Перспективные направления развития конструкции автомобиля
Персональный легковой автомобиль в современном мире наиболее привлекателен для че- ловека как средство каждодневного транспорта, во-первых, по своим техническим возмож- ностям, во-вторых, из-за способности удовлетворить в наибольшей степени индивидуальные запросы каждого владельца.
Это привело к тому, что автомобиль стал самым массовым транспортным средством в мире, количество автомобилей увеличивается (в первую очередь легковых), и, видимо, эта тенденция сохранится и в ближайшем будущем.
Но массовая автомобилизация несет и негативные последствия: гибель и ранения людей на дорогах, загрязнение окружающей среды, снижение скорости перемещения из-за транспортных заторов, влияние на здоровье человека транспортного шума, увеличение площадей полезных земель, занятых автомобильными дорогами, стоянками и т. д.
В связи с этим конструкция автомобиля будет совершенствоваться в следующих направлениях:
1. Повышение безопасности автомобиля.
Установлено, что причинами большинства дорожно-транспортных происшествий являются ошибки водителей. Можно ожидать, что получат дальнейшее распространение системы, скорее всего, электронные, которые будут принимать на себя некоторые функции управления автомобилем или помощи водителю в критических режимах. Получат распространение общие информационные системы, имеющие связь с каждым автомобилем (системы телематики) и позволяющие осуществлять контроль за состоянием транспортной сети определенного региона и заранее предупреждать водителя о возникновении аварийных ситуаций, рекомендовать наиболее рациональные маршруты движения.
2. Уменьшение вредного воздействия на окружающую среду и снижение затрат энергии.
Получат дальнейшее развитие устройства, позволяющие снижать вредные выбросы традиционных двигателей внутреннего сгорания. Усилится борьба за экономию нефтяного топлива как с позиций снижения объемов его потребления, так и с позиции уменьшения объемов выбросов СО2. Увеличится доля автомобилей, работающих на альтернативных источниках энергии: природный газ, водород, биотопливо. Экономии энергии будет способствовать уменьшение собственной массы автомобиля, применение гибридных силовых установок. Ожидается, что общий расход энергии автомобилями за 10 лет уменьшится на 25%. Будет снижен транспортный шум автомобилей, в первую очередь за счет разработки и использования малошумных автомобилей.
3. Повышение привлекательности автомобиля для потребителя.
Данное направление охватывает широкий круг вопросов и связано со стремлением автопроизводителей создавать автомобили, наиболее полно отвечающие индивидуальным запросам конкретного человека. Можно ожидать снижение до 1,5 лет периодичности выпуска на рынок новых моделей, увеличение количества модификаций автомобиля, применение новых устройств, повышающих комфорт (систем поддержания необходимого климата в салоне, устройств автоматического управления агрегатами и т. д).
Особую роль будет играть широкое применение информационных систем, позволяющих водителю получать при движении объективную и полную информацию как о работе самого автомобиля (средства встроенной диагностики), так и различную информацию из глобальных информационных систем (системы телематики). Это сделает возможным более эффективно интегрировать автомобиль в общую транспортную систему, а водителя и пассажиров — в систему обмена информацией с другими людьми.
Источник статьи: http://wiki.zr.ru/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%8F_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8F
Реферат на тему «Пути повышения привлекательности автомобиля для потребителя»
Конструкции автомобилей непрерывно совершенствуются. Тенденции развития конструкций автомобилей обусловлены как экономическими, так и социальными причинами. Экономические причины определяют тенденцию повышения топливной экономичности как легковых, так и грузовых автомобилей, что в настоящее время стало одним из ведущих направлений современного автостроения. Социальными причинами обусловлена тенденция повышения безопасности автомобилей. Задачей данной работы является в краткой и доходчивой форме рассмотреть пути повышения привлекательности автомобиля путем улучшения различных систем современного автомобиля.
Просмотр содержимого документа
«Реферат на тему «Пути повышения привлекательности автомобиля для потребителя»»
1. АВТОМОБИЛЬ И СОВРЕМЕННОЕ ОБЩЕСТВО. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ. 4
2. ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ АВТОМОБИЛЯ 9
3. ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ С ГИБРИДНЫМИ СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИ 11
4. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И МЕТОДЫ ЕЕ КОНТРОЛЯ 14
5. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ 17
6. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ 19
7. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИИ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ 23
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 25
Конструкции автомобилей непрерывно совершенствуются. Тенденции развития конструкций автомобилей обусловлены как экономическими, так и социальными причинами. Экономические причины определяют тенденцию повышения топливной экономичности как легковых, так и грузовых автомобилей, что в настоящее время стало одним из ведущих направлений современного автостроения. Социальными причинами обусловлена тенденция повышения безопасности автомобилей.
Автомобиль— объект повышенной опасности. Поэтому необходимо совершенствование активной и пассивной безопасности автомобиля. Автомобиль является источником загрязнения окружающей среды отработавшими газами (окись углерода, окислы азота). Это определяет непрерывное повышение требований экологической безопасности автомобиля. Следует также отметить тенденцию автоматизации управления автомобилем, которая обеспечивается современными средствами электронной, микропроцессорной техники и направлена на повышение топливной экономичности и динамики автомобиля (управление двигателем и трансмиссией), активной безопасности (управление тормозной системой), комфортабельности (управление подвескойи др.).
Автомобиль является самым массовым транспортным средством в мире. Ежегодно выпускается миллионы автомобилей. Для того чтобы каждая машина нашла своего покупателя автомобильные компании вынуждены постоянно совершенствовать конструкцию автомобиля. Появляются современные модели, разрабатываются и внедряются новые системы автомобиля. Все это сопровождается огромным потоком информации, в котором несложно потеряться.
Задачей данной работы является в краткой и доходчивой форме рассмотреть пути повышения привлекательности автомобиля путем улучшения различных системах современного автомобиля.
- АВТОМОБИЛЬ И СОВРЕМЕННОЕ ОБЩЕСТВО. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ.
Персональный легковой автомобиль в современном мире наиболее привлекателен для человека как средство каждодневного транспорта, во-первых, по своим техническим возможностям, во-вторых, из-за способности удовлетворить в наибольшей степени индивидуальные запросы каждого владельца.
Это привело к тому, что автомобиль стал самым массовым транспортным средством в мире, количество автомобилей увеличивается (в первую очередь легковых), и, видимо, эта тенденция сохранится и в ближайшем будущем.
Но массовая автомобилизация несет и негативные последствия: гибель и ранения людей на дорогах, загрязнение окружающей среды, снижение скорости перемещения из-за транспортных заторов, влияние на здоровье человека транспортного шума, увеличение площадей полезных земель, занятых автомобильными дорогами, стоянками и т. д.
Для уменьшения тяжести последствий массовой автомобилизации
фирмы-изготовители под давлением общества и государства стали вносить в конструкцию существенные изменения. Можно проследить пять этапов совершенствования конструкции автомобилей:
Повышение безопасности. Автомобиль является объектом повышенной опасности, что определяет развитие различных систем безопасности. Широкое распространение получили системы активной безопасности, в том числе антиблокировочная система тормозов, система курсовой устойчивости. Значительно повышается защищенность водителя и пассажиров с применением средств пассивной безопасности.
Повышение топливной экономичности. Расход топлива в значительной степени зависит от конструкции двигателя и коробки передач. Экономичность двигателя обеспечивается применением системы непосредственного впрыска, системы впрыска CommonRail. Экономия топлива достигается также за счет снижения массы автомобиля путем применения прочных сталей, легких металлов и пластиков.
Повышение экологической безопасности. Автомобиль является источником загрязнения окружающей среды, что стимулирует непрерывное повышение экологической безопасности. Современные экологические нормы Евро-5, которыми автопроизводители руководствуются с 2005 года, предполагают снижение вредных выбросов и уровня шума за счет изменений в выпускной системе, применения системы управления двигателем.
Повышение комфортности. Охватывает широкий круг вопросов и связано со стремлением автопроизводителей создавать автомобили, наиболее полно 5 отвечающие индивидуальным запросам потребителей. Вошло в практику применение автоматической коробки передач, рулевого управления с усилителем, системы климат-контроля. Самые продвинутые модели оснащаются адаптивной подвеской, системой активного головного света.
Повышение привлекательности автомобиля для потребителя. Данное направление охватывает широкий круг вопросов и связано со стремлением автопроизводителей создавать автомобили, наиболее полно отвечающие индивидуальным запросам конкретного человека. Можно ожидать снижение до 1,5 лет периодичности выпуска на рынок новых моделей, увеличение количества модификаций автомобиля, применение новых устройств, повышающих комфорт (систем поддержания необходимого климата в салоне, устройств автоматического управления агрегатами и т. д). Особую роль будет играть широкое применение информационных систем, позволяющих водителю получать при движении объективную и полную информацию как о работе самого автомобиля (средства встроенной диагностики), так и различную информацию из глобальных информационных систем (системы телематики). Это сделает возможным более эффективно интегрировать автомобиль в общую транспортную систему, а водителя и пассажиров — в систему обмена информацией с другими людьми Автомобильная промышленность — один из основных потребителей этих металлов. Использование в автомобилестроении легированных и низколегированных сталей, а также алюминия позволяет значительно снизить массу автомобилей. Известно, что при применении 1 кг алюминия масса автомобиля снижается на 1 кг. Обсуждается техническая и экономическая целесообразность изготовления деталей автомобилей из других легких металлов — магния, титана. Существенно уменьшается масса автомобиля при использовании пластмасс. Помимо снижения массы автомобиля, это обеспечивает уменьшение трудоемкости изготовления деталей, повышение их коррозийной стойкости, уменьшение теплопроводности и др. Пластмассы могут быть как декоративными, 6 так и конструкционными материалами для деталей, воспринимающих различные нагрузки. Особое внимание уделяется композиционным материалам, которые представляют собой пластмассы, армированные волокнами различного вида (стеклопластики, углепластики, боропластики).
На современном этапе автомобиль должен удовлетворять трем функциям:
— свойствам общественной безопасности;
Функциональные свойства — определяют свойства и способности
автомобиля эффективно выполнять свою функцию перевозку людей, грузов, оборудования.
К функциональным свойствам можно отнести:
1. тягово-скоростные свойства – способность двигаться с высокой средней скоростью, интенсивно разгоняться, преодолевать подъемы;
2. управляемость и устойчивость – способность автомобиля изменять (управляемость) или поддерживать постоянными (устойчивость) параметры движения в соответствии с действиями водителя;
3. топливную экономичность – путевой расход топлива в заданных условиях эксплуатации;
4. маневренность – способность движения на ограниченных площадях (например, на узких улицах, во дворах, паркинг);
5. проходимость – возможность движения в тяжелых дорожных условиях (снег, распутица, преодоление водных преград и т.п.) и по бездорожью;
6. плавность хода – способность движения по неровным дорогам при допустимом уровне вибровоздействия на водителя, пассажиров и на сам автомобиль;
7. надежность – безотказная эксплуатация, длительный срок службы, приспособленность к проведению технического обслуживания и ремонта автомобиля.
Потребительские свойства — это свойства, которые характеризуют способность удовлетворять требованиям владельцев автомобиля, но не связанные с эффективностью выполнения транспортного процесса.
К потребительским свойствам можно отнести:
1. уровень комфорта при использовании – сложное свойство, определяемое удобством посадки, входа – выхода, наличием систем регулирования температуры (отопитель, кондиционер, климат-контроль), качеством аудиосистемы, наличием сервоприводов (электроподъемники стекол, дистанционное закрывание дверей и т.п.), качеством материалов обивки салона и т.д.;
2. приспособленность к перевозке громоздких и длинномерных вещей (например, лыж);
3. привлекательность внешнего вида автомобиля;
4. престижность и соответствие моде.
Свойства общественной безопасности жестко регламентируются государством в законодательном порядке и контролируются перед началом выпуска модели и в течение срока службы при периодических проверках технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации.
Свойства безопасности подразделяются на три группы:
1. активная безопасность;
2. пассивная безопасность;
3. экологическая безопасность.
Свойства активной безопасности характеризуют способность снижать вероятность вовлечения автомобиля в ДТП и включают в себя:
— тормозные свойства – способность автомобиля быстро снижать скорость и надежно удерживаться на месте;
— управляемость и устойчивость в аварийных режимах – способность автомобиля к совершению резких маневров в критических ситуациях (объезд препятствия, крутой поворот);
— обзорность с места водителя – возможность водителя получить визуальную информацию об окружающей обстановке связана с конструкцией стекол, зеркал заднего вида и т.п.;
— внешнюю информативность автомобиля – количество, цвет, место расположения внешних световых приборов (фар, указателей поворота, сигналов торможения и т.п.);
— уровень шума на рабочем месте водителя – степень снижения работоспособности водителя при длительном воздействии шума.
Свойства пассивной безопасности определяют способность снижать
тяжесть последствий уже совершившихся ДТП и включают в себя:
— свойства, снижающие уровень травматизма водителя и пассажиров при аварии, связаны с энергопоглощающими свойствами кузова, наличием защитных устройств (ремней, надувных подушек безопасности, демпфирующих элементов внутри кузова, подголовников), конструкцией стекол, рулевой колонки, внутренней отделки салона;
— свойства, снижающие уровень травматизма пешеходов, определяются, например, отсутствием травмоопасных выступов автомобиля;
— пожаробезопасность определяется конструкцией топливной системы, местом расположения топливного бака, наличием средств пожаротушения и т.п.
Свойства экологической безопасности характеризуют степень воздействия автомобиля на окружающую среду и включают в себя:
— уровень вредных элементов в отработавших газах автомобильных двигателей – степень загрязнения воздушной среды токсичными веществами, в первую очередь оксидом углерода, окислами азота, углеводородом, сажей;
— уровень внешнего шума – уровень вредного воздействия на людей, находящихся вблизи оживленных автомагистралей;
— степень использования экологически безвредных материалов в конструкции автомобиля, например, безасбестовых тормозных накладок;
— приспособленность к утилизации – приспособленность автомобиля, его узлов и агрегатов к повторной переработке после выхода из строя.
- ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ АВТОМОБИЛЯ
Персональный легковой автомобиль в современном мире наиболее привлекателен для человека как средство каждодневного транспорта, во-первых, по своим техническим возможностям, во-вторых, из-за способности удовлетворить в наибольшей степени индивидуальные запросы каждого владельца.
Это привело к тому, что автомобиль стал самым массовым транспортным средством в мире, количество автомобилей увеличивается (в первую очередь легковых), и, видимо, эта тенденция сохранится и в ближайшем будущем.
Но массовая автоматизация несет и негативные последствия: гибель и ранения людей на дорогах, загрязнения окружающей среды, снижение скорости перемещения из-за транспортных заторов, влияние на здоровье человека транспортного шума, увеличение площадей полезных земель, занятых автомобильными дорогами, стоянками и т.д.
Установлено, что причинами большинства дорожно-транспортных происшествий являются ошибки водителей. Можно ожидать, что получат дальнейшее распространение системы, скорее всего, электронные, которые будут принимать на себя некоторые функции управления автомобилем или помощи водителю в критических режимах.
Получат распространение общие информационные системы, имеющие связь с каждым автомобилем (системы телематики) и позволяющие осуществлять контроль за состоянием транспортной сети определенного региона и заранее предупреждать водителя о возникновении аварийных ситуаций, рекомендовать наиболее рациональные маршруты движения. По оценкам европейских специалистов применение электронных помощников водителя и систем телематики позволит к 2010 г. вдвое уменьшить число дорожно-транспортных происшествий.
Получат дальнейшее развитие устройства, позволяющие снижать вредные выбросы традиционных двигателей внутреннего сгорания. Усилится борьба за экономию нефтяного топлива как с позиций снижения объемов его потребления, так и с позиции уменьшения объемов выбросов CO2, создающего парниковый эффект.
Увеличится доля автомобилей, работающих на альтернативных источниках энергии: природный газ, водород, биотопливо. Экономии энергии будет способствовать уменьшение собственной массы автомобиля, применение гибридных силовых установок. Ожидается, что общий расход энергии автомобилями к 2010 г. по сравнению с 2000 г. уменьшится на 25 %.
Будет снижен транспортный шум автомобилей, в первую очередь за счет разработки и использования малошумных автомобилей.
Данное направление охватывает широкий круг вопросов, и связано со стремлением автопроизводителей создавать автомобили, наиболее полно отвечающие индивидуальным запросам конкретного человека. Можно ожидать снижение до 1,5 лет периодичности выпуска на рынок новых моделей, увеличение количества модификаций автомобиля, применение новых устройств, повышающих комфорт (систем поддержания необходимого климата в салоне, устройств автоматического управления агрегатами и т.д.).
Особую роль будет играть широкое применение информационных систем, позволяющих водителю получать при движении объективную и полную информацию как о работе самого автомобиля (средства встроенной диагностики), так и различную информацию из глобальных информационных систем (системы телематики). Это сделает возможным более эффективно интегрировать автомобиль в общую транспортную систему, а водителя и пассажиров – в системе обмена информацией с другими людьми.
- ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ С ГИБРИДНЫМИ СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИ
Автомобильный транспорт, в прошлом столетии занял одну из ведущих позиций, в первую очередь по причине своей массовости универсальности и мобильности. По ряду социальных и экономических причин, а также в силу своих позитивных особенностей, таких как простота конструкции и управления, не высокая стоимость, обусловившими, его общедоступность, автомобиль занимает первое место среди индивидуальных транспортных средств. В тоже время автомобилестроение является одной из самых интенсивно развивающихся наукоемких и высокотехнологичных отраслей промышленности.
Стремительный рост потребления топливно-энергетических ресурсов, происходящий по причине непрерывного возрастания потребности общества в транспортных услугах, и имеющаяся тенденция к возрастающему росту потребления энергии на душу населения приводит к возникновению проблемы приближающегося энергетического кризиса. На долю автомобильного транспорта приходится 30 % всего потребления жидкого топлива нефтяного происхождения в нашей стране, около 21 и 56 % соответственно в Германии и США. В настоящее время половину всей энергии, произведенной в мире, вырабатывают из нефти. Практически все транспортные двигатели, стационарные и автономные энергоустановки работают на топливе нефтяного происхождения, это в свою очередь привело к истощению и возможности исчерпания в скором времени геологических запасов нефти. Поэтому потребление значительного количества топливно-энергетических ресурсов также следует отнести к негативным факторам влияния автотранспорта на состояние общей экологической обстановки.
Известно, что современный автомобиль имеет достаточно хорошие показатели топливной экономичности и экологичности при равномерном движении в достаточно широком диапазоне рабочих скоростей. При движении в режиме городского цикла, представляющего собой постоянное чередование фаз разгона, равномерного движения, замедления и стоянки с работающим на холостом ходу двигателе, эти же показатели существенно ухудшаются. Причин этому несколько — недостаточное использование потенциальной мощности двигателя при движении с ограниченной в условиях города скоростью, вследствие чего двигатель работает с повышенными удельными расходами, постоянные затраты энергии на накопление автомобилем кинетической энергии, которая затем через короткий промежуток времени переводится в тепло и безвозвратно теряется в фазе служебного замедления автомобиля, бесполезная затрата энергии при работе двигателя в режиме холостого хода.
С перечисленными недостатками можно вести борьбу разными методами — внедрением системы «стоп — старт», позволяющей исключить работу двигателя при служебной стоянке в режиме городского цикла, внедрением систем рекуперации энергии торможения, гасящих накопленную при разгоне кинетическую энергию не фрикционными тормозами, а системой рекуперации, позволяющей в дальнейшем использовать эту энергию для разгона автомобиля Можно увеличить степень использования мощности двигателя при равномерном движении с относительно невысокой скоростью городского цикла путем применения бесступенчатой передачи вместо ступенчатой трансмиссии, осуществляя при этом регулирование скорости равномерного движения не дросселированием двигателя, как это осуществляется при ступенчатых трансмиссиях, а путем регулирования частоты вращения ДВС при работе его по характеристике минимальных расходов.
Все перечисленные пути улучшения характеристик автомобиля при его работе в городском цикле ведут к значительному усложнению и удорожанию конструкции автомобиля, поэтому до настоящего времени не нашли широкого применения в массовом автостроении. Но эти проблемы можно решить одним конструктивным решением — применением автомобиля с гибридной силовой установкой (ГСУ).
Гибридная силовая установка представляет собой сочетание в качестве источника энергии двигателя внутреннего сгорания, работающего, как правило, на режиме минимально возможного удельного расхода топлива и электрического накопителя энергии, питающего тяговый электродвигатель. Отличие от электромобилей заключается, прежде всего, в том, что накопитель энергии заряжается от генератора получающего энергию от двигателя внутреннего сгорания в том случае, когда у него есть избыток энергии.
Можно разделить все варианты гибридных силовых установок на две принципиальные группы, которые получили соответственно название последовательной и параллельной схем. В первом случае двигатель внутреннего сгорания отдает энергию только генератору, который либо питает только тяговый электродвигатель, либо дополнительно заряжает накопитель энергии. При нехватке энергии генератора для обеспечения необходимого режима работы автомобиля тяговый электродвигатель получает дополнительную энергию от накопителя энергии, при избытке ее — отдает избыток в накопитель. При желании возможно, на ограниченном протяжении пути, движение в режиме электромобиля с выключенным двигателем внутреннего сгорания.
Во втором случае двигатель внутреннего сгорания через механическую трансмиссию отдает энергию автомобилю и через специальную систему отбора мощности может при избытке энергии через генератор питать накопитель энергии, а при дефиците энергии через эту же систему получать дополнительную энергию от накопителя и элементы электротрансмиссии.
Сравнение двух систем не может дать однозначного ответа о преимуществе одной из них. К преимуществам первой системы следует, в первую очередь, отнести относительную техническую простоту реализации, к недостаткам – меньший, в сравнении со второй, системой КПД электрической трансмиссии.
- ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И МЕТОДЫ ЕЕ КОНТРОЛЯ
В России транспорт является одним из самых крупных загрязнителей окружающей среды. Он загрязняет воздух, почвы, поверхностные воды; создает шум и вибрации воздействует на здоровье населения и т.д. Доля транспорта в загрязнение атмосферы в среднем по России около 45%, а в крупных городах достигает 90%. В связи, с чем в зоне недопустимо высокого риска для здоровья проживает не менее 15 миллионов горожан. По оценкам специалистов только от шума, загрязнения воздуха и влияния на климат ежегодный ущерб окружающей среде достигает 170 миллиардов рублей.
Транспортный комплекс России, это один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха. При этом основной ущерб (около 63%) среди всех транспортных средств наносит автомобильный транспорт, причем огромная часть приходится на выбросы вредных веществ — 90%.
По сравнению с 2003г. суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу транспортным комплексом увеличились на 4,65% и составили в сумме 14981 тыс. т.
Автомобили, оборудованные двигателями внутреннего сгорания (ДВС), расходуют огромное количество моторного топлива и выбрасывают в окружающую среду вредные вещества вместе с выхлопными газами. Эта проблема особенно остро стоит в крупных городах и вблизи автомагистралей. К началу XXI века общий мировой парк легковых автомобилей, по различным оценкам, превысил 530 млн. единиц, увеличившись за последние 10 лет почти на 26%. Значительная доля мирового парка автомобилей приходится на Европу, включая Россию. Доля автомобилей в загрязнении атмосферы окружающей среды крупных городов составляет 80 — 90 %, в несколько раз превышая долю промышленных предприятий. В одной только России транспорт за год выбрасывают в атмосферу около 15 миллионов тонн вредных веществ. Причем ситуация осложняется тем, что выброс токсичных веществ, происходит именно на том уровне, где человек вдыхает воздух. Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат около 200 различных компонентов, большинство из которых токсично. Период их существования длится от нескольких минут до 4-5 лет.
Рост численности автомобильного парка и объемов транспортных услуг приводит к заметному увеличению негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду, что в первую очередь проявляется в крупных городах, характеризующихся интенсивным движением транспорта.
Именно это является основанием для территориального (регионального) подхода к решению проблемы поэтапного повышения экологических характеристик автомобильного парка.
Российский автопарк растет, а основные показатели (экономичности, экологичности, надежности, безопасности) отстают от мирового уровня. В среднем по стране «возраст» автопарка составляет 10-13 лет, а сами автотранспортные средства отечественного производства, в большинстве случаев, неудовлетворяют современным экологическим требованиям, что в совокупности с быстрым ростом автомобильного парка приводит к еще большему возрастанию негативного воздействия на окружающую среду.
Низкий уровень экологических характеристик эксплуатируемых в России автомобилей обусловлен следующими основными причинами:
1. Большая часть отечественных автотранспортных средств сертифицирована в соответствии требованиями Правил ЕЭК ООН № 15-04, 83-02А и 49-01, действовавших в Европе до 1992г. Наиболее «старая» (с возрастом более 20 лет), но весьма значительная часть парка (около 10%) вообще не проходила экологическую сертификацию.
2. В небольших количествах на российский авторынок поступают автомобили с каталитическими нейтрализаторами отработавших газов (уровень Евро-1 и выше). Однако приемлемые экологические характеристики этих автомобилей достаточно быстро ухудшаются вследствие отсутствия эффективной системы их контроля в эксплуатации. Кроме того, экологические показатели горючего отстают от мирового уровня и не решена проблема повсеместного гарантированного обеспечения автотранспорта неэтилированным бензином.
3. Автомобили, производимые в России и странах СНГ (за исключением собираемых на их территории автомобилей зарубежного производства), характеризуются низкой конструктивной надежностью, что в условиях неудовлетворительного технического обслуживания и зачастую неэффективного экологического контроля приводит к быстрому росту выбросов загрязняющих веществ в процессе эксплуатации (по данным НИИАТ — в 1,5-4 раза по отдельным веществам).
4. Низким качественным техническим обслуживанием и ремонтом автотранспортных средств, нехваткой современного оборудования и квалифицированного персонала.
5. Плохими дорожными и сложными климатическими условиями (долгий и холодный зимний период), которые приводят к ускоренному износу узлов и агрегатов автомобилей и как следствие увеличению выбросов.
Транспортный комплекс России продолжает развиваться. Растут объемы перевозок грузов и пассажиров, совершенствуется транспортная инфраструктура. Однако среди всех отраслей экономики транспортный комплекс по-прежнему остается одним из крупнейших загрязнителей окружающей среды. Анализ тенденций развития транспортного комплекса России и его воздействий на окружающую среду показывает, что экологически ориентированная транспортная политика должна базироваться на жестких экологических нормативах, соответствующих действующим международным требованиям, и на эффективной системе контроля, за их соблюдением. Одной из наиболее сложных, но актуальных задач транспортной политики является формирование источников финансирования мероприятий, направленных на обновление автомобильного парка и улучшение его экологических и экономических характеристик.
- ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ
Разработка систем безопасности автомобиля идет постоянно. Каждый год появляются системы (в основном электронные), которые делают Автомобиль все более безопасным как для водителя и пассажиров, так и для других участников дорожного движения и пешеходов.
Рис.14.1. Система раннего предупреждения о возможности столкновения Distronic:
На сегодняшний день основным направлением повышения безопасности является увеличение «зоны безопасности» вокруг автомобиля электронными средствами. Уже имеются системы, обнаруживающие близлежащие, но не видимые водителю объекты. Эти системы, в частности, помогают водителю при парковке автомобиля.
Аналогичные системы могут использоваться для обнаружения движущихся объектов. Например, в случае бокового столкновения должен, быть чрезвычайно малый промежуток времени между моментами удара и наполнения боковой подушки. Если бы датчик мог предупреждать даже за долю секунды до столкновения, можно было бы обеспечить лучшую защиту.
Даже при лобовом столкновении раннее предупреждение может сыграть положительную роль для вычисления характера и серьезности столкновения и создать наиболее оптимальное срабатывание систем безопасности (подушек, натяжителей ремней и т.д.). Раннее предупреждение удара сзади может обеспечить наилучшее срабатывание системы активных подголовников. Поэтому сейчас многие исследователи занимаются созданием защитного пространства вокруг автомобиля с помощью электроники, использующей датчики, сканирующие пространство вокруг автомобиля в различных направлениях. Например, система distronic (рис. автомобиля Mercedes-Benz S-класса может автоматически поддерживать расстояние до впереди идущего автомобиля и при необходимости сбрасывать обороты двигателя, включать торможение и систему ESR.
Подобные системы, даже по современным стандартам, должны быть чрезвычайно «умными». Они должны учитывать случаи, когда подушки безопасности не должны срабатывать, например: автомобиль припарковался очень близко к другому автомобилю, или к стене гаража, или даже случайно задел другой автомобиль. Для создания работоспособных систем безопасности такого типа нужно решить еще очень много проблем, но это направление является наиболее важным из числа тех, которые призваны модернизировать системы защиты.
- ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
Современные антиблокировочные системы АБС положили начало появлению других электронных систем в тормозной системе. Стало общепринятым называть такие системы ЕВМ (Electronic Brake Management) — электронное управление тормозами. Иногда применяется другой термин DBC (Dynamic Brake Control) — динамический контроль торможения. Любая система АБС начинает работать после того, как заблокируется хотя бы одно из колес. При движении автомобиля происходит изменение вертикальных нагрузок, приходящихся на отдельные колеса. Чем больше нагрузка, тем большее тормозное усилие может развить тормозящее колесо. Если учитывать перераспределение вертикальных нагрузок, то можно существенно повысить как эффективность торможения, так и устойчивость автомобиля при торможении. Для этого автомобиль должен иметь надежные датчики, определяющие распределение вертикальных нагрузок по осям и бортам автомобиля, компьютер и соответствующее программное обеспечение. В качестве исполнительного устройства могут использоваться уже существующие сегодня модуляторы АБС.
Другим направлением совершенствования тормозной системы является применение систем ЕВА (Electronic Brake Assist) — электронная система помощи торможению. Система ЕВА впервые была представлена на автомобилях Mercedes, а позже появилась и на автомобилях других фирм. Эта система обеспечивает максимально возможную эффективность при экстренном торможении. Для вступления ее в действие компьютер определяет начало торможения в аварийном режиме, а для этого он должен проанализировать целый ряд факторов.
Так, например, на автомобилях BMW такая система активизируется только в том случае, если выполняются следующие условия:
— давление в главном тормозном цилиндре составляет более 3 МПа;
— нарастание давления происходит со скоростью более 600 МПа/с;
— скорость автомобиля составляет более 5 км/ч;
— автомобиль не движется задним ходом;
— хотя бы одно из колес не работает в режиме АБС (блокируется).
Только при выполнении всех этих условий компьютер дает команду на экстренное торможение. Система отключается, когда водитель отпускает тормозную педаль или скорость автомобиля падает до 5 км/ч.
Системы электронного управления торможением получают все более широкое распространение в тормозных системах современных автомобилей.
Так, тормозная система новой модели автомобиля Range Rover включает семь различных электронных систем.
Наряду со ставшими уже привычными ABS — антиблокировочной системой, DSC — системой поддержания устойчивости и ETS —противобуксовочной системой, имеются дополнительные:
— HDC (Hill Descent Control) — система автоматического притормаживания на спуске;
— EBD (Electronic Brake Distribution) — электронное распределение тормозных сил по осям автомобиля;
— СВС (Cornering Brake Control) — система распределения тормозных сил по бортам автомобиля на поворотах;
— ЕВА (Electronic Brake Assist) — система для экстренного торможения.
Работой всех этих систем управляет один электронный блок, который объединен в одном корпусе с гидравлическим модулем системы ABC и DSC, и соединен коммуникационными линиями с другими электронными блоками: управления двигателем, коробкой передач, раздаточной коробкой, пневматической подвеской. Гидравлический модуль формирует величину давления тормозной жидкости в трубопроводах тормозной системы по сигналам блока управления, который вырабатывает их, анализируя данные, полученные от датчиков: частоты вращения колес, давления в тормозной системе, положения тормозной педали, угла поворота рулевого колеса, боковых и продольных ускорений.
Тормозные системы автомобилей могут стать еще более совершенными при широком применении так называемых систем торможения по проводам (BBW — Brake By Wire). В такой системе механическая связь между тормозной педалью и исполнительными устройствами отсутствует, а командный сигнал от водителя передается по кабелю. Система BBW может быть полностью электрической, с электромеханическими тормозными механизмами или комбинированной, в которой используются электрогидравлические устройства. Полностью электрические тормозные системы, скорее всего, начнут применяться только после перехода на электрооборудование автомобиля с напряжением 36 В.
Электрогидравлические системы могут использоваться на переходном этапе. В таких системах давление жидкости создается гидравлическим насосом с электроприводом, а торможением управляют электромагнитные клапаны, получающие сигналы от компьютера. При таком варианте имеется возможность использовать существующие тормозные механизмы. Компания BMW создала экспериментальный автомобиль с полностью электрическим тормозным приводом, использующим принцип BBW.
Тормозные колодки прижимаются к тормозному диску шарико-винтовой передачей, которая приводится с помощью высокоскоростного электродвигателя.
Автомобиль продемонстрировал отличные тормозные свойства при исключительной плавности работы АБС, в которой было применено аналоговое управление, взамен привычного импульсного.
Автомобили с полностью электрической системой BBW имеют целый ряд преимуществ:
— уменьшение тормозного пути;
— регулируемая тормозная педаль (можно регулировать ее положение под конкретного водителя);
— отсутствие вибраций на педали;
— меньшее количество деталей, компактность и простота сборки;
— снижение повреждений при аварии;
— способность обеспечить выполнение всех функций наиболее совершенных систем АБС,ESP, TCS, ЕВА, EBD и т. д.;
— дополнительные функции ЕРВ (Electronic Parking Brake — электронный стояночный тормоз) и др.;
— хорошо сочетается с перспективными системами управления транспортом.
Отдельно следует остановиться на двух последних пунктах. Стояночные системы с электронным управлением уже не являются делом будущего. Некоторые производители выпускают такие устройства, и они могут быть установлены на существующие автомобили.
Такие системы бывают двух типов — простые и автоматические АРВ (Automatic Parking Brake). В первом случае исполнительный агрегат, состоящий из электродвигателя, редуктора и блока управления, встраивается в привод управления стояночной тормозной системой, и водитель управляет его работой с помощью кнопки. При автоматической работе стояночная система включается при каждой остановке автомобиля и выключается, когда водитель нажимает педаль «газа». Такие стояночные системы уже серийно устанавливаются на некоторые автомобили Jaguar. Использование систем BBW дает возможность легко сочетать их с разрабатываемыми системами управления транспортом, в которых может использоваться «интеллектуальный» круиз-контроль, когда система сама поддерживает безопасное расстояние в потоке транспорта и вмешивается в работу тормозной системы, обеспечивая при необходимости полную остановку автомобиля.
- ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИИ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ
Наряду с такими традиционными направлениями совершенствования рулевого управления, как повышение его надежности и снижение стоимости производства, в последние годы наметилась тенденция разработки электронных устройств, помогающих водителю оптимально управлять траекторией автомобиля.
Одна из таких систем — ESP, другая система, устанавливаемая на некоторых легковых автомобилях BMW, обозначается аббревиатурой AFS — Active Front Steering (активная система управления передними колесами). Система AFS имеет разрезной рулевой вал, обе половины которого соединены с помощью сдвоенного планетарного редуктора. Корпус редуктора может поворачиваться с помощью электродвигателя, который включается по сигналу электронного блока управления, соединенного с датчиками. Таким образом, система AFS, анализирующая параметры криволинейного движения автомобиля в каждый момент времени, может увеличивать или уменьшать угол или угловую скорость поворота управляемых колес, тем самым, помогая водителю оптимально управлять автомобилем.
Развитие электроники позволяет говорить о возможности в будущем перейти на электроуправление поворотом колес автомобиля (система Steer by wire). В таких системах будет отсутствовать механическая связь между рулевым колесом и управляемыми колесами, каждое колесо будет поворачиваться индивидуальным электродвигателем по сигналу ЭБУ. При воздействии водителя на орган управления автомобилем генерируется электрический сигнал, который наряду с сигналами других датчиков анализируется блоком управления. В таких системах традиционное рулевое колесо становится необязательным и может быть заменено, например, джойстиком.
Автомобильный транспорт во всем мире, и в частности, в России развивается бурными темпами. В настоящее время производство автомобилей в мире неуклонно растет, увеличиваясь в среднем на 2 млн. в год. Каждые четыре из пяти автомобилей общего мирового парка – легковые и на их долю приходится более 60% пассажиров, перевозимых всеми видами транспорта.
Помимо тех неоспоримых удобств, которые легковой автомобиль создает в жизни человека, очевидно общественное значение массового пользования личными автомобилями: увеличивается скорость сообщения при поездках; сокращается число штатных водителей; облегчается доставка городского населения в места массового отдыха, на работу и т.д.
Персональный автомобиль в современном обществе более привлекателен для человека как средство каждодневного транспорта, во-первых, по своим техническим возможностям, во-вторых, из-за способности удовлетворить в наибольшей степени индивидуальные запросы каждого владельца. Это привело к тому, что автомобиль стал самым массовым транспортным средством в мире, количество автомобилей увеличивается (в первую очередь легковых), и, видимо, эта тенденция повышения привлекательности автомобиля сохраниться и в ближайшем будущем.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Автокаталог «Мир легковых автомобилей». – М.: Издательство «За рулём», 2008г.
2. Автомобильный справочник «Bosch» — М: Издательство «За рулем», 2002г.
3. Бахмутов С.В., Карунин А.Л., Селифонов В.В., Карпухин К.Е., Круташов А.В., Ломакин В.В., Баулина Е.Е., Урюков Ю.В. Конструктивные схемы автомобилей с гибридными силовыми установками. Учебное пособие. — М.: МГТУ «МАМИ» 2007г.
4. Болштянский А.П., Зензин Ю.А., Щерба В.Е. Основы конструкции автомобиля. Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Легион- Автодата, 2005г.
5. Долматовский Ю.А. Автомобиль за 100 лет. – М.: Издательство «Знание».
6. Иванов А.М., Солнцев А.Н., Гаевский В.В. и др. Основы конструкции автомобиля. — М.: Издательство «За рулем», 2005г.
7. Шугуров Л.М. Автомобили России и СССР.– М.:ИЛБИ, 1994 г.
8. Данные Интернет порталов производителей автомобилей и компонентов.
9. Карунин А.Л. «Конструкция автомобиля. Шасси» учебник для Вузов. М: 2000 г.
10. Вахламов В.К. Техника автомобильного транспорта. М.: Издательский центр «Академия», 2004 г.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ “КРЫМСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”
Кафедра : Автомобильного транспорта.
По дисциплине: “Современные проблемы и направления развития конструкций и технической эксплуатации транспорта, ТТМ и оборудования”.
На тему:” Пути повышения привлекательности автомобиля”.
Источник статьи: http://multiurok.ru/files/referat-na-temu-puti-povysheniia-privlekatelnosti.html