Послеаварийная безопасность — это свойства транспортного средства снижать тяжесть последствий ДТП.
К элементам послеаварийной безопасности относятся конструктивные свойства автомобиля, предотвращающие возникновение опасных явлений (пожар, заклинивание дверей) в результате ДТП. К элементам послеаварийной безопасности можно также отнести средства аварийной сигнализации и связи, средства оказания пострадавшим медицинской помощи.
Для снижения вероятности возникновения пожара в результате ДТП регламентируют утечку топлива из топливного бака, наливной горловины и топливопроводов при фронтальном ударе и при наезде сзади; применение огнестойкой перегородки между топливным баком и салоном автомобиля; требования к самому баку по статическому электричеству; требования к электропроводке и ее защите; свойства материалов внутренней отделки кузова по горючести (по скорости сгорания) для предотвращения быстрого распространения пламени и образования в салоне автомобиля ядовитых газов (продуктов сгорания).
Наибольшую опасность для водителя и пассажиров представляет возгорание автомобиля. Хотя, по данным статистики, вероятность возгорания при ДТП составляет 0,3... 1,2 %, оно приводит к тяжелейшим последствиям. Требования к пожарной безопасности автомобилей определены нормативными документами, в которых предусмотрены:
- раздельное размещение топливного бака и двигателя, при этом установка бака сзади предпочтительнее, так как лобовые столкновения и наезды на препятствия отличаются особой тяжестью последствий;
- автоматическое отключение бортовых источников энергии;
- обеспечение пожаробезопасности топливных баков, наливных горловин, топливопроводов;
- система блокировки в момент ДТП дверных замков, конструкция замков удерживающих устройств (ремней безопасности), позволяющая легко освободиться от них, чтобы быстро покинуть автомобиль;
- наличие устройств аварийной эвакуации (люки в крыше, инструменты в салоне для разбивания стекол и т.д.); обеспечение бортовыми средствами пожаротушения.
Рассмотренные виды безопасности связаны между собой и влияют друг на друга. Например, замки автомобильных дверей должны выдерживать большие перегрузки не открываясь, чтобы предотвратить выпадение пассажиров при ДТП (пассивная безопасность). Вместе с тем они не должны заклиниваться и препятствовать эвакуации пострадавших из автомобиля (послеаварийная безопасность).
Взаимосвязь разных видов безопасности и противоречивость требований, предъявляемых к конструкции автомобиля, обязывают конструкторов и технологов принимать компромиссные решения.
· Экологическая безопасность транспортных средств
Экологическая безопасность — это свойство транспортного средства снижать степень отрицательного влияния на окружающую среду в процессе всего срока эксплуатации.
По данным Союза инженеров-автомобилестроителей (SAE) средний автомобиль имеет массу 1390 кг. За период эксплуатации 12 лет и пробег 190 тыс. км автомобиль потребляет более 14000 кг топлива 200 л масла, выделяет в атмосферу боле 52 т отработавших газов и 42 кг мелкодисперсных частиц (сажи).
Основные негативные последствия, связанные с эксплуатацией автомобиля, — это потери полезной площади земли, загрязнение атмосферного воздуха, истощение природных ресурсов, уничтожение флоры и фауны, шум, вибрации, электромагнитные излучения.
В настоящее время особую актуальность имеет загрязнение атмосферного воздуха вредными веществами, содержащимися в отработавших газах, к которым относятся прежде всего оксид углерода (СО), углеводороды (СхНy), оксиды азота (NOх), твердые частицы (сажа).
Таблица 2.Выброс загрязняющих веществ транспортными средствами с дизельными двигателями полной массой более 3,5 т
| Уровень выбросов, г/ кВт· ч | ||||
| Стандарт, программа | CO (оксид углерода) | CH (углеводо-роды) | NOx (оксиды азота) | PM (твердые частицы) |
| Правила ЕЭК ООН № 49 (R-49): R-49, с 1.10.1990 г. (Евро-0) | 11,2 | 2,4 | 14,4 | – |
| R-49/02-A, с 1.10.1993 г. (Евро-1) | 4,9 | 1,23 | 9,0 | 0,4 |
| R-49/02-B, с 1.10.1996 г. (Евро-2) | 4,0 | 1,1 | 7,0 | 0,15 |
| R-49/03-А, с 1.10.2001 г. (Евро-3) | 2,1 | 0,66 | 5,0 | 0,10 |
| R-49, с 1.10.2005 г. (Евро-4, проект) | 1,5 | 0,46 | 3,5 | 0,02 |
| R-49, с 1.10.2008 г. (Евро-5, проект) | 1,5 | 0,46 | 2,0 | 0,02 |
| Сверхнизкие выбросы вредных веществ | 1,5 | 0,25 | 2,0 | 0,02 |
| Фактические выбросы: КамАЗ, ЯМЗ | 3,5 – 9,0 | 2,0 – 4,0 | 13,0 – 18,0 | 0,5 – 1,0 |
Вступая в реакцию с окружающим воздухом, загрязняющие вещества образуют фотохимический смог, вызывающий резь в глазах, аллергические, сердечно-сосудистые, нервные заболевания людей.
Отрицательное воздействие автомобиля на окружающую среду заключается не только в выделении токсичных веществ, но и в сжигании кислорода (примерно 3,3 т кислорода на 1 т нефтепродуктов).
Таблица 3. Предельно допустимое содержание вредных веществ для АТС с бензиновыми двигателями по ГОСТ Р 52033-2003 (с 01.01.2005 г.)
| Комплектация автомобиля | Частота вращения коленчатого вала | Оксид углерода, объемная доля, % | Углеводороды, объемная доля, млн.–1 |
| Автомобили категорий М1, М2, М3, N1, N2, N3, произведенные до 01.10.1986 г. | nмин | 4,5 | – |
| Автомобили категорий М1 и N1, не оснащенные системами нейтрализации отработавших газов | nмин | 3,5 | |
| nпов | 2,0 | ||
| Автомобили категорий М2, M3, N2, N3, не оснащенные системами нейтрализации отработавших газов | nмин | 3,5 | |
| nпов | 2,0 | ||
| Автомобили категорий М1 и N1, оборудованные двухкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов | nмин | 1,0 | |
| nпов | 0,6 | ||
| Автомобили категорий М2, M3, N2, N3, оборудованные двухкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов | nмин | 1,0 | |
| nпов | 0,6 | ||
| Автомобили категорий М1 и N1 с трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов и те же автомобили, оборудованные встроенной (бортовой) системой диагностирования | nмин | 0,5 | |
| nпов | 0,3 | ||
| Автомобили категорий М2, M3, N2, N3 с трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов и те же автомобили, оборудованные встроенной (бортовой) системой диагностирования | nмин | 0,5 | |
| nпов | 0,3 |
С 01.01.2005 года по ГОСТ Р 52160-2003 (соответствует требованиям Правил ЕЭК ООН № 24 и ГОСТ Р 41.24-99) предусмотрен контроль уровня дымности дизелей.
Основным нормируемым параметром дымности является коэффициент поглощения света k, вспомогательным – коэффициент ослабления света N.
Дымность автомобилей в режиме свободного ускорения не должна превышать:
· предельно-допустимое значение коэффициента поглощения света k доп, указанное предприятием-изготовителем в знаке официального утверждения и нанесенное на двигатель/автомобиль в соответствие с приложением 3 ГОСТ Р 41.24 (Правила ЕЭК ООН № 24) для обкатанных автомобилей;
· более чем на 0,5м –1 предельных значений k доп, указанных в знаке официального утверждения, для необкатанных автомобилей.
Методы, применяемые для снижения токсичности отработавших газов, можно разделить на четыре группы:
• группа I — изменение конструкции, рабочего процесса, специального регулирования двигателей внутреннего сгорания и их систем;
• группа II — применение другого вида топлива или изменение физико-химических свойств топлива;
• группа III — очистка выбросов от токсичных компонентов с помощью дополнительных устройств;
• группа IV — замена традиционных двигателей новыми мало токсичными силовыми установками.
Группа I включает в себя мероприятия по улучшению смесеобразования и обеднения смеси, дозирования и распределения ее по цилиндрам (электронные и электромеханические системы впрыска топлива, модифицированные быстропрогреваемые впускные клапаны). Токсичность отработавших газов значительно уменьшается при применении бесконтактных транзисторных систем зажигания, карбюраторов новых типов (с быстродействующими заслонками, электронным управлением), при установке устройств для рециркуляции отработавших газов. С помощью специальных регулировок (состава смеси, частоты вращения холостого хода, угла опережения зажигания и времени перекрытия клапанов) можно уменьшить содержание токсичных компонентов в отработавших газах.
Группа II имеет два основных направления — применение присадок к топливам, снижающих выброс свинца, серы, сажи и т.д.; перевод двигателей на другие виды топлива (природный газ, пропан-бутан, водород).
Группа III включает в себя очистку выбросов от токсичных компонентов с помощью нейтрализаторов разных типов и очистителей, устанавливаемых на автомобилях. Для снижения токсичности отработавших газов применяют неэтилированный бензин.
С 01.01.2005 года введен в действие ГОСТ Р 52231-2004 «Внешний шум автомобилей в эксплуатации. Допустимые уровни и методы измерения».
Допустимый уровень шума не должен превышать более чем на 5 дБА контрольного значения, установленного в эксплуатационной документации.
Если в эксплуатационной документации неуказанны контрольные значения уровня шума, то допустимый уровень шума выпускной системы автомобиля не должен превышать значений, приведенный в таблице 4.
Таблица 4. Допустимые уровни шума выпускной системы двигателей автомобилей
| Тип автомобиля | Уровень шума, дБА |
| Автомобили легковые категории М1 и грузопассажирские и грузовые категории N1 | |
| Автобусы категории М2 и автомобили грузовые категории N2 | |
| Автобусы категории М3 и автомобили грузовые категории N3 |
Таблица 5. Ограничение шумности автомобилей полной массой более 3,5 т
по правилу ЕЭК ООН № 51 (в дБА)
| Категория АТС по мощности | Для автомобилей выпуска | ||
| двигателя | До 1991 г. | После 1991 г. | С 1.10.1995 г. |
| Менее 75 кВт | |||
| От 75 до 150 кВт | |||
| Свыше 150 кВт |
Основными источниками шума на автомобиле являются двигатель, шасси автомобиля (трансмиссия, кузов), шины, поток воздуха за автомобилем. Мероприятия по снижению шума автомобиля включают в себя совершенствование конструкций воздухоочистителей, впускных и выпускных трубопроводов, глушителей, синхронизаторов, применение косозубых шестерен постоянного зацепления и менее шумных подшипников, применение других шумопоглощающих и шумоизолирующих устройств.
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислите требования к послеаварийной безопасности ТС.
2. По каким параметрам оценивается экологическая безопасность ТС.
3. По каким веществам и показателям оценивают вредное влияние отработавших газов двигателей автомобилей?
4. Назовите мероприятия по повышению экологической безопасности ТС.