобили: Сборник научных трудов/НАМИ. 1998. - С. 124-147.

48. РД 37.001.109-89. Инспекционные испытания автотранспортных средств. Программа и методы испытаний. Дмитров, 1989. - 53 с.

49. РД 37.001.118-89. Типовая методика эксплуатационных испытаний автотранспортных средств в умеренной климатической зоне. Дмитров, 1989,- Юс.

50. Ротенберг Р.В. Основы надежности системы «водитель-автомобиль-дорога-среда». -М.: Машиностроение, 1986. -216 с.

51. Рябчинский А.И. Пассивная безопасность автомобилей: история, современный уровень, перспективы. «Автомобильная промышленность».-!995.-№ 2 - С. 32-34.

52. Рябчинский А.И., Морозова Т.Э. Нормативы пассивной безопасности для грузовых АТС. «Автомобильная промышленность».-!998.-№ 9-С. 36-37.

53. Сальников В.И., Барашков А.А., Петров В.В. Развитие тормозных систем на современном этапе. Сборник трудов НАМИ. - М., 1994. - С. 87-92.

54. Селифонов В.В., Титков А.И. Аналитические характеристики управляемости автомобиля. Учебное пособие. -МГТУ МАМИ, 1983.

55. Селифонов В.В., Лавровский Е.В. Проблема создания особо больших сочлененных городских автобусов с толкающей задней секцией. ж. «Грузовик», 1998.

56. Соловьев В.А., Яхантова В.Е. Элементарные методы обработки результатов измерений. Д., Изд-во Ленингр. ун-та. - 1977, - 72 с.

57. Суковицин В.И., Ройтман Б.А. и др. Безопасность автомобиля в эксплуатации. М.: Транспорт, 1987. -206 е., ил.

58. Токарев А.А. Определение коэффициента сопротивления дороги по скорости и пути выбега//«Автомобильная промышленность».-!998.-№ 1 -С. 17-19.

59. Фалькевич Б.С. Теория автомобиля. -М.: Машгиз, 1963.

60. Шалдыкин В.П., Яценко Н.Н. Важнейшее из звеньев системы управления качеством//«Автомобильная промышленность».-!999.-№ 7 -С. 8, 9.

61. Юдин Д.Б., Гольштейн Е.Г. Линейное программирование (теория, методы и приложения). М.: 1969. - 424 с.

62. Bannatyne Ross. Moving people safety with electronics-1 Electron. Austral. - 1998. - 60, № 9. -C. 24-28.

63. Burgdorf Jochen. Mit Elektronik von der simplen Bremse zum Sicherheitssystem. «ATZ». -1998. -100, Sonderheft. - C. 82.

64. Friedewald Klaus. Insassenschutz bei Fahrzeugubersehlagen. «ATZ». -1994.-96, №6,- C. 368-372.

65. Hoffmann Hans-Peter, Rtiter Gert. EinfluB fahrzeugseitiger Parameter auf die Schutzwirkung von Kindersicherungseinrichtungen. «ATZ». -1997. -99, № 2.-C. 114-117.

66. Kreikebaum Hartmut. Einstieg in den Kreislauf: Hat die Zukunft des Autos erst begonnen ? «Energie». - 1994. - 46, № 9. - C. 44-47.

67. Leffler Heinz, Krusche Heinz, Bohm Josef, Ktihberger Johannes, Meisenzahl Johannes. Bremsanlage und Schlupf-Regelsysteme der neuen 7er-Reihe von BMW. «Automobiltechnische Zeitschrift» - 1995.- 97, № 1.- C. 8-9, 1218.

68. Liesenfeld Udo. Gegenwartiger Stand und Zukunft der Airbag-Entwicklung. «ATZ». -1994. -96, №.10. - C. 572-573.

69. Lowne R., Neilson J. Human tolerance to impact the basis of design for protection. - Proc. Inst. Moch. Eng. D. - 1994.-208, № 3. -C. 217-221.

70. Rajczak Frank. Qualitatssicherung in der passiven Sicherheitstechnik stellt hohe Anforderungen. «Maschinenmarkt». - 1998. - 104, № 36. - C. 76-79.

71. Sailer Ulrich. Untersuchung von Nutzfahrzeug-Bremselektroniken mit dem Simulator WIESEL. «ATZ». -1997. -99, №.6. - C. 362-369.

72. Wetzel Guiolo. Steuerung eines Mehrfach-Ruckhaltesystems. «ATZ». -1994.-96, №.10.-C. 618-619.82.«WABKO Bremstechnisches Taschenbuch 1987».1. Hannover, 1987.