Je pense que personne ne doutera que la voiture représente un grand danger pour les autres et les usagers de la route. Et comme il n'est pas encore possible d'éviter complètement les accidents de la route, la voiture est améliorée dans le sens de réduire la probabilité d'un accident et de minimiser ses conséquences. Ceci est facilité par le resserrement des exigences en matière de sécurité des véhicules de la part des organisations engagées dans des analyses et des expériences pratiques (crash tests). Et de tels événements donnent leurs «fruits» positifs. Chaque année, la voiture devient plus sûre - à la fois pour ceux qui sont à l'intérieur et pour les piétons. Pour comprendre les composants du concept de «sécurité automobile», nous le divisons d'abord en deux parties - la sécurité ACTIVE et PASSIVE.
SÉCURITÉ ACTIVE
Qu'est-ce que la SÉCURITÉ ACTIVE DES VOITURES?
Scientifiquement parlant, il s'agit d'un ensemble de propriétés structurelles et opérationnelles d'une voiture visant à prévenir les accidents de la route et à éliminer les conditions préalables à leur survenue associées aux caractéristiques de conception de la voiture.
En termes simples, ce sont les systèmes de la voiture qui aident à prévenir les accidents.
Ci-dessous - plus d'informations sur les paramètres et les systèmes de la voiture qui affectent sa sécurité active.
1. FIABILITÉ
La fiabilité des composants, assemblages et systèmes d'une voiture est un facteur déterminant de la sécurité active. Des exigences particulièrement élevées sont placées sur la fiabilité des éléments liés à la mise en œuvre de la manœuvre - le système de freinage, la direction, la suspension, le moteur, la transmission, etc. Une fiabilité accrue est obtenue en améliorant la conception, en utilisant de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux.
2. DISPOSITION DE LA VOITURE
Il existe trois types de configuration de véhicule:
et) Moteur avant - la disposition du véhicule dans laquelle le moteur est situé devant l'habitacle. C'est la plus courante et elle comporte deux options: propulsion arrière (classique) et traction avant... Le dernier type de mise en page est traction avant à moteur avant - s'est maintenant généralisée en raison d'un certain nombre d'avantages par rapport à la propulsion arrière:
- meilleure stabilité et maniabilité lors de la conduite à grande vitesse, en particulier sur routes mouillées et glissantes;
- assurer la charge pondérale requise sur les roues motrices;
- un niveau sonore plus faible, facilité par l'absence d'arbre à cardan.
Dans le même temps, les voitures à traction avant présentent un certain nombre d'inconvénients:
- à pleine charge, l'accélération en montée et sur route mouillée est réduite;
- au moment du freinage, répartition trop inégale du poids entre les essieux (les roues de l'essieu avant représentent 70 à 75% du poids de la voiture) et, par conséquent, les forces de freinage (voir Propriétés de freinage);
- les pneus des roues directrices avant motrices sont plus chargés, respectivement, sont plus sujets à l'usure;
- l'entraînement aux roues avant nécessite l'utilisation de joints étroits complexes - joints homocinétiques (SHRUS)
- la combinaison du groupe motopropulseur (moteur et boîte de vitesses) avec le train principal complique l'accès aux différents éléments.
b) Disposition avec central emplacement du moteur - le moteur est situé entre les essieux avant et arrière, c'est assez rare pour les voitures. Il permet d'obtenir l'intérieur le plus spacieux pour les dimensions données et une bonne répartition le long des axes.
dans) Moteur arrière - le moteur est situé derrière l'habitacle. Cette disposition était courante dans les petites voitures. Lors de la transmission du couple aux roues arrière, il a permis d'obtenir un groupe motopropulseur bon marché et la répartition d'une telle charge le long des essieux, dans lequel les roues arrière représentaient environ 60% du poids. Cela a eu un effet positif sur la capacité de cross-country de la voiture, mais négativement sur sa stabilité et sa maniabilité, en particulier à haute vitesse. Les voitures avec cette disposition, à l'heure actuelle, ne sont pratiquement pas produites.
3. PROPRIÉTÉS DES FREINS
La capacité de prévenir les accidents est le plus souvent associée à un freinage brusque, par conséquent, il est nécessaire que les propriétés de freinage de la voiture assurent sa décélération efficace dans toutes les situations de circulation.
Pour remplir cette condition, la force développée par le mécanisme de freinage ne doit pas dépasser la force d'adhérence avec la route, qui dépend de la charge de poids sur la roue et de l'état de la chaussée. Dans le cas contraire, la roue se bloquera (arrêtera de tourner) et commencera à patiner, ce qui peut conduire (surtout lorsque plusieurs roues sont bloquées) au dérapage de la voiture et à une augmentation significative de la distance de freinage. Pour éviter le blocage, les forces exercées par les freins doivent être proportionnelles à la charge de poids sur la roue. Ceci est réalisé en utilisant des freins à disque plus efficaces.
Les voitures modernes utilisent un système de freinage antiblocage (ABS), qui corrige la force de freinage de chaque roue et les empêche de glisser.
En hiver et en été, l'état de la chaussée est différent, par conséquent, pour une meilleure mise en œuvre des propriétés de freinage, il est nécessaire d'utiliser des pneus adaptés à la saison.
4. PROPRIÉTÉS DE TRACTION
Les propriétés de traction (dynamique de traction) d'une voiture déterminent sa capacité à augmenter de manière intensive sa vitesse. La confiance du conducteur lors du dépassement, de la conduite à travers les pré-appui dépend en grande partie de ces propriétés. La dynamique de traction est particulièrement importante pour sortir des situations d'urgence, lorsqu'il est trop tard pour freiner, des conditions difficiles ne permettent pas de manœuvrer et un accident ne peut être évité qu'en anticipant l'événement.
Comme dans le cas des forces de freinage, la force de traction sur la roue ne doit pas être supérieure à la force de traction sur la route, sinon elle commencera à patiner. Ceci est évité par le système de contrôle de traction (PBS). Lorsque la voiture accélère, elle ralentit la roue dont la vitesse de rotation est supérieure à celle des autres, et, si nécessaire, réduit la puissance développée par le moteur.
5. STABILITÉ DE LA VOITURE
La stabilité est la capacité d'une voiture à continuer à se déplacer le long d'une trajectoire donnée, en neutralisant les forces qui la font déraper et se renverser dans diverses conditions routières à des vitesses élevées.
Les types de résistance suivants sont distingués:
- transversal avec mouvement rectiligne (stabilité directionnelle).
Sa violation se manifeste par un lacet (changement de direction du mouvement) de la voiture sur la route et peut être causée par l'action de la force latérale du vent, des valeurs différentes de traction ou de freinage sur les roues du côté gauche ou droit, leur glissement ou leur glissement. jeu important dans la direction, angles d'alignement des roues incorrects, etc .;
- transversal avec mouvement curviligne.
Sa violation entraîne un dérapage ou un renversement sous l'influence de la force centrifuge. La stabilité est particulièrement altérée par une augmentation de la position du centre de masse du véhicule (par exemple, une grande masse de chargement sur une galerie de toit amovible)
- longitudinal.
Sa violation se manifeste par le glissement des roues motrices lors du franchissement de montées et de descentes prolongées de glace ou couvertes de neige de la voiture. Cela est particulièrement vrai pour les trains routiers.
6. CONTRÔLE DE LA VOITURE
La maniabilité est la capacité du véhicule à se déplacer dans la direction donnée par le conducteur.
L'une des caractéristiques de la maniabilité est le sous-virage - la capacité d'une voiture à changer le sens de la marche lorsque le volant est à l'arrêt. En fonction de la modification du rayon de braquage sous l'influence des forces latérales (force centrifuge en virage, force du vent, etc.), la direction peut être:
- insuffisant - la voiture augmente le rayon de braquage;
- neutre - le rayon de braquage ne change pas;
- redondant - le rayon de braquage diminue.
Distinguer la direction par pneu et par roulis.
Direction des pneus
Le sous-virage des pneumatiques est associé à la propriété des pneumatiques de se déplacer à un angle par rapport à une direction donnée lors de la traction latérale (déplacement de la zone de contact avec la route par rapport au plan de rotation de la roue). Si des pneus d'un modèle différent sont montés, la direction peut changer et le véhicule se comportera différemment dans les virages à grande vitesse. De plus, le niveau de glissement latéral dépend de la pression des pneus, qui doit correspondre à celle spécifiée dans le mode d'emploi du véhicule.
Direction du talon
La direction au talon est associée au fait que lorsque la carrosserie s'incline (roulis), les roues changent de position par rapport à la route et à la voiture (selon le type de suspension). Par exemple, si la suspension est à double triangulation, les roues s'inclinent vers les côtés du rouleau, augmentant le glissement.
7. INFORMATIVITÉ
Informativité - propriété d'une voiture de fournir au conducteur et aux autres usagers de la route les informations nécessaires. Informations insuffisantes des autres véhicules sur la route sur l'état de la chaussée, etc. provoque souvent un accident. Le contenu des informations de la voiture est divisé en interne, externe et supplémentaire.
Interne donne l'occasion au conducteur de percevoir les informations nécessaires à la conduite.
Cela dépend des facteurs suivants:
- Visibilité doit permettre au conducteur de recevoir toutes les informations nécessaires sur la situation de la circulation en temps opportun et sans interférence. Les lave-glace défectueux ou inefficaces, les systèmes de soufflage et de chauffage du pare-brise, les essuie-glaces et l'absence de rétroviseurs de série nuisent considérablement à la visibilité dans certaines conditions routières.
- Position du tableau de bord, boutons et touches de commande, levier de vitesses, etc. doit donner au conducteur un temps minimum pour contrôler les indications, actionner les interrupteurs, etc.
Contenu d'information externe - fournir aux autres participants du trafic les informations de la voiture, ce qui est nécessaire pour une interaction correcte avec eux. Il comprend un système d'alarme lumineux externe, un signal sonore, les dimensions, la forme et la couleur du corps. La valeur informative des voitures dépend du contraste de leur couleur par rapport à la surface de la route. Selon les statistiques, les voitures peintes en noir, vert, gris et bleu sont deux fois plus susceptibles d'avoir des accidents en raison de la difficulté à les distinguer dans des conditions de faible visibilité et de nuit. Des indicateurs de direction, des feux de freinage, des feux de position défectueux ne permettront pas aux autres usagers de la route de reconnaître les intentions du conducteur à temps et de prendre la bonne décision.
Contenu d'informations supplémentaires - la propriété de la voiture, lui permettant de fonctionner dans des conditions de visibilité limitée: de nuit, dans le brouillard, etc. Cela dépend des caractéristiques du système d'éclairage et d'autres dispositifs (par exemple, les antibrouillards) qui améliorent la perception du conducteur des informations routières.
8. CONFORTABLE
Le confort de la voiture détermine le temps pendant lequel le conducteur est capable de conduire la voiture sans fatigue. L'augmentation du confort est facilitée par l'utilisation de la transmission automatique, des régulateurs de vitesse (régulateur de vitesse), etc. Actuellement, les voitures sont produites avec un régulateur de vitesse adaptatif. Il maintient non seulement automatiquement la vitesse à un niveau donné, mais aussi, si nécessaire, la réduit à un arrêt complet de la voiture.
SÉCURITÉ PASSIVE
La sécurité passive des véhicules devrait garantir la survie et minimiser le nombre de blessures des passagers du véhicule impliqué dans un accident de la route.
Ces dernières années, la sécurité passive des véhicules est devenue l'un des éléments les plus importants du point de vue des constructeurs. D'énormes fonds sont investis dans l'étude de ce sujet et son développement, et pas seulement parce que les entreprises se soucient de la santé des clients, mais parce que la sécurité est un levier de vente. Et les entreprises adorent vendre.
J'essaierai d'expliquer quelques définitions cachées sous la définition large de «sécurité passive».
Il est subdivisé en externe et interne.
Externe est obtenu en éliminant les coins pointus, les poignées saillantes, etc. sur la surface extérieure du corps. Avec cela, tout est clair et assez simple.
Pour monter de niveau interne la sécurité utilise de nombreuses solutions de conception différentes:
1. STRUCTURE DU CORPS ou «GRILLE DE SÉCURITÉ»
Il fournit des charges acceptables sur le corps humain en cas de forte décélération lors d'un accident et préserve l'espace de l'habitacle après une déformation du corps.
Lors d'un accident grave, il existe un risque que le moteur et d'autres composants pénètrent dans la cabine du conducteur. Par conséquent, la cabine est entourée d'une «cage de sécurité» spéciale, qui constitue une protection absolue dans de tels cas. Les mêmes nervures et barres de renfort se retrouvent dans les portes de la voiture (en cas de collision latérale).
Cela comprend également zones de dissipation d'énergie.
Lors d'un accident grave, une décélération soudaine et soudaine se produit jusqu'à ce que le véhicule s'arrête complètement. Ce processus entraîne d'énormes surcharges sur le corps des passagers, qui peuvent être mortelles. Il s'ensuit qu'il est nécessaire de trouver un moyen de "ralentir" la décélération afin de réduire la charge sur le corps humain. Une façon d'y parvenir est de concevoir des zones d'amortissement des collisions à l'avant et à l'arrière de la carrosserie. La destruction de la voiture sera plus sévère, mais les passagers resteront intacts (et ceci en comparaison avec les vieilles voitures "à peau épaisse", lorsque la voiture est descendue avec une "légère frayeur", mais que les passagers ont été grièvement blessés).
2. CEINTURE DE SÉCURITÉ
Le système de harnais, si familier à nous, est sans aucun doute le moyen le plus efficace de protéger une personne en cas d'accident. Après de nombreuses années, pendant lesquelles le système est resté inchangé, ces dernières années, des changements importants sont intervenus qui ont accru le degré de sécurité des passagers. Ainsi, en cas d'accident, le système de prétensionneur de ceinture tire le corps de la personne vers l'arrière du siège, empêchant ainsi le corps d'avancer ou de glisser sous la ceinture. L'efficacité du système est due au fait que la ceinture est dans une position tendue, et non desserrée par l'utilisation de divers clips et pinces à linge, qui annulent pratiquement l'action du prétensionneur. Un élément supplémentaire des ceintures de sécurité à prétensionneur est le système de limitation de la charge maximale du corps. Lorsqu'elle est déclenchée, la ceinture se desserrera légèrement, réduisant ainsi la charge sur le corps.
3. AIRBAGS GONFLABLES (airbag)
Les airbags sont l'un des systèmes de sécurité les plus courants et les plus efficaces dans les voitures modernes (après les ceintures de sécurité). Ils ont commencé à être largement utilisés dès la fin des années 70, mais seulement une décennie plus tard, ils ont vraiment pris la place qui leur revient dans les systèmes de sécurité des voitures de la plupart des constructeurs.
Ils sont placés non seulement devant le conducteur, mais également devant le passager avant, ainsi que sur les côtés (dans les portières, les montants de carrosserie, etc.). Certains modèles de voitures ont leur arrêt forcé en raison du fait que les personnes souffrant de problèmes cardiaques et les enfants peuvent ne pas résister à leurs fausses alarmes.
4. SIÈGES AVEC APPUI-TÊTE
Je ne pense pas que quiconque doute du rôle de l'appui-tête est d'empêcher un mouvement brusque de la tête lors d'un accident. Par conséquent, vous devez régler la hauteur de l'appui-tête et sa position à la bonne position. Les appuie-tête modernes ont deux degrés de réglage pour éviter les blessures aux vertèbres cervicales lors d'un déplacement «avec chevauchement», si caractéristique des collisions arrière.
5. LA SÉCURITÉ DES ENFANTS
Aujourd'hui, il n'est plus nécessaire de se creuser la cervelle pour installer le siège enfant sur les ceintures de sécurité d'origine. Un appareil de plus en plus courant Isofix vous permet d'attacher le siège de sécurité enfant directement aux points de connexion préparés dans la voiture sans utiliser de ceinture de sécurité. Il suffit de vérifier que la voiture et le siège enfant sont adaptés aux fixations Isofix.
La sécurité dépend de trois caractéristiques importantes de la voiture: la taille et le poids, les équipements de sécurité passive qui aident à survivre à un accident et à éviter les blessures, et les équipements de sécurité active qui aident à éviter les accidents de la route.
Cependant, en cas de collision, les voitures plus lourdes avec des scores de crash test relativement faibles peuvent mieux fonctionner que les voitures plus légères avec d'excellents scores. Dans les voitures compactes et petites, deux fois plus de personnes meurent que dans les grandes. Cela doit toujours être rappelé.
Les équipements de sécurité passive aident le conducteur et les passagers à survivre à un accident et à rester sans blessures graves. La taille de la voiture est également un moyen de sécurité passive: plus grande \u003d plus sûre. Mais il y a aussi d'autres points importants.
Ceinture de sécurité sont devenus le meilleur dispositif de protection du conducteur et des passagers jamais inventé. L'idée sensée d'attacher une personne à un siège pour sauver sa vie dans un accident remonte à 1907. Ensuite, le conducteur et les passagers n'étaient attachés qu'au niveau de la taille. Les premières courroies pour voitures de série ont été fournies par la société suédoise Volvo en 1959. Les ceintures de la plupart des voitures sont à trois points, inertielles; certaines voitures de sport utilisent des ceintures à quatre points et même à cinq points pour mieux garder le conducteur en selle. Une chose est claire: plus vous êtes serré contre la chaise, plus vous êtes en sécurité. Les systèmes de ceinture de sécurité modernes ont des prétensionneurs automatiques qui, en cas d'accident, sélectionnent les ceintures qui s'affaissent, augmentant la protection de la personne et conservant de l'espace pour le déploiement des airbags. Il est important de savoir que si les airbags protègent contre les blessures graves, les ceintures de sécurité sont absolument essentielles pour assurer la sécurité totale du conducteur et des passagers. L'American Traffic Safety Organization NHTSA, sur la base de ses recherches, rapporte que l'utilisation de la ceinture de sécurité réduit le risque de décès de 45 à 60%, selon le type de véhicule.
Sans pour autant airbags dans la voiture, c'est impossible, maintenant seuls les paresseux ne le savent pas. Ils nous sauveront d'un coup et du verre brisé. Mais les premiers oreillers étaient comme un projectile perforant - ils se sont ouverts sous l'influence de capteurs d'impact et ont tiré vers le corps à une vitesse de 300 km / h. Une attraction de survie, et seulement, sans parler de l'horreur qu'une personne a vécue au moment du claquement. Maintenant, les oreillers se trouvent même dans les petites voitures les moins chères et peuvent se déplier à des vitesses différentes en fonction de la force de la collision. L'appareil a subi de nombreuses modifications et sauve des vies depuis 25 ans. Cependant, le danger demeure. Si vous avez oublié ou avez été trop paresseux pour attacher votre ceinture, l'oreiller peut facilement ... tuer. Lors d'un accident, même à faible vitesse, le corps vole vers l'avant par inertie, l'oreiller ouvert l'arrêtera, mais la tête recule à grande vitesse. Les chirurgiens appellent cela «coup de fouet». Dans la plupart des cas, cela menace une fracture des vertèbres cervicales. À son meilleur, c'est une amitié éternelle avec les neurologues vertébraux. Ce sont le genre de médecins qui parviennent parfois à mettre en place vos vertèbres. Mais, comme vous le savez, il vaut mieux ne pas toucher les vertèbres cervicales, elles passent dans la catégorie des intouchables. C'est pourquoi un grincement désagréable se fait entendre dans de nombreuses voitures, ce qui ne nous rappelle pas tant de se boucler que nous informe que l'oreiller ne s'ouvrira PAS si la personne n'est pas bouclée. Écoutez attentivement ce que votre voiture vous chante. Les airbags sont spécialement conçus pour fonctionner en conjonction avec les ceintures de sécurité et n'éliminent en aucun cas la nécessité de les utiliser. Selon l'organisation américaine NHTSA, l'utilisation des airbags réduit le risque de décès en cas d'accident de 30 à 35%, selon le type de véhicule.
Lors d'une collision, les ceintures de sécurité et les airbags fonctionnent ensemble. La combinaison de leur travail est 75% plus efficace pour prévenir les blessures graves à la tête et 66% plus efficace pour prévenir les blessures thoraciques. Les airbags latéraux améliorent également considérablement la protection du conducteur et des passagers. Les constructeurs automobiles utilisent également des airbags à deux étages qui se déploient par étapes les uns après les autres pour éviter de blesser les enfants et les adultes de petite taille en raison de l'utilisation de sacs gonflables à une seule étape et moins chers. À cet égard, il est plus correct de placer les enfants uniquement sur les sièges arrière des voitures de tout type.
Appuie-tête Conçu pour éviter les blessures causées par un mouvement brusque de la tête et du cou lors d'une collision avec l'arrière de la voiture. En réalité, les appuie-tête offrent souvent peu ou pas de protection contre les blessures. Une protection efficace lors de l'utilisation d'un appuie-tête peut être obtenue s'il est exactement aligné avec le centre de la tête au niveau de son centre de gravité et pas à plus de 7 cm de l'arrière de la tête. Veuillez noter que certaines options de siège modifient la taille et la position de l'appui-tête. Améliore considérablement la sécurité appuie-tête actifs... Le principe de leur travail est basé sur des lois physiques simples, selon lesquelles la tête est inclinée en arrière un peu plus tard que le corps. Les appuis-tête actifs utilisent la pression exercée par le corps contre le dossier du siège au moment de l'impact, ce qui fait bouger l'appuie-tête vers le haut et vers l'avant, évitant ainsi une inclinaison soudaine de la tête vers l'arrière. En heurtant l'arrière de la voiture, les nouveaux appuis-tête se déclenchent simultanément avec le dossier du siège pour réduire le risque de blessure aux vertèbres non seulement au niveau cervical mais également au niveau de la colonne lombaire. Après l'impact, le bas du dos de la personne assise dans la chaise se déplace involontairement dans la profondeur du dos, tandis que les capteurs intégrés ordonnent à l'appui-tête d'avancer et de monter afin de répartir uniformément la charge sur la colonne vertébrale. S'étendant lors de l'impact, l'appui-tête fixe solidement l'arrière de la tête, empêchant une flexion excessive des vertèbres cervicales. Des tests en laboratoire ont montré que le nouveau système est 10 à 20% plus efficace que le système existant. Dans ce cas, cependant, beaucoup dépend de la position de la personne au moment de l'impact, de son poids et aussi du fait qu'il porte une ceinture de sécurité.
Intégrité structurelle (l'intégrité du châssis de la voiture) est un autre élément important de la sécurité passive de la voiture. Pour chaque voiture, il est testé avant sa mise en production. Les parties du cadre ne doivent pas changer de forme lors de l'impact, tandis que les autres parties doivent absorber l'énergie de l'impact. Les zones de déformation à l'avant et à l'arrière sont peut-être devenues la réalisation la plus importante ici. Plus le capot et le coffre sont froissés, moins les passagers en auront. L'essentiel est que le moteur tombe au sol lors d'un accident. Les ingénieurs développent de plus en plus de nouvelles combinaisons de matériaux pour absorber l'énergie d'impact. Les résultats de leurs activités sont très clairement visibles sur les histoires d'horreur des crash tests. Comme vous le savez, il y a un salon entre le capot et le coffre. Voilà comment cela devrait devenir une capsule de sécurité. Et ce cadre rigide ne doit en aucun cas être froissé. La force de la gélule permet de survivre même dans la plus petite voiture. Si l'avant et l'arrière du cadre sont protégés par un capot et un coffre, alors sur les côtés, seules des barres métalliques dans les portes sont responsables de notre sécurité. Au pire impact, un côté, ils ne peuvent pas protéger, donc ils utilisent des systèmes actifs - airbags latéraux et rideaux, qui surveillent également nos intérêts.
Les éléments de sécurité passive comprennent également:
- pare-chocs avant, qui absorbe une partie de l'énergie cinétique lors d'une collision;
-des pièces de l'intérieur de l'habitacle sans danger pour les traumatismes.
Sécurité active des véhicules
Dans l'arsenal de la sécurité active des véhicules, il existe de nombreux systèmes d'urgence. Parmi eux, il y a les anciens systèmes et les inventions nouvelles. Pour n'en nommer que quelques-uns: le système de freinage antiblocage (ABS), l'antipatinage, le contrôle électronique de la stabilité (ESC), la vision nocturne et le régulateur de vitesse automatique sont des technologies à la mode qui aident le conducteur sur la route aujourd'hui.
Système de freinage antiblocage (ABS) aide à s'arrêter plus rapidement et à ne pas perdre le contrôle du véhicule, en particulier sur les surfaces glissantes. En cas d'arrêt d'urgence, l'ABS fonctionne différemment des freins conventionnels. Avec les freins conventionnels, un arrêt brusque provoque souvent le blocage des roues, ce qui entraîne un dérapage. Le système de freinage antiblocage détecte le blocage de la roue et la relâche, en appliquant les freins 10 fois plus vite que le conducteur ne peut le faire. Lorsque l'ABS est appliqué, un son caractéristique se fait entendre et des vibrations se font sentir sur la pédale de frein. Pour utiliser efficacement l'ABS, la technique de freinage doit être modifiée. Il n'est pas nécessaire de relâcher et d'appuyer à nouveau sur la pédale de frein, car cela désactivera le système ABS. En cas de freinage d'urgence, appuyez une fois sur la pédale et maintenez-la doucement jusqu'à ce que le véhicule s'arrête.
Contrôle de traction (TCS) Il est utilisé pour empêcher le patinage des roues motrices, quel que soit le degré de pression sur la pédale d'accélérateur et la surface de la route. Son principe de fonctionnement repose sur une diminution de la puissance de sortie du moteur avec une augmentation de la vitesse.
roues motrices. L'ordinateur qui contrôle ce système apprend la vitesse de rotation de chaque roue à partir de capteurs installés sur chaque roue et d'un capteur d'accélération. Exactement les mêmes capteurs sont utilisés dans les systèmes ABS et de contrôle de couple.
moment, par conséquent, ces systèmes sont souvent appliqués simultanément. Sur la base des signaux des capteurs indiquant que les roues motrices commencent à patiner, l'ordinateur décide de réduire la puissance du moteur et a un effet similaire à celui-ci.
une diminution du degré de pression sur la pédale d'accélérateur, et le degré de libération de gaz est d'autant plus fort que le taux d'augmentation du glissement est élevé.
ESC (contrôle électronique de la stabilité) - elle est ESP. La tâche de l'ESC est de maintenir la stabilité et la contrôlabilité du véhicule dans les modes de virage extrêmes. En surveillant l'accélération latérale du véhicule, le vecteur de direction, la force de freinage et la vitesse individuelle des roues, le système détecte les situations qui menacent le véhicule de dérapage ou de renversement, libère automatiquement l'accélérateur et freine les roues correspondantes. La figure illustre clairement la situation où le conducteur a dépassé la vitesse maximale d'entrée en virage et a commencé à dériver (ou à dériver). La ligne rouge représente la trajectoire du véhicule sans ESC. Si son conducteur commence à freiner, il a de sérieuses chances de faire demi-tour, et sinon, de quitter la route. ESC, d'autre part, freine sélectivement les roues souhaitées afin que la voiture reste sur la trajectoire souhaitée. L'ESC est le dispositif le plus sophistiqué qui fonctionne avec les systèmes de freinage antiblocage (ABS) et de contrôle de traction (TCS) pour contrôler la traction et la commande des gaz. Le système ESС sur une voiture moderne est presque toujours désactivé. Cela peut aider dans des situations inhabituelles sur la route, par exemple lorsque le véhicule est coincé à bascule.
Régulateur de vitesse est un système qui maintient automatiquement une vitesse donnée, quelles que soient les modifications du profil de la route (montées, descentes). Le fonctionnement de ce système (fixation de la vitesse, diminution ou augmentation) est effectué par le conducteur en appuyant sur les boutons de l'interrupteur de la colonne de direction ou du volant après avoir accéléré la voiture à la vitesse souhaitée. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein ou d'accélérateur, le système est instantanément désactivé.Le régulateur de vitesse réduit considérablement la fatigue du conducteur sur les longs trajets en permettant aux pieds de se détendre. Dans la plupart des cas, le régulateur de vitesse réduit la consommation de carburant en maintenant un fonctionnement stable du moteur; la durée de vie du moteur augmente, car à vitesse constante maintenue par le système, il n'y a pas de charges variables sur ses pièces.
En plus de maintenir une vitesse de conduite constante, il surveille simultanément le respect d'une distance de sécurité par rapport au véhicule qui précède. L'élément principal du régulateur de vitesse actif est un capteur à ultrasons installé dans le pare-chocs avant ou derrière la calandre. Son principe de fonctionnement est similaire aux capteurs radar de stationnement, seule la portée est de plusieurs centaines de mètres, et l'angle de couverture, au contraire, est limité à quelques degrés. En envoyant un signal ultrasonique, le capteur attend une réponse. Si le faisceau trouve un obstacle sous la forme d'une voiture se déplaçant à une vitesse inférieure et revient, il est alors nécessaire de réduire la vitesse. Dès que la route est à nouveau dégagée, la voiture accélère à sa vitesse d'origine.
Les pneus sont une autre caractéristique de sécurité importante d'une voiture moderne. Réfléchissez: c'est la seule chose qui relie la voiture à la route. Un bon jeu de pneus a un gros avantage dans la façon dont la voiture réagit aux manœuvres d'urgence. La qualité des pneus affecte également de manière significative la tenue de route des voitures.
Prenons, par exemple, l'équipement de la Mercedes Classe S. Le véhicule de base est équipé d'un système Pre-Safe. En cas de risque d'accident, que l'électronique détecte par un freinage brusque ou un patinage excessif des roues, Pre-Safe resserre les ceintures de sécurité et gonfle
airbags dans les sièges avant et arrière multi-contours pour mieux sécuriser les passagers. De plus, Pre-Safe «ferme les trappes» - il ferme les fenêtres et le toit ouvrant. Toutes ces préparations devraient réduire la gravité de l’accident éventuel. Un excellent entrepreneur de la classe S est composé de toutes sortes d'assistants électroniques à la conduite - le système de stabilisation ESP, le système de contrôle de traction ASR, le système de freinage d'urgence Brake Assist. Le système d'assistance au freinage d'urgence de la Classe S est associé à un radar. Le radar détecte
distance des voitures devant vous.
S'il devient extrêmement court et que le conducteur freine moins que nécessaire, l'électronique commence à l'aider. Pendant le freinage d'urgence, les feux stop du véhicule clignotent. La Classe S peut être équipée de Distronic Plus sur demande. C'est un régulateur de vitesse automatique, très pratique dans les embouteillages. L'appareil, à l'aide du même radar, surveille la distance par rapport au véhicule qui précède, si nécessaire, arrête la voiture, et lorsque le flux reprend le mouvement, l'accélère automatiquement à sa vitesse précédente. Ainsi, Mercedes soulage le conducteur de toute manipulation en plus de tourner le volant. Œuvres Distronic
à des vitesses de 0 à 200 km / h. Le défilé anti-catastrophe de classe S est complété par un système de vision nocturne infrarouge. Elle arrache des objets de l'obscurité à de puissants phares au xénon.
Cote de sécurité automobile (tests de collision EuroNCAP)
Le phare de la sécurité passive est la European New Car Test Association, ou EuroNCAP en abrégé. Fondée en 1995, cette organisation s'est engagée à détruire régulièrement les voitures neuves, en donnant des notes sur une échelle de cinq étoiles. Plus il y a d'étoiles, mieux c'est. Donc, si la sécurité est votre principale préoccupation lors du choix d'une nouvelle voiture, choisissez le modèle qui a reçu le maximum de cinq étoiles d'EuroNCAP.
Toutes les séries de tests suivent le même scénario. Tout d'abord, les organisateurs sélectionnent des voitures de la même classe et de la même année modèle qui sont populaires sur le marché et achètent deux voitures de chaque modèle de manière anonyme. Les tests sont effectués dans deux centres de recherche indépendants bien connus - l'anglais TRL et le néerlandais TNO. Depuis les premiers tests en 1996 jusqu'à la mi-2000, la cote de sécurité EuroNCAP était "quatre étoiles" et comprenait une évaluation du comportement de la voiture dans deux types de tests - dans les tests de collision frontale et latérale.
Mais à l'été 2000, les experts d'EuroNCAP ont introduit un autre test supplémentaire - une imitation d'un impact latéral sur un poteau. La voiture est placée transversalement sur un chariot mobile et à une vitesse de 29 km / h dirigée par la porte du conducteur dans un poteau métallique d'un diamètre d'environ 25 cm. Seules les voitures équipées d'une protection spéciale de la tête pour le conducteur et les passagers - airbags latéraux «hauts» ou «rideaux» gonflables réussissent ce test ".
Si le véhicule passe trois tests, un halo en forme d'étoile apparaît autour de la tête du mannequin sur le pictogramme de sécurité contre les chocs latéraux. Si le halo est vert, cela signifie que la voiture a réussi le troisième test et a reçu des points supplémentaires qui pourraient la faire passer dans la catégorie cinq étoiles. Et les voitures qui n'ont pas de coussins gonflables latéraux «hauts» ou de «rideaux» gonflables en équipement standard sont testées selon le programme régulier et ne peuvent pas prétendre à la plus haute cote Euro-NCAP.
Il s'est avéré que les dispositifs de protection déclenchés efficacement peuvent réduire de plus d'un ordre de grandeur le risque de blessure à la tête du conducteur en cas de choc latéral sur un poteau. Par exemple, sans oreillers «hauts» ou «rideaux», le critère de blessure à la tête (HIC) peut atteindre 10 000 sur un test «pôle»! (La valeur seuil de HIC, au-delà de laquelle commence la zone des traumatismes crâniens mortellement dangereux, les médecins considèrent 1000.) Mais avec l'utilisation d'oreillers et de «rideaux» «hauts», HIC tombe à des valeurs sûres - 200-300.
Un piéton est l'usager de la route le plus sans défense. Cependant, EuroNCAP ne s'est préoccupé de sa sécurité qu'en 2002, ayant développé une méthodologie appropriée pour évaluer les voitures (étoiles vertes). Après avoir étudié les statistiques, les experts sont arrivés à la conclusion que la majorité des collisions avec des piétons se produisent selon un scénario. Tout d'abord, la voiture heurte les jambes avec un pare-chocs, puis la personne, en fonction de la vitesse de déplacement et du design de la voiture, se cogne la tête soit sur le capot, soit sur le pare-brise.
Avant le test, le pare-chocs et le bord avant du capot sont dessinés en 12 sections, et le capot et la partie inférieure du pare-brise sont divisés en 48 sections. Puis, successivement, chaque zone est frappée avec des simulateurs des jambes et de la tête. La force d'impact correspond à une collision avec une personne à une vitesse de 40 km / h. Les capteurs sont situés à l'intérieur des simulateurs. Après avoir traité leurs données, l'ordinateur attribue une certaine couleur à chaque zone marquée. Les zones les plus sûres sont indiquées en vert, les zones les plus dangereuses en rouge et les zones intermédiaires en jaune. Ensuite, sur la base des scores globaux, une note globale par étoiles est attribuée au véhicule pour la sécurité des piétons. Le score maximum possible est de quatre étoiles.
Ces dernières années, il y a eu une tendance claire - de plus en plus de nouvelles voitures reçoivent des «étoiles» dans le test piéton. Seuls les gros véhicules tout-terrain restent problématiques. La raison est dans la partie avant haute, c'est pourquoi, en cas de collision, le coup ne tombe pas sur les jambes, mais sur le corps.
Et encore une innovation. De plus en plus de voitures sont équipées de systèmes de rappel de ceinture de sécurité (SNRB) - pour la présence d'un tel système dans le siège du conducteur, les experts d'EuroNCAP donnent un point supplémentaire, pour équiper les deux sièges avant - deux points.
L'American National Highway Traffic Safety Association (NHTSA) effectue des crash tests en utilisant sa propre méthode. Lors d'un impact frontal, le véhicule s'écrase contre une barrière de béton rigide à une vitesse de 50 km / h. Les conditions d'impact latéral sont également plus sévères. Le chariot pèse près de 1 400 kg et le véhicule roule à une vitesse de 61 km / h. Ce test est effectué deux fois - des coups sont portés à la porte avant, puis à la porte arrière. Aux États-Unis, une autre organisation, le Transport Research Institute for Insurance Companies, IIHS, bat les voitures professionnellement et officiellement. Mais sa méthodologie n'est pas significativement différente de celle européenne.
Essais de collision en usine
Même un non-spécialiste comprend que les tests décrits ci-dessus ne couvrent pas tous les types d'accidents possibles et, par conséquent, ne permettent pas une évaluation suffisamment complète de la sécurité du véhicule. Par conséquent, tous les grands constructeurs automobiles effectuent leurs propres tests de collision non standard, sans épargner ni temps ni argent. Par exemple, chaque nouveau modèle Mercedes subit 28 tests avant le début de la production. En moyenne, un test prend environ 300 heures-homme. Certains des tests sont effectués virtuellement sur un ordinateur. Mais ils jouent le rôle d'auxiliaire, pour la mise au point finale des voitures, ils ne sont cassés que dans la «vraie vie». Les conséquences les plus graves surviennent à la suite de collisions frontales. Par conséquent, l'essentiel des essais en usine simule ce type d'accident. Dans ce cas, la voiture se heurte à des obstacles déformables et rigides à différents angles, avec différentes vitesses et différentes valeurs de chevauchement. Cependant, même de tels tests ne donnent pas une vue d'ensemble. Les constructeurs ont commencé à pousser les voitures les unes contre les autres, et pas seulement les «camarades de classe», mais aussi les voitures de différentes «catégories de poids» et même les voitures avec des camions. Grâce aux résultats de ces tests, les sous-alimentations sont devenues obligatoires sur tous les camions depuis 2003.
Les experts en sécurité d'usine sont également à la recherche de tests d'impact latéral. Différents angles, vitesses, lieux d'impacts, participants de tailles égales et différentes - tout est pareil que pour les tests frontaux.
Les cabriolets et les gros véhicules tout-terrain sont également testés pour un coup d'État, car selon les statistiques, le nombre de morts dans de tels accidents atteint 40%
Les constructeurs testent souvent leurs voitures avec un choc arrière à basse vitesse (15-45 km / h) et des chevauchements allant jusqu'à 40%. Cela vous permet d'évaluer dans quelle mesure les passagers sont protégés contre les blessures par coup du lapin (dommages aux vertèbres cervicales) et dans quelle mesure le réservoir d'essence est protégé. Les impacts frontaux et latéraux à des vitesses allant jusqu'à 15 km / h aident à déterminer l'étendue des dommages (c'est-à-dire les coûts de réparation) dans les accidents mineurs. Les sièges et les ceintures de sécurité sont testés séparément.
Que font les constructeurs automobiles pour protéger les piétons? Le pare-chocs est fait de plastique plus souple et le moins d'éléments de renforcement possible sont utilisés dans la conception du capot. Mais le principal danger pour la vie humaine réside dans les unités du compartiment moteur. En frappant, la tête frappe le capot et se cogne dessus. Ici, ils vont de deux manières - ils essaient de maximiser l'espace libre sous le capot, ou ils fournissent au capot des squibs. Un capteur situé dans le pare-chocs, lors de l'impact, envoie un signal au mécanisme qui déclenche l'allumeur. Ce dernier, en tirant, soulève le capot de 5 à 6 centimètres, protégeant ainsi la tête de heurter les saillies dures du compartiment moteur.
Poupées pour adultes
Tout le monde sait que les mannequins sont utilisés pour effectuer des crash tests. Mais tout le monde ne sait pas qu'ils ne sont pas arrivés à une décision aussi simple et logique en apparence tout de suite. Au début, des cadavres humains, des animaux étaient utilisés pour des tests et des personnes vivantes - des volontaires - participaient à des tests moins dangereux.
Les pionniers dans la lutte pour la sécurité d'une personne dans une voiture étaient les Américains. C'est aux USA que le premier mannequin a été fabriqué en 1949. Dans sa «cinématique», il ressemblait plus à une grosse poupée: ses membres bougeaient d'une manière complètement différente de celle d'une personne, et son corps était entier. Ce n'est qu'en 1971 que GM a créé un mannequin plus ou moins "humanoïde". Et les "poupées" modernes diffèrent de leur ancêtre, à peu près comme un homme d'un singe.
Désormais, les mannequins sont fabriqués par des familles entières: deux versions du «père» de tailles et de poids différents, une «épouse» plus légère et plus petite et tout un ensemble «d'enfants» - de un an et demi à dix ans. Le poids et les proportions du corps imitent complètement celui d'un humain. Le "cartilage" et les "vertèbres" métalliques fonctionnent comme la colonne vertébrale humaine. Les plaques flexibles remplacent les nervures et les charnières remplacent les joints, même les pieds sont mobiles. Le dessus de ce «squelette» est recouvert d'un revêtement en vinyle dont l'élasticité correspond à l'élasticité de la peau humaine.
À l'intérieur, le mannequin est bourré de la tête aux pieds avec des capteurs qui, lors des tests, transmettent des données à une unité de mémoire située dans la «poitrine». En conséquence, le coût du mannequin est - tenez-vous à la chaise - plus de 200 mille dollars. C'est-à-dire plusieurs fois plus cher que la grande majorité des voitures testées! Mais ces «poupées» sont universelles. Contrairement à leurs prédécesseurs, ils conviennent à la fois aux tests avant et latéraux et aux collisions arrière. La préparation d'un mannequin pour le test nécessite un réglage fin de l'électronique et peut prendre plusieurs semaines. De plus, immédiatement avant l'essai, des marques de peinture sont appliquées sur différentes parties de la «carrosserie» pour déterminer quelles parties de l'habitacle sont en contact lors d'un accident.
Nous vivons dans un monde informatique, c'est pourquoi les spécialistes de la sécurité utilisent activement la simulation virtuelle dans leur travail. Cela permet de collecter beaucoup plus de données et, de plus, ces mannequins sont pratiquement éternels. Les programmeurs Toyota, par exemple, ont développé plus d'une douzaine de modèles qui simulent des personnes de tous âges et des données anthropométriques. Et Volvo a même créé une femme enceinte numérique.
Conclusion
Chaque année, environ 1,2 million de personnes meurent dans des accidents de la route dans le monde et un demi-million sont blessées ou blessées. Afin d’attirer l’attention sur ces chiffres tragiques, les Nations Unies ont déclaré en 2005 chaque troisième dimanche de novembre Journée mondiale du souvenir des victimes de la route. La réalisation de crash tests peut améliorer la sécurité des voitures et ainsi réduire les tristes statistiques ci-dessus.
Sécurité des véhicules.La sécurité des véhicules comprend un ensemble de propriétés de conception et de fonctionnement qui réduisent la probabilité d'accidents de la route, la gravité de leurs conséquences et leur impact négatif sur l'environnement.
Le concept de sécurité de la structure du véhicule comprend la sécurité active et passive.
Sécurité active Les structures sont des mesures constructives visant à prévenir les accidents. Celles-ci incluent des mesures qui assurent la contrôlabilité et la stabilité pendant la conduite, un freinage efficace et fiable, une direction facile et fiable, une faible fatigue du conducteur, une bonne visibilité, un fonctionnement efficace des dispositifs d'éclairage et de signalisation externes, ainsi que l'amélioration des qualités dynamiques de la voiture.
Sécurité passive Les structures sont des mesures constructives qui éliminent ou minimisent les conséquences d'un accident pour le conducteur, les passagers et la cargaison. Ils prévoient l'utilisation de structures de colonne de direction sans danger pour les blessures, d'éléments à forte intensité énergétique à l'avant et à l'arrière des voitures, de garnitures souples de cabine et de carrosserie et de garnitures souples, de ceintures de sécurité, de lunettes de sécurité, d'un système d'alimentation en carburant étanche, de dispositifs de lutte contre l'incendie fiables, de verrous pour le capot et la carrosserie avec dispositifs de verrouillage, coffre-fort disposition des pièces et de toutes les voitures.
Ces dernières années, une grande attention a été accordée à l'amélioration de la sécurité de la construction des véhicules dans tous les pays qui les produisent. Plus généralement aux États-Unis d'Amérique. La sécurité active d'un véhicule s'entend de ses propriétés qui réduisent la probabilité d'un accident de la route.
La sécurité active est assurée par plusieurs propriétés opérationnelles qui permettent au conducteur de conduire la voiture en toute confiance, d'accélérer et de freiner avec l'intensité requise, et de manœuvrer sur la chaussée, ce qui est requis par la situation routière, sans dépense importante de forces physiques. Les principales de ces propriétés sont: la traction, le freinage, la stabilité, la contrôlabilité, la capacité de cross-country, le contenu de l'information, l'habitabilité.
Sous la sécurité passive du véhiculenous comprenons ses propriétés qui réduisent la gravité des conséquences d'un accident de la route.
Distinguer la sécurité passive externe et interne du véhicule. La principale exigence de la sécurité passive externe est d'assurer une telle mise en œuvre constructive des surfaces extérieures et des éléments du véhicule, dans laquelle la probabilité d'endommagement d'une personne par ces éléments en cas d'accident de la route serait minime.
Comme vous le savez, un nombre important d'accidents sont associés à des collisions et des collisions avec un obstacle fixe. À cet égard, l'une des exigences pour la sécurité passive externe des véhicules est de protéger les conducteurs et les passagers contre les blessures, ainsi que le véhicule lui-même contre les dommages causés par des éléments structurels externes.
Figure 8.1 - Schéma des forces et moments agissant sur la voiture
Figure 8.1 - Structure de sécurité du véhicule
Un exemple d'élément de sécurité passive peut être un pare-chocs antichoc, dont le but est d'adoucir l'impact de la voiture sur les obstacles à basse vitesse (par exemple, lors de manœuvres dans une aire de stationnement).
La limite d'endurance des forces G pour une personne est de 50 à 60 g (accélération de la gravité en g). La limite d'endurance pour un corps non protégé est la quantité d'énergie perçue directement par le corps, correspondant à une vitesse de déplacement d'environ 15 km / h. À 50 km / h, l'énergie dépasse d'environ 10 fois la valeur admissible. Par conséquent, la tâche consiste à réduire l'accélération du corps humain lors d'une collision due aux déformations continues de l'avant de la carrosserie, dans lesquelles le plus d'énergie possible est absorbé.
Autrement dit, plus la déformation de la voiture est grande et plus elle se produit longtemps, moins le conducteur subit une surcharge lorsqu'il heurte un obstacle.
La sécurité passive externe est liée aux éléments décoratifs de la carrosserie, des poignées, des rétroviseurs et autres pièces fixées à la carrosserie. Sur les voitures modernes, les poignées de porte fatiguées sont de plus en plus utilisées, qui ne blessent pas les piétons en cas d'accident de la circulation. Les emblèmes saillants des fabricants à l'avant du véhicule ne sont pas utilisés.
Il existe deux exigences principales pour la sécurité passive interne d'une voiture:
Création de conditions dans lesquelles une personne pourrait résister en toute sécurité à toute surcharge;
Élimination des éléments traumatiques à l'intérieur de la carrosserie (cabine). Le conducteur et les passagers en cas de collision, après un arrêt instantané de la voiture, continuent de bouger, maintenant la vitesse de la voiture avant la collision. C'est à ce moment que la plupart des blessures surviennent à la suite de coups de la tête sur le pare-brise, de la poitrine sur le volant et la colonne de direction, les genoux sur le bord inférieur du tableau de bord.
Une analyse des accidents de la route montre que la grande majorité des personnes tuées étaient aux places avant. Par conséquent, lors de l'élaboration de mesures de sécurité passive, l'attention est principalement accordée à la sécurité du conducteur et du passager assis sur le siège avant.
La conception et la rigidité de la carrosserie de la voiture sont conçues de telle manière qu'en cas de collision, les parties avant et arrière de la carrosserie se déforment et que la déformation de l'habitacle (cabine) soit aussi minime que possible afin de préserver la zone de survie, c'est-à-dire l'espace minimum requis, à l'intérieur duquel la compression du corps d'une personne à l'intérieur du corps est exclue ...
De plus, les mesures suivantes doivent être prises pour réduire la gravité des conséquences d'une collision:
La nécessité de déplacer le volant et la colonne de direction et d'absorber l'énergie d'impact par eux, ainsi que de répartir uniformément l'impact sur la surface de la poitrine du conducteur;
Élimination de la possibilité d'éjection ou de perte des passagers et du conducteur (fiabilité des serrures des portes);
Disponibilité d'équipements de protection individuelle et de retenue pour tous les passagers et le conducteur (ceintures de sécurité, appuie-tête, coussins gonflables);
Absence d'éléments traumatiques devant les passagers et le conducteur;
Équipement de carrosserie avec verre de sécurité. L'efficacité de l'utilisation des ceintures de sécurité en combinaison avec d'autres mesures est confirmée par des données statistiques. Ainsi, l'utilisation de ceintures réduit le nombre de blessures de 60 à 75% et réduit leur gravité.
L'un des moyens efficaces de résoudre le problème de la limitation du mouvement du conducteur et des passagers en cas de collision est l'utilisation de coussins pneumatiques qui, lorsque la voiture heurte un obstacle, se remplissent de gaz comprimé en 0,03 à 0,04 s, prennent le coup du conducteur et des passagers et réduisent ainsi la gravité des blessures.
Sous la sécurité des véhicules après un accidentses propriétés s'entendent en cas d'accident pour ne pas gêner l'évacuation des personnes, ne pas causer de blessures pendant et après l'évacuation. Les principales mesures de sécurité post-accidentelles sont les mesures de prévention des incendies, les mesures d'évacuation des personnes et la signalisation d'urgence.
La conséquence la plus grave d'un accident de la circulation est un incendie de voiture. Le plus souvent, un incendie se produit lors d'accidents graves, tels qu'une collision de voitures, des collisions avec des obstacles fixes, ainsi qu'un retournement. Malgré la faible probabilité d'incendie (0,03 -1,2% du nombre total d'incidents), leurs conséquences sont graves.
Ils provoquent une destruction presque complète de la voiture et, s'il est impossible d'évacuer, la mort de personnes. Dans de tels incidents, du carburant est déversé du réservoir endommagé ou du goulot de remplissage. L'allumage se produit à partir de parties chaudes du système d'échappement, d'une étincelle avec un système d'allumage défectueux ou du frottement de parties de la carrosserie sur la route ou sur la carrosserie d'une autre voiture. Il peut y avoir d'autres causes d'incendie.
Sous la sécurité environnementale du véhiculesa propriété est censée réduire le degré d'impact négatif sur l'environnement. La sécurité environnementale couvre tous les aspects de l'utilisation de la voiture. Voici les principaux aspects environnementaux associés au fonctionnement de la voiture.
Perte de terres utilisables... Les terrains nécessaires à la circulation et au stationnement des voitures sont exclus de l'utilisation d'autres secteurs de l'économie nationale. La longueur totale du réseau mondial de routes en dur dépasse 10 millions de km, ce qui signifie une perte de plus de 30 millions d'hectares. L'expansion des rues et des places conduit à «une augmentation du territoire des villes et à l'allongement de toutes les communications. Dans les villes dotées d'un réseau routier développé et d'entreprises de services automobiles, les surfaces allouées au trafic et au stationnement occupent jusqu'à 70% de l'ensemble du territoire.
En outre, d'immenses territoires sont occupés par des usines de production et de réparation de voitures, des services assurant le fonctionnement du transport routier: stations-service, stations-service, campings, etc.
La pollution de l'air... La plupart des impuretés nocives dispersées dans l'atmosphère sont le résultat du fonctionnement des véhicules. Un moteur de moyenne puissance émet dans l'atmosphère en une journée de fonctionnement environ 10 m 3 de gaz d'échappement, qui comprennent du monoxyde de carbone, des hydrocarbures, des oxydes d'azote et de nombreuses autres substances toxiques.
Dans notre pays, les normes suivantes ont été établies pour la concentration moyenne quotidienne maximale admissible de substances toxiques dans l'atmosphère:
Hydrocarbures - 0,0015 g / m;
Monoxyde de carbone - 0,0010 g / m;
Dioxyde d'azote - 0,00004 g / m
Utilisation des ressources naturelles.Des millions de tonnes de matériaux de haute qualité sont utilisés pour la production et l'exploitation des voitures, ce qui entraîne l'épuisement de leurs réserves naturelles. Avec la croissance exponentielle de la consommation d'énergie par habitant, caractéristique des pays industrialisés, le moment viendra bientôt où les sources d'énergie existantes ne pourront pas répondre aux besoins humains.
Une part importante de l'énergie consommée est consommée par les voitures, l'efficacité moteurs dont 0,3 0,35, Par conséquent, 65 - 70% du potentiel énergétique n'est pas utilisé.
Bruit et vibrations.Le niveau de bruit, toléré à long terme par une personne sans effets néfastes, est de 80 à 90 dB Dans les rues des grandes villes et des centres industriels, le niveau de bruit atteint 120 à 130 dB. Les vibrations du sol causées par les mouvements des véhicules ont un effet néfaste sur les bâtiments et les structures. Pour protéger une personne des effets néfastes du bruit des véhicules, diverses techniques sont utilisées: améliorer la conception des voitures, des structures de protection contre le bruit et des espaces verts le long des autoroutes très fréquentées de la ville, organiser un tel régime de circulation lorsque le niveau de bruit est le plus bas.
L'amplitude de la force de traction est d'autant plus grande que le couple moteur et les rapports de transmission de la boîte de vitesses et de la transmission finale sont élevés. Mais la quantité de force de traction ne peut pas dépasser la force de traction des roues motrices sur la route. Si la force de traction dépasse la force de traction des roues avec la route, les roues motrices patineront.
Force d'adhésionégal au produit du coefficient d'adhérence et du poids d'adhérence. Pour un véhicule de traction, le poids d'adhérence est égal à la charge normale sur les roues freinées.
Coefficient d'adhésiondépend du type et de l'état de la chaussée, de la conception et de l'état des pneumatiques (pression d'air, sculpture), de la charge et de la vitesse du véhicule. La valeur du coefficient d'adhérence diminue sur les chaussées mouillées et humides, notamment avec une augmentation de la vitesse de conduite et une bande de roulement usée. Par exemple, sur une route sèche avec du béton bitumineux, le coefficient de frottement est de 0,7 à 0,8 et pour une route mouillée de 0,35 à 0,45. Sur une route verglacée, le coefficient d'adhérence diminue à 0,1 - 0,2.
La force de gravitéla voiture est attachée au centre de gravité. Dans les voitures particulières modernes, le centre de gravité est situé à une hauteur de 0,45 à 0,6 m de la surface de la route et approximativement au milieu de la voiture. Par conséquent, la charge normale d'une voiture particulière est répartie à peu près également le long de ses essieux, c'est-à-dire le poids d'adhérence est de 50% de la charge normale.
La hauteur du centre de gravité pour les camions est de 0,65 à 1 m. Pour les camions à pleine charge, le poids d'adhérence est de 60 à 75% de la charge normale. Pour les véhicules à quatre roues motrices, le poids de l'adhérence est égal à la charge normale du véhicule.
Lorsque la voiture est en mouvement, ces rapports changent, car il y a une redistribution longitudinale de la charge normale entre les essieux des voitures lorsque les roues motrices transfèrent la force de traction, les roues arrière sont plus chargées et lorsque la voiture freine, les roues avant sont chargées. De plus, la redistribution de la charge normale entre les roues avant et arrière a lieu lorsque le véhicule se déplace en descente ou en montée.
La redistribution de la charge, en modifiant la valeur du poids d'adhérence, affecte le degré d'adhérence des roues à la route, les propriétés de freinage et la stabilité de la voiture.
Forces de résistance au mouvement... Force de traction sur les roues motrices du véhicule. Lorsque le véhicule se déplace uniformément sur une route horizontale, ces forces sont: la force de résistance au roulement et la force de résistance à l'air. Lorsque la voiture monte une côte, une force de résistance apparaît pour monter (Fig. 8.2), et lorsque la voiture accélère, une force de résistance à l'accélération (force d'inertie) se produit.
Force de résistance au roulementse produit en raison de la déformation des pneus et de la surface de la route. Il est égal au produit de la charge normale du véhicule et du coefficient de résistance au roulement.
Figure 8.2 - Schéma des forces et moments agissant sur la voiture
Le coefficient de résistance au roulement dépend du type et de l'état de la surface de la route, de la conception des pneus, de l'usure et de la pression d'air des pneus, et de la vitesse du véhicule. Par exemple, pour une route avec une surface en béton bitumineux, le coefficient de résistance au roulement est de 0,014 0,020, pour une route en terre sèche, il est de 0,025 à 0,035.
Sur les chaussées dures, le coefficient de résistance au roulement augmente fortement avec la diminution de la pression des pneus, et augmente avec l'augmentation de la vitesse, ainsi qu'avec l'augmentation du freinage et du couple.
La force de résistance de l'air dépend du coefficient de résistance de l'air, de la surface frontale et de la vitesse du véhicule. Le coefficient de résistance à l'air est déterminé par le type de véhicule et la forme de sa carrosserie, et la zone frontale est déterminée par la voie de la roue (distance entre les centres des pneus) et la hauteur du véhicule. La force de la résistance de l'air augmente proportionnellement au carré de la vitesse du véhicule.
Force de résistance de levageplus la masse du véhicule et la pente de la montée de la route sont importantes, lesquelles sont estimées par l'angle de montée en degrés ou la valeur de la pente, exprimée en pourcentage. Par contre, lorsque le véhicule se déplace en descente, la force de résistance à la montée accélère le mouvement du véhicule.
Sur les routes revêtues de béton bitumineux, la pente longitudinale ne dépasse généralement pas 6%. Si le coefficient de résistance au roulement est pris égal à 0,02, alors la résistance totale de la route sera de 8% t de la charge normale de la voiture.
La force de résistance à l'accélération(force d'inertie) dépend de la masse de la voiture, de son accélération (augmentation de vitesse par unité de temps) et de la masse des pièces en rotation (volant, roues) dont l'accélération nécessite également de la traction.
Lorsque la voiture accélère, la force de résistance à l'accélération est dirigée dans la direction opposée au mouvement. Lorsque le véhicule freine et décélère, la force d'inertie est dirigée vers le véhicule.
Freinage de voiture.Les performances de freinage sont caractérisées par la capacité du véhicule à décélérer et à s'arrêter rapidement. Un système de freinage fiable et efficace permet au conducteur de conduire en toute confiance la voiture à grande vitesse et, si nécessaire, de l'arrêter sur une courte distance.
Les voitures modernes ont quatre systèmes de freinage: de travail, de secours, de stationnement et auxiliaire. De plus, l'entraînement de tous les circuits du système de freinage est séparé. Le système de freinage de service est le plus important pour la maniabilité et la sécurité. Avec son aide, le service et le freinage d'urgence de la voiture sont effectués.
Le freinage de service est appelé freinage avec une légère décélération (1-3 m / s 2). Il est utilisé pour arrêter une voiture à un endroit préalablement marqué ou pour réduire en douceur la vitesse.
Le freinage d'urgence est appelé décélération avec une décélération importante, généralement maximale, atteignant 8 m / s2. Il est utilisé dans un environnement dangereux pour éviter un obstacle inattendu.
Lors du freinage de la voiture, ce n'est pas la force de traction qui agit sur et sur les roues, mais les forces de freinage Pt1 et Pt2, comme le montre la (Fig. 8.3). La force d'inertie dans ce cas est dirigée vers le mouvement du véhicule.
Considérez le processus de freinage d'urgence. Le conducteur, ayant remarqué un obstacle, évalue la situation de la route, prend une décision sur le freinage et transfère son pied sur la pédale de frein. Le temps t nécessaire à ces actions (temps de réaction du conducteur) est indiqué sur (Fig. 8.3) par le segment AB.
Pendant ce temps, la voiture parcourt la trajectoire S sans réduire la vitesse. Ensuite, le conducteur appuie sur la pédale de frein et la pression du cylindre de frein principal (ou de la soupape de frein) est transmise aux freins de roue (le temps de réponse de l'entraînement de frein tpt - section BC. Le temps tt dépend principalement de la conception de l'entraînement de frein. Il est en moyenne de 0,2-0, 4s pour les véhicules à entraînement hydraulique et 0,6-0,8 s pour les véhicules pneumatiques. Pour les trains routiers avec entraînement à frein pneumatique, le temps tt peut atteindre 2-3 s. Pendant le temps tt, la voiture parcourt le chemin St, également sans réduire la vitesse.
Figure 8.3 - Distances d'arrêt et de freinage de la voiture
Après l'expiration du temps trt, le système de freinage est complètement engagé (point C) et la vitesse du véhicule commence à diminuer. Dans ce cas, la décélération augmente d'abord (segment CD, temps de montée de la force de freinage tнт), puis reste approximativement constante (fixe) et égale à jset (temps t bouche, segment DE).
La durée de la période tнт dépend de la masse du véhicule, du type et de l'état de la chaussée. Plus la masse du véhicule et le coefficient d'adhérence des pneumatiques à la route sont importants, plus le temps t est long. La valeur de ce temps est comprise entre 0,1 et 0,6 s. Pendant le temps tнт, la voiture se déplace vers la distance Sнт et sa vitesse diminue légèrement.
Lors de la conduite avec une décélération constante (temps tset, segment DE), la vitesse du véhicule diminue de la même quantité pour chaque seconde. En fin de freinage, il tombe à zéro (point E), et la voiture, ayant dépassé la trajectoire Sust, s'arrête. Le conducteur retire son pied de la pédale de frein et le freinage se produit (temps de freinage toт, section EF).
Cependant, sous l'action de l'inertie, l'essieu avant est chargé lors du freinage, tandis que l'essieu arrière, au contraire, est déchargé. Par conséquent, la réponse sur les roues avant Rzl augmente et sur les roues arrière Rz2 diminue. En conséquence, les forces d'adhérence changent, par conséquent, dans la plupart des voitures, l'utilisation complète et simultanée de l'embrayage par toutes les roues de la voiture est extrêmement rare et la décélération réelle est inférieure au maximum possible.
Pour prendre en compte la diminution de la décélération, un facteur de correction de l'efficacité de freinage K.e doit être introduit dans la formule de détermination de jst, égal à 1,1-1,15 pour les voitures particulières et 1,3-1,5 pour les camions et les bus. Sur route glissante, les forces de freinage sur toutes les roues du véhicule atteignent presque simultanément la valeur de traction.
La distance de freinage est inférieure à la distance d'arrêt, car pendant le temps de réaction du conducteur, la voiture se déplace sur une distance considérable. Les distances d'arrêt et de freinage augmentent avec l'augmentation de la vitesse et la diminution de la traction. Les distances de freinage minimales admissibles à une vitesse initiale de 40 km / h sur une route horizontale avec une surface sèche, propre et uniforme sont normalisées.
L'efficacité du système de freinage dépend dans une large mesure de son état technique et de l'état technique des pneumatiques. Si de l'huile ou de l'eau pénètre dans le système de freinage, le coefficient de frottement entre les garnitures de frein et les tambours (ou disques) diminue et le couple de freinage diminue. Lorsque la bande de roulement du pneu s'use, le coefficient d'adhérence diminue.
Cela entraîne une diminution des forces de freinage. En fonctionnement, les forces de freinage des roues gauche et droite d'une voiture sont souvent différentes, ce qui la fait tourner autour d'un axe vertical. Les raisons peuvent être une usure différente des garnitures de frein et des tambours ou des pneus ou la pénétration d'huile ou d'eau dans le système de freinage d'un côté de la voiture, ce qui réduit le coefficient de frottement et réduit le couple de freinage.
Stabilité du véhicule.La stabilité est comprise comme les propriétés d'une voiture pour résister au dérapage, au glissement, au retournement. Distinguer la stabilité longitudinale et latérale du véhicule. La perte de stabilité latérale est plus probable et dangereuse.
La stabilité de cap d'une voiture est appelée sa propriété de se déplacer dans la direction souhaitée sans actions correctives de la part du conducteur, c'est-à-dire avec une position de volant constante. Une voiture avec une mauvaise stabilité directionnelle change tout le temps soudainement de direction.
Cela constitue une menace pour les autres véhicules et les piétons. Le conducteur, au volant d'une voiture instable, est obligé de surveiller particulièrement attentivement la situation routière et d'ajuster constamment le mouvement pour éviter de sortir de la route. Avec la conduite à long terme d'une telle voiture, le conducteur se fatigue rapidement, la possibilité d'un accident augmente.
La violation de la stabilité directionnelle se produit à la suite de forces perturbatrices, par exemple, des rafales de vent latéral, des impacts de roues sur des routes inégales, ainsi qu'en raison d'un virage brusque des volants par le conducteur. La perte de stabilité peut également être causée par des dysfonctionnements techniques (mauvais réglage des freins, jeu excessif dans la direction ou son coincement, crevaison des pneus, etc.)
La perte de stabilité directionnelle à haute vitesse est particulièrement dangereuse. La voiture, ayant changé de direction de mouvement et déviée même sous un petit angle, peut après un court laps de temps se retrouver dans la voie de circulation en sens inverse. Ainsi, si une voiture se déplaçant à une vitesse de 80 km / h s'écarte de la direction de déplacement en ligne droite de seulement 5 °, elle se déplacera sur le côté de presque 1 m après 2,5 secondes et le conducteur n'aura peut-être pas le temps de ramener la voiture sur la voie précédente.
Figure 8.4 - Schéma des forces agissant sur la voiture
Souvent, la voiture perd de la stabilité lors de la conduite sur une route avec une pente latérale (pente) et lors d'un virage sur une route horizontale.
Si la voiture se déplace le long d'une pente (Figure 8.4, a), la force de gravité G fait un angle β avec la surface de la route et elle peut être décomposée en deux composantes: la force P1 parallèle à la route et la force P2 perpendiculaire à celle-ci.
Force P1, efforcez-vous de faire descendre le véhicule et de le renverser. Plus l'angle d'inclinaison β est grand, plus la force P1 est grande, donc plus la perte de stabilité latérale est probable. Lors de la rotation de la voiture, la cause de la perte de stabilité est la force centrifuge Pc (Fig. 8.4, b), dirigée depuis le centre de rotation et appliquée au centre de gravité de la voiture. Il est directement proportionnel au carré de la vitesse du véhicule et inversement proportionnel au rayon de courbure de sa trajectoire.
Le glissement latéral des pneus sur la route est contrecarré par des forces de traction, comme indiqué ci-dessus, qui dépendent du coefficient de traction. Sur des surfaces sèches et propres, les forces de traction sont suffisamment fortes pour maintenir la stabilité du véhicule même avec des forces latérales élevées. Si la route est recouverte d'une couche de boue mouillée ou de glace, la voiture peut déraper même si elle se déplace à faible vitesse le long d'une courbe relativement douce.
La vitesse maximale à laquelle vous pouvez vous déplacer sur une section courbe de rayon R sans pneus antidérapants est donc, lorsque vous tournez sur une surface asphaltée sèche (jx \u003d 0,7) avec R \u003d 50 m, vous pouvez vous déplacer à une vitesse d'environ 66 km / h. Surmonter le même virage après la pluie (jx \u003d 0,3) sans glisser, vous ne pouvez vous déplacer qu'à une vitesse de 40-43 km / h. Par conséquent, avant de tourner, la vitesse doit être réduite d'autant plus que le rayon du prochain virage est petit. La formule détermine la vitesse à laquelle les roues des deux essieux du véhicule glissent latéralement simultanément.
Ce phénomène est extrêmement rare en pratique. Beaucoup plus souvent, les pneus de l'un des essieux - avant ou arrière - commencent à glisser. Le glissement transversal de l'essieu avant se produit rarement et s'arrête également rapidement. Dans la plupart des cas, les roues de l'essieu arrière coulissent, qui, commençant à se déplacer dans le sens latéral, glissent de plus en plus vite. Ce glissement croisé accéléré est appelé dérapage. Pour éteindre le dérapage qui a commencé, vous devez tourner le volant vers le dérapage. En même temps, la voiture commencera à se déplacer le long d'une courbe plus plate, le rayon de braquage augmentera et la force centrifuge diminuera. Vous devez tourner le volant en douceur et rapidement, mais pas à un très grand angle, afin de ne pas provoquer de virage dans la direction opposée.
Dès que le dérapage s'arrête, vous devez également ramener doucement et rapidement le volant en position neutre. Il faut également noter que pour sortir du dérapage d'une voiture à propulsion arrière, l'alimentation en carburant doit être réduite, et sur une traction avant, au contraire, augmentée. Le dérapage se produit souvent lors d'un freinage d'urgence lorsque l'adhérence du pneu a déjà été utilisée pour générer des forces de freinage. Dans ce cas, arrêtez ou relâchez immédiatement le freinage et augmentez ainsi la stabilité latérale du véhicule.
Sous l'action d'une force latérale, la voiture peut non seulement glisser sur la route, le long et basculer sur le côté ou sur le toit. La possibilité de renversement dépend de la position du centre, du poids du véhicule. Plus le centre de gravité est haut par rapport à la surface du véhicule, plus il est susceptible de se renverser. Surtout souvent les bus, ainsi que les camions engagés dans le transport de marchandises légères et volumineuses (foin, paille, conteneurs vides, etc.) et de liquides sont renversés. Sous l'action d'une force latérale, les ressorts d'un côté du véhicule sont comprimés et la carrosserie s'incline, augmentant le risque de retournement.
Manutention du véhicule.La contrôlabilité est comprise comme la propriété d'une voiture de fournir un mouvement dans la direction donnée par le conducteur. La conduite d'une voiture, plus que ses autres propriétés de performance, est liée au conducteur.
Pour assurer une bonne tenue de route, les paramètres de conception de la voiture doivent correspondre aux caractéristiques psychophysiologiques du conducteur.
La tenue de route d'une voiture est caractérisée par plusieurs indicateurs. Les principaux sont: la valeur limite de la courbure de la trajectoire dans le mouvement circulaire de la voiture, la valeur limite du taux de changement de la courbure de la trajectoire, la quantité d'énergie dépensée pour conduire la voiture, la quantité de déviations spontanées de la voiture par rapport à la direction de mouvement donnée.
Les roues directrices s'écartent constamment de la position neutre sous l'influence des irrégularités de la route. La capacité des roues directrices à maintenir une position neutre et à y revenir après un virage est appelée stabilisation de la direction. La stabilisation du poids est assurée par l'inclinaison latérale des axes de suspension avant. Lors de la rotation des roues, en raison de l'inclinaison latérale des pivots, la voiture se lève, mais son poids s'efforce de ramener les roues tournées dans leur position d'origine.
Le couple de stabilisation à grande vitesse est dû à l'inclinaison longitudinale des pivots. Le pivot d'attelage est situé de telle sorte que son extrémité supérieure est dirigée vers l'arrière et l'extrémité inférieure est dirigée vers l'avant. L'axe de pivot traverse la surface de la route devant la zone de contact roue-route. Par conséquent, lorsque le véhicule se déplace, la force de résistance au roulement crée un moment de stabilisation par rapport à l'axe de pivotement. Si l'appareil à gouverner et le mécanisme de direction sont en bon état de fonctionnement, après avoir fait tourner la voiture, les roues directrices et le volant doivent revenir en position neutre sans la participation du conducteur.
Dans le mécanisme de direction, la vis sans fin est située par rapport au rouleau avec un léger biais. A cet égard, en position médiane, l'écart entre la vis sans fin et le rouleau est minimal et proche de zéro, et lorsque le rouleau et le bipied s'écartent dans n'importe quelle direction, l'écart augmente. Par conséquent, lorsque les roues sont en position neutre, une friction accrue est créée dans le mécanisme de direction, ce qui contribue à la stabilisation des roues et aux moments de stabilisation à grande vitesse.
Un réglage incorrect du mécanisme de direction, de grands espaces dans le boîtier de direction peuvent entraîner une mauvaise stabilisation des roues directrices, à l'origine de fluctuations dans le cours de la voiture. Une voiture avec une mauvaise stabilisation du volant change spontanément de sens de marche, ce qui oblige le conducteur à tourner continuellement le volant dans un sens ou dans l'autre afin de ramener la voiture sur sa voie.
Une mauvaise stabilisation des volants nécessite une dépense importante d'énergie physique et mentale du conducteur, augmente l'usure des pneus et des pièces de direction.
Lorsque la voiture se déplace dans un virage, les roues extérieures et intérieures tournent dans des cercles de différents rayons (Fig. 8.4). Pour que les roues roulent sans glisser, leurs axes doivent se croiser en un point. Pour remplir cette condition, les roues directrices doivent tourner à des angles différents. La tringlerie de direction permet la rotation du volant à différents angles. La roue extérieure tourne toujours à un angle plus petit que la roue intérieure, et cette différence est d'autant plus grande que l'angle de rotation des roues est grand.
L'élasticité des pneus a une influence significative sur le comportement de direction de la voiture. Lorsqu'une force latérale agit sur la voiture (peu importe, les forces d'inertie ou de vent latéral), les pneus se déforment et les roues avec la voiture se déplacent dans le sens de la force latérale. Plus l'effort latéral est important et plus l'élasticité des pneumatiques est élevée, plus ce déplacement est important. L'angle entre le plan de rotation de la roue et la direction de son mouvement est appelé angle de retrait 8 (Fig. 8.5).
Avec les mêmes angles de glissement des roues avant et arrière, le véhicule maintient la direction de mouvement spécifiée, mais pivote par rapport à lui de la quantité de l'angle de glissement. Si l'angle de patinage des roues de l'essieu avant est supérieur à l'angle de patinage des roues du bogie arrière, alors lorsque la voiture se déplace dans un virage, elle aura tendance à se déplacer le long d'un arc d'un rayon plus grand que celui spécifié par le conducteur. Cette propriété de la voiture s'appelle le sous-virage.
Si l'angle de patinage des roues de l'essieu arrière est supérieur à l'angle de patinage des roues de l'essieu avant, alors lorsque la voiture se déplace dans un virage, elle aura tendance à se déplacer le long d'un arc avec un rayon plus petit que celui spécifié par le conducteur. Cette propriété de la voiture s'appelle le survirage.
La direction de la voiture peut être contrôlée dans une certaine mesure en utilisant des pneus de plasticité différente, en modifiant la pression à l'intérieur, en modifiant la répartition de la masse de la voiture le long des essieux (en raison du placement de la charge).
Figure 8.5 - Cinématique du virage et schéma de patinage des roues
Une voiture de survirage est plus agile, mais nécessite plus d'attention et de compétence professionnelle de la part du conducteur. Une voiture sous-virage nécessite moins d'attention et de compétence, mais rend la tâche difficile pour le conducteur, car elle nécessite de tourner le volant à de grands angles.
L'influence de la direction et sur le mouvement du véhicule ne devient perceptible et significative qu'à des vitesses élevées.
La tenue de route du véhicule dépend de l'état technique de son châssis et de sa direction. La diminution de la pression dans l'un des pneus augmente sa résistance au roulement et diminue la rigidité latérale. Par conséquent, une voiture avec un pneu crevé s'écarte constamment de son côté. Pour compenser cette dérive, le conducteur fait tourner les roues directrices dans le sens opposé à la dérive, et les roues commencent à rouler avec un glissement latéral, s'usant intensément.
L'usure des pièces de l'entraînement de direction et de l'articulation de pivot conduit à la formation d'espaces et à l'apparition d'oscillations arbitraires des roues.
Avec de grands espaces et des vitesses de déplacement élevées, l'oscillation des roues avant peut être si importante que leur adhérence est altérée. La raison de l'oscillation des roues peut être leur déséquilibre dû au déséquilibre du pneu, une tache sur la chambre à air, de la saleté sur la jante de la roue. Pour éviter les vibrations des roues, elles doivent être équilibrées sur un support spécial en installant des poids d'équilibrage sur le disque.
Passage de la voiture.La passabilité est comprise comme la propriété d'une voiture de se déplacer sur un terrain accidenté et difficile sans toucher les irrégularités du contour inférieur de la carrosserie. La capacité de cross-country du véhicule est caractérisée par deux groupes d'indicateurs: les indicateurs géométriques de la capacité de cross-country et les indicateurs de cross-country à cinquième roue. Les indicateurs géométriques caractérisent la probabilité de toucher la voiture pour des irrégularités, et les indicateurs de couplage caractérisent la possibilité de conduire sur des tronçons de route difficiles et hors route.
Par passabilité, toutes les voitures peuvent être divisées en trois groupes:
Véhicules à usage général (disposition des roues 4x2, 6x4);
Véhicules tout-terrain (disposition des roues 4x4, 6x6);
Véhicules tout-terrain avec une disposition et une conception spéciales, à essieux multiples avec toutes les roues motrices, véhicules à chenilles ou semi-chenillés, véhicules amphibies et autres véhicules spécialement conçus pour travailler uniquement en conditions tout-terrain.
Considérez les indicateurs géométriques de perméabilité. La garde au sol est la distance entre le point le plus bas du véhicule et la surface de la route. Cet indicateur caractérise la capacité du véhicule à se déplacer sans toucher les obstacles situés sur la trajectoire du mouvement (Figure 8.6).
Figure 8.6 - Indicateurs géométriques de perméabilité
Les rayons de la passabilité longitudinale et transversale sont les rayons des cercles tangents aux roues et le point le plus bas de la voiture situé à l'intérieur de la base (piste). Ces rayons caractérisent la hauteur et la forme d'un obstacle qu'un véhicule peut franchir sans le heurter. Plus ils sont petits, plus la voiture est capable de surmonter des irrégularités importantes sans les toucher avec ses points les plus bas.
Les angles avant et inférieur du porte-à-faux, respectivement, αп1 et αп2, sont formés par la surface de la route et un plan tangent aux roues avant ou arrière et aux points inférieurs saillants de l'avant ou de l'arrière du véhicule.
La hauteur maximale du seuil que la voiture peut franchir pour les roues motrices est de 0,35 à 0,65 du rayon de la roue. La hauteur maximale du seuil franchie par la roue motrice peut atteindre le rayon de la roue et est parfois limitée non pas par les capacités de traction du véhicule ou les propriétés d'adhérence de la route, mais par les faibles valeurs des angles de surplomb ou de dégagement.
La largeur de passage maximale requise au rayon de braquage minimal du véhicule caractérise la capacité de manœuvre sur de petites surfaces, par conséquent, la capacité de cross-country du véhicule dans le plan horizontal est souvent considérée comme une propriété opérationnelle distincte de la maniabilité. Les véhicules les plus maniables sont ceux avec toutes les roues orientables. Dans le cas du remorquage par une remorque ou des semi-remorques, la maniabilité du véhicule se détériore, car lorsque le train routier tourne, la remorque se mélange au centre du virage, c'est pourquoi la largeur de la voie du train routier est supérieure à celle d'un seul véhicule.
Voici les indicateurs de réticulation de la perméabilité. Force de traction maximale - la plus grande force de traction qu'une voiture peut développer dans le rapport le plus bas. Le poids d'attelage est la gravité du véhicule appliquée aux roues motrices. Plus il y a de scènes et de poids, plus la capacité de cross-country du véhicule est élevée.
Parmi les voitures avec une disposition de roues 4x2, les véhicules à traction arrière à moteur arrière et les véhicules à traction avant à moteur avant ont la capacité de cross-country la plus élevée, car avec cette disposition, les roues motrices sont toujours chargées par la masse du moteur. La pression spécifique du pneu sur la surface de support est définie comme le rapport de la charge verticale sur le pneu à la zone de contact mesurée le long du contour de la zone de contact pneu-route q \u003d GF.
Cet indicateur est d'une grande importance pour la capacité de cross-country du véhicule. Plus la pression spécifique est basse, moins le sol est détruit, moins la profondeur de la piste formée est faible, plus la résistance au roulement est faible et plus la perméabilité du véhicule est élevée.
Le rapport de coïncidence de piste est le rapport de la voie de la roue avant à la voie arrière. Lorsque les pistes des roues avant et arrière coïncident complètement, les roues arrière roulent sur le sol compacté par les roues avant, et la résistance au roulement est minimale. Si la voie des roues avant et arrière ne coïncide pas, une énergie supplémentaire est dépensée pour la destruction des parois scellées de la voie formée par les roues avant par les roues arrière. Par conséquent, dans les véhicules tout-terrain, des pneus simples sont souvent installés sur les roues arrière, réduisant ainsi la résistance au roulement.
La capacité de cross-country d'une voiture dépend en grande partie de sa conception. Ainsi, par exemple, dans les véhicules tout-terrain, des différentiels à glissement limité, des différentiels inter-essieux et inter-roues verrouillables, des pneus à profil large avec des crampons développés, des treuils auto-tirants et d'autres dispositifs qui facilitent la capacité de cross-country du véhicule dans des conditions hors route sont utilisés.
Informativité de la voiture.L'informativité est comprise comme la propriété d'une voiture de fournir au conducteur et aux autres usagers de la route les informations nécessaires. Dans toutes les conditions, les informations que reçoit le conducteur sont essentielles pour une conduite sûre. Avec une visibilité insuffisante, en particulier la nuit, le contenu des informations, entre autres propriétés opérationnelles de la voiture, a un impact particulier sur la sécurité routière.
Distinguer le contenu d'information interne et externe.
Contenu d'information interne - il est de la propriété de la voiture de fournir au conducteur des informations sur le fonctionnement des unités et des mécanismes. Cela dépend de la conception du tableau de bord, des dispositifs de visibilité, des poignées, des pédales et des boutons de commande du véhicule.
L'emplacement des instruments sur le panneau et leur disposition doivent permettre au conducteur de passer le minimum de temps à observer les lectures des instruments. Les pédales, poignées, boutons et touches de commande doivent être situés de manière à ce que le conducteur puisse les trouver facilement, surtout la nuit.
La visibilité dépend principalement de la taille des vitres et des essuie-glaces, de la largeur et de l'emplacement des montants de la cabine, de la conception des lave-glaces, du système de soufflage et de chauffage du pare-brise, de l'emplacement et de la conception des rétroviseurs. La visibilité dépend également du confort du siège.
Contenu d'information externe est la propriété d'une voiture pour informer les autres usagers de la route de sa position sur la route et des intentions du conducteur de changer de direction et de vitesse. Cela dépend de la taille, de la forme et de la couleur du corps, de l'emplacement des réflecteurs, de la signalisation lumineuse externe, du signal sonore.
Les camions moyens et lourds, les trains routiers, les bus en raison de leurs dimensions sont plus visibles et mieux distingués que les voitures et les motos. Les voitures peintes dans des couleurs sombres (noir, gris, vert, bleu), en raison de la difficulté à les distinguer, sont 2 fois plus susceptibles d'entrer dans un accident que les voitures peintes de couleurs claires et vives.
Le système de signalisation lumineuse externe doit être fiable et fournir une interprétation sans ambiguïté des signaux par les usagers de la route dans toutes les conditions de visibilité. Les feux de croisement et de route, ainsi que d'autres phares supplémentaires (projecteurs, antibrouillards) améliorent le contenu des informations internes et externes du véhicule lors de la conduite de nuit et dans des conditions de mauvaise visibilité.
Habitabilité de la voiture.L'habitabilité d'un véhicule est constituée des propriétés de l'environnement entourant le conducteur et les passagers, qui déterminent le niveau de confort et d'esthétique i et les lieux de travail et de repos. L'habitabilité est caractérisée par un microclimat, des caractéristiques ergonomiques de la cabine, le bruit et les vibrations, la pollution des gaz et le bon fonctionnement.
Le microclimat est caractérisé par une combinaison de température, d'humidité et de vitesse de l'air. La température optimale de l'air dans la cabine de la voiture est considérée comme étant de 18 à 24 ° C. Une diminution ou une augmentation de la température, en particulier pendant une longue période, affecte les caractéristiques psychophysiologiques du conducteur, conduit à un ralentissement de la réaction et de l'activité mentale, à la fatigue physique et, par conséquent, à une diminution de la productivité du travail et de la sécurité routière.
L'humidité et la vitesse de l'air affectent grandement la thermorégulation du corps. À basse température et à forte humidité, le transfert de chaleur augmente et le corps est soumis à un refroidissement plus intense. À température et humidité élevées, le transfert de chaleur diminue fortement, ce qui entraîne une surchauffe du corps.
Le conducteur commence à ressentir le mouvement de l'air dans la cabine à sa vitesse de 0,25 m / s. La vitesse optimale de l'air dans la cabine est d'environ 1 m / s.
Les propriétés ergonomiques caractérisent la correspondance du siège et des commandes du véhicule avec les paramètres anthropométriques d'une personne, c'est-à-dire la taille de son corps et de ses membres.
La conception du siège doit faciliter l'assise du conducteur derrière les commandes, en garantissant une consommation d'énergie minimale et une disponibilité constante dans le temps.
La palette de couleurs à l'intérieur de l'habitacle accorde également une certaine attention à la psyché du conducteur, ce qui affecte naturellement les performances du conducteur et la sécurité routière.
La nature du bruit et des vibrations est la même: les vibrations mécaniques des pièces automobiles. Les sources de bruit dans une voiture sont le moteur, la transmission, le système d'échappement, la suspension. L'effet du bruit sur le conducteur est la raison d'une augmentation de son temps de réaction, d'une détérioration temporaire des caractéristiques de la vision, d'une diminution de l'attention, d'une violation de la coordination des mouvements et des fonctions de l'appareil vestibulaire.
Les documents réglementaires nationaux et internationaux établissent le niveau sonore maximal autorisé dans la cabine entre 80 et 85 dB.
Contrairement au bruit perçu par l'oreille, les vibrations sont perçues par la surface du corps du conducteur. Tout comme le bruit, les vibrations nuisent gravement à l'état du conducteur et, avec une exposition constante pendant une longue période, elles peuvent affecter sa santé.
La contamination des gaz est caractérisée par la concentration de gaz d'échappement, de vapeurs de carburant et d'autres impuretés nocives dans l'air. Un danger particulier pour le conducteur est le monoxyde de carbone, un gaz incolore et inodore. Entrer dans le sang humain par les poumons, cela le prive de la capacité de fournir de l'oxygène aux cellules du corps. Une personne meurt d'étouffement, ne ressentant rien et ne comprenant pas ce qui lui arrive.
À cet égard, le conducteur doit surveiller attentivement l'étanchéité du conduit d'échappement du moteur, éviter l'aspiration de gaz et de vapeurs du compartiment moteur dans la cabine. Il est strictement interdit de démarrer et surtout de réchauffer le moteur dans le garage lorsque des personnes y sont.
Aujourd'hui, nous allons parler d'actif. Des scientifiques et des programmeurs spécialisés dans les développements prometteurs dans divers domaines de la connaissance humaine: science des matériaux, électronique, physique, biologie et bien d'autres travaillent à améliorer la fiabilité et l'efficacité des systèmes de sécurité des voitures modernes.
Cela est dû à la fois à la complexité des tâches assignées au système de sécurité en cas d'accident et à la nécessité d'équiper la voiture de dispositifs capables de «prédire» et de prévenir les accidents de la route. Pendant longtemps après la création de l'industrie automobile, l'attention principale des développeurs a été dirigée vers l'amélioration des caractéristiques du système de sécurité passive, c'est-à-dire que les concepteurs ont cherché à fournir une protection maximale au conducteur et au passager contre les conséquences de l'accident. Mais aujourd'hui, personne au monde ne remet en question l'affirmation selon laquelle une direction plus importante dans le développement des systèmes de sécurité est le développement d'un complexe efficace de moyens pour détecter et reconnaître les situations de circulation d'urgence, ainsi que la création de dispositifs exécutifs capables de prendre le contrôle d'une voiture et de prévenir un accident. Un tel complexe de moyens techniques installés sur une voiture particulière est appelé système de sécurité active. Le mot «actif» signifie que le système évalue de manière indépendante (sans la participation du conducteur) la situation actuelle du trafic, prend une décision et commence à contrôler les appareils de la voiture afin d'éviter le développement d'événements selon un scénario dangereux.
Aujourd'hui, les éléments suivants du système de sécurité active sont largement utilisés sur les voitures:
- Système de freinage antiblocage (ABS). Empêche le blocage complet d'une ou plusieurs roues pendant le freinage, maintenant ainsi le contrôle du véhicule. Le principe de fonctionnement du système repose sur un changement cyclique de la pression du liquide de frein dans le circuit de chaque roue en fonction des signaux des capteurs de vitesse angulaire. L'ABS est un système non déconnectable;
- Système de contrôle de traction (PBS). Il fonctionne en conjonction avec les éléments ABS et est conçu pour exclure la possibilité de faire glisser les roues motrices de la voiture en contrôlant la valeur de la pression de freinage ou en modifiant le couple moteur (pour cette fonction, le PBS interagit avec l'unité de commande du moteur). PBS peut être désactivé de force par le pilote;
- Système de répartition de la force de freinage (SRTU). Conçu pour exclure l'apparition du blocage des roues arrière de la voiture avant les roues avant et est une sorte d'extension logicielle de la fonctionnalité ABS. Par conséquent, les capteurs et actionneurs du SRTU sont des éléments du système de freinage antiblocage;
- Blocage électronique du différentiel (EBD). Le système empêche les roues motrices de glisser lors du démarrage, de l'accélération sur route mouillée, de la conduite en ligne droite et dans les virages en activant l'algorithme de freinage forcé. Lors du freinage d'une roue qui patine, il se produit une augmentation de couple qui, en raison d'un différentiel symétrique, est transmise à l'autre roue de la voiture, qui a une meilleure adhérence à la chaussée. Pour mettre en œuvre le mode EBD, deux vannes ont été ajoutées à l'unité hydraulique ABS: une vanne d'inversion et une vanne haute pression. Ces deux soupapes, ainsi que la pompe de retour, sont capables de créer indépendamment une haute pression dans les circuits de freinage des roues motrices (ce qui est absent dans la fonctionnalité d'un ABS classique). La commande EBD est effectuée par un programme spécial enregistré dans l'unité de commande ABS;
- Système de stabilité dynamique (SDS). Un autre nom du SDS est le système de stabilité du taux de change. Ce système combine les fonctionnalités et les capacités des quatre systèmes précédents (ABS, PBS, SRTU et EBD) et est donc un appareil d'un niveau supérieur. Le but principal du SDS est de maintenir la voiture sur une trajectoire donnée dans différents modes de conduite. Pendant le fonctionnement, l'unité de commande SDS interagit avec tous les systèmes de sécurité active commandés, ainsi qu'avec les unités de commande du moteur et la transmission automatique. VTS est un système déconnectable;
- Système de freinage d'urgence (SET). Conçu pour utiliser efficacement les capacités du système de freinage dans des situations critiques. Permet de réduire la distance de freinage de 15 à 20%. Structurellement, les ETS sont divisés en deux types: l'assistance au freinage d'urgence et l'exécution d'un freinage entièrement automatique. Dans le premier cas, le système n'est activé qu'après que le conducteur a brusquement appuyé sur la pédale de frein (une vitesse élevée de pression sur la pédale est un signal pour activer le système) et réalisé la pression de freinage maximale. Dans le second, la pression de freinage maximale est générée de manière complètement automatique, sans la participation du conducteur. Dans ce cas, des informations pour prendre une décision sont fournies au système par un capteur de vitesse du véhicule, une caméra vidéo et un radar spécial qui détermine la distance à l'obstacle;
- Système de détection des piétons (SOP). Dans une certaine mesure, le SOP est un dérivé du système de freinage d'urgence du second type, puisque les mêmes caméras vidéo et radars agissent comme des fournisseurs d'informations et les freins de la voiture agissent comme un actionneur. Mais au sein du système, les fonctions sont mises en œuvre différemment, car la tâche principale du SOP est de détecter un ou plusieurs piétons et d'empêcher un véhicule de les heurter ou de les heurter. Jusqu'à présent, les SOP présentent un inconvénient majeur: elles ne fonctionnent pas la nuit et dans des conditions de mauvaise visibilité.
Selon les statistiques disponibles, la plupart de cela se produit avec la participation de voitures, c'est pourquoi les concepteurs et les constructeurs automobiles accordent une attention particulière aux considérations de sécurité. Un gros travail dans ce sens est effectué au stade de la conception, où est réalisée la modélisation de tous les types de moments dangereux pouvant survenir sur la route.
Les systèmes modernes de sécurité active et passive des véhicules comprennent à la fois des dispositifs auxiliaires séparés et des solutions technologiques assez complexes. L'utilisation de tout ce complexe d'outils est conçue pour aider les automobilistes et tous les autres usagers de la route à rendre la vie plus sûre.
Systèmes de sécurité active
La tâche principale des systèmes de sécurité active installés est de créer des conditions pour exclure l'occurrence de toute sorte. À l'heure actuelle, les systèmes électroniques de la voiture sont principalement chargés d'assurer la sécurité active.
Il faut garder à l'esprit que le principal maillon garantissant l'absence d'accidents sur la route reste le conducteur. Tous les systèmes électroniques disponibles ne devraient que l'aider et faciliter la conduite en corrigeant des erreurs mineures.
Système de freinage antiblocage (ABS)
Des dispositifs de freinage antiblocage sont actuellement installés sur la plupart de tous les véhicules. De tels systèmes de sécurité contribuent à éviter le blocage des roues lors du freinage. Cela permet de garder la maîtrise du véhicule dans toutes les situations difficiles.
Le plus grand besoin de systèmes ABS survient généralement lorsque vous vous déplacez sur une route glissante. Si, dans des conditions glaciales, l'unité de commande du véhicule reçoit des informations indiquant que la vitesse de rotation de l'une des roues est inférieure à celle des autres, l'ABS règle la pression du système de freinage sur celle-ci. En conséquence, la vitesse de rotation de toutes les roues est égalisée.
Contrôle de traction (ASC)
Ce type de sécurité active peut être considéré comme l'un des types de système de freinage antiblocage, et il est conçu pour assurer le contrôle du véhicule lors d'une accélération ou d'une montée sur une route glissante. Dans ce cas, le glissement est évité grâce à la redistribution du couple entre les roues.
Programme de stabilité du véhicule (ESP)
Un tel système de sécurité active du véhicule vous permet de maintenir la stabilité du véhicule et d'éviter les urgences. À la base, l'ESP utilise des systèmes de contrôle de traction et de freinage antiblocage pour stabiliser le mouvement du véhicule. De plus, l'ESP se charge du séchage des plaquettes de frein, ce qui facilite grandement la situation lors de la conduite sur piste mouillée.
Répartition de la force de freinage (EBD)
Il est nécessaire de répartir les forces de freinage afin d'exclure la possibilité d'un dérapage du véhicule lors du freinage. EBD est un type de système de freinage antiblocage et redistribue la pression dans le système de freinage entre les roues avant et arrière.
Système de blocage de différentiel
La tâche principale du différentiel est de transférer le couple de la boîte de vitesses aux roues motrices. Un tel complexe de sécurité assure le transfert de puissance à tous les consommateurs dans le cas où l'une des roues motrices a une mauvaise adhérence à la surface, est dans les airs ou sur une route glissante.
Systèmes d'assistance à la descente ou à la remontée
L'inclusion de tels systèmes facilite grandement le contrôle du véhicule lors de la conduite en descente ou en montée. Le but du système d'assistance électronique est de maintenir la vitesse requise en freinant l'une des roues si nécessaire.
Système de stationnement
Les capteurs Parktronic sont utilisés lors de la manœuvre d'une voiture afin de l'empêcher d'entrer en collision avec d'autres objets. Afin d'avertir le conducteur, un signal sonore est émis, parfois l'écran affiche la distance restante jusqu'à l'obstacle.
Frein à main
Le but principal du frein de stationnement est de maintenir le véhicule dans une position statique à l'arrêt.
Systèmes de sécurité passive des véhicules
L'objectif que tout système de sécurité passif des véhicules doit atteindre est de réduire la gravité des conséquences possibles en cas d'urgence. Les méthodes de protection passive appliquées peuvent être les suivantes:
- ceinture de sécurité;
- airbag;
- appui-tête;
- parties du panneau avant de la machine en matériau souple;
- pare-chocs avant et arrière qui absorbent l'énergie lors de l'impact;
- colonne de direction pliante;
- assemblage de pédale sûr;
- suspension du moteur et de toutes les unités principales, le menant au bas de la voiture en cas d'accident;
- production de verres utilisant une technologie qui empêche l'apparition de fragments coupants.
Ceinture de sécurité
Parmi tous les systèmes de sécurité passive utilisés dans une voiture, les ceintures sont considérées comme l'un des principaux éléments.
En cas d'accident de la circulation, les ceintures de sécurité aident à maintenir le conducteur et les passagers en place.
Airbag
Avec les sangles de retenue, l'airbag fait également partie des principaux éléments de la protection passive. En cas d'accident, le remplissage rapide des airbags à gaz protège les occupants des blessures causées par le volant, la vitre ou le tableau de bord.
Appui-tête
Les appuie-tête vous permettent de protéger la région cervicale d'une personne dans certains types d'accidents.
Conclusion
Les systèmes de sécurité active et passive des véhicules contribuent dans de nombreux cas à prévenir la survenue d'accidents, mais seul un comportement responsable sur la route peut largement garantir l'absence de conséquences graves.
