Улучшение эксплуатационно-технических показателей легкового автомобиля малого класса ВАЗ-2110

    Интуитивно понятно, что пожарная опасность автомобиля  обуславливается наличием в нем  большого количества горючих  материалов и источников возгорания, а также условий для образования горючей среды. Часто для возникновения пожара даже не нужно неисправности в электропроводке, достаточно высокой температуры деталей автомобиля. 
    Очевидна опасность разгерметизации топливной системы, которая может произойти совершенно неожиданно в непредсказуемом месте (в т.ч. в близи выхлопного коллектора). Менее очевидно, что охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля (тосол) тоже являются горючими жидкостями. Хотя разгерметизация системы охлаждения холодного двигателя не приводит к образованию горючей смеси, при разгерметизации системы охлаждения прогретого или работающего двигателя горючая среда образоваться может, температура вспышки тосола +138 и воспламенения +145 °С. Масла и тормозные жидкости тоже являются горючими жидкостями температура воспламенения которых 150-300°С. По этому в соответствии с ГОСТ Р 41.27-99 Каждый автомобиль оборудуется огнетушителем, установленным в месте, удобном для быстрого доступа к нему. Конструкция крепления огнетушителя обеспечивает его надежную фиксацию в транспортируемом положении и возможность приведения его в рабочее состояние в минимально короткое время.

 

 

4.2 Разработка  мер безопасности.

 

    Разработка  мер безопасности приведена в  соответствии проведённым анализом опасных и вредных факторов и чрезвычайных ситуаций в разделе 4.1.Опасные и вредные факторы:

 

1 Повышенный  уровень шума на рабочем месте

 

В данном разделе используются следующие источники [4.1-4.2 ]

 

Методы борьбы с шумом.

Методы борьбы с шумом разделяются на конструктивный и пассивный.

Конструктивный метод:

1)применение отбалансированных  силовых агрегатов и узлов  трансмиссии; 
2) правильный подбор и расчет эластичных элементов подвески силового агрегата, трансмиссии, ходовой части, системы выхлопа; 
3) правильный расчет конструкции системы выхлопа и определение точек ее подвески к кузову; 
4) правильное моделирование конструкции кузова и его жесткости; 
5) выбор прогрессивных конструкций уплотнителей окон и дверных проемов и т.д. 
Пассивный метод: 
1 - применение шумо -, виброизолирующих и уплотнительных материалов; 
2 - применение защитных кожухов.

Установка комплектов шумоизоляции на автомобиле ВАЗ - 2110 позволяет снизить уровень внутреннего шума с 76 дБА до 74,5 дБА (испытания при интенсивном разгоне автомобиля на 3 передаче), что соответствует снижению интенсивности звука на 40% и звукового давления на 20%.

Схема установки комплектов шумоизоляции на автомобиль ВАЗ – 2110 показана на рисунке 4.1

 

 

Рисунок 4.1 - Схема установки комплектов шумоизоляции

 

 

2 Повышенный  уровень вибрации

 

В данном разделе используются следующие источники [4.1, 4.2, 4.8 ]

    Основным средством борьбы с вибрацией на автомобиле является пассивная виброизоляция, то есть применение различных упругих элементов (резиновых, пружинных). Для этого жесткость пружин выбирают такой, чтобы частота собственных колебаний была значительно меньше частоты возмущающей силы.

Проектирование виброизоляции двигателя в основном заключается в выборе типа, размеров и количества упругих элементов, а также в их расположении относительно двигателя.

    Виброизоляция от дорожных воздействий достигается с помощью пружин и установленных на автомобиль гидравлических или газовых амортизаторов, которые эффективно гасят резонансные колебания.

    Так же снижения  вибрации достигается за счёт  балансировки и уравновешивания  дисбалансных деталей вращения (маховик, коленчатый вал, колёса и т.д)

 

3 Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны (салона автомобиля)

 

В данном разделе используются следующие источники [4.4, 4.5, 4.7]

    Согласно исследованиям Мосэкомониторинга концентрация угарного газа, оксидов азота и серы в московских пробках может превышать предельно допустимые нормы в десять, а то и пятнадцать раз, а так как в дипломном проекте рассматривается автомобиль малого класса ВАЗ-2110, эксплуатация которого большую часть времени происходит в городе, это проблема становиться наиболее актуальной.

    Для решения этой проблемы устанавливаем на проектируемый автомобиль салонный угольный фильтр, он позволяет:

-снизить содержание алифатических  углеводородов (метан, этилен, этан и другие) в 2-2.5 раза.

- снизить содержание оксидов азота, которыми переполнен городской воздух в десятки раз.

-снизить содержание формальдегида  в 1.5-2 раза.

-улавливание пыли до 90%.

    Вредные газы поглощаются активированным углем. В основе этого процесса — действие на поверхности твердого тела так называемых сил молекулярного притяжения. В микропорах размером около одного нанометра (одна миллионная доля миллиметра) потенциалы этих сил на противоположных стенках складываются, и во всем объеме микропоры действует удвоенный потенциал. Чем выше молекулярный вес поглощаемого вещества, тем сильнее оно удерживается в порах, которыми изобилует активированный уголь. Именно поэтому обычный активированный уголь не может задерживать в себе угарный газ — его молекулы слишком «легкие». Для снижение угарного газа в салоне автомобиля, необходимо установить систему кондиционирования воздуха с режимом рециркуляции воздуха.

 

 

 

 

4 Дорожно-транспортное происшествие (ДТП)

 

В данном разделе используются следующие источники [4.6, 4.9]

     Одним из направлений решения проблемы уменьшения аварийности является совершенствование конструкции автомобилей, повышение их активной и пассивной безопасности (http://www.zr.ru/articles/38394)

     Под понятием « Активная безопасность автомобиля» подразумевается его свойство предупреждать  или снижать вероятность ДТП. Это свойство реализуется главным образом с помощью тормозных систем, рулевого управления, шин, внешних световых приборов и устройств обзорности с места водителя. Также активная безопасность кузова обеспечивается: хорошей обзорностью и видимостью с места водителя во всех направлениях (большая площадь остекления, внутренние и наружные зеркала заднего вида) и при любых погодных условиях (большая поверхность очистки ветрового стекла стеклоочистителями с эффективным обмывом, предохранение ветрового, заднего и боковых стёкол от запотевания и обмерзания системой отопления и вентиляции, очистители и смыватели фар); отсутствием в поле зрения водителя светящих ламп и бликов от полированных поверхностей кузова, блестящих деталей, контрольных приборов; защитой глаз водителя от ослепления солнечными лучами (противосолнечные поворотные козырьки) и светом фар сзади идущего автомобиля (противоослепительное устройство внутреннего зеркала заднего вида); удобной посадкой водителя (комфортабельное регулируемое сиденье); хорошей видимостью контрольных приборов с места водителя; максимальным приближением органов управления к водителю; хорошей звуко–   и термоизоляцией салона ( противо шумная мастика, прокладки из стекловолокна и текстильно – битумные); созданием соответствующего микроклимата внутри салона (высокоэффективная система вентиляции и отопления ), Всё это снижает утомляемость водителя и обеспечивает возможность длительной безопасной его работы.

    Кроме этого  необходимо применение 3 тормозных  систем рабочей, запасной (в случае отказа рабочей системы) и стояночной, для предотвращения блокировки колёс, устанавливать более эффективные тормоза на переднюю ось так как задняя ось более склонна к блокировке, применять Ани-блокировочную систему (АБС). Для предотвращения заноса ведущей устанавливается анти-пробуксовочная система и система курсовой стабилизации.

 

    Если ДТП произошло, то уменьшению тяжести травмирования участников движения способствует другое свойство автомобиля – пассивная безопасность. Она обеспечивается установкой на автомобиль ремней безопасности с преднатежителями, энергопоглащающей рулевой колонки и  бамперов, применением кабин (кузовов), обеспечивающих сохранение жизненного пространства при ДТП.

Можно добавить, что пассивная безопасность салона обеспечивается: отсутствием резких граней и выступов на поверхности кузова; утопленными ручками дверей; мягкими накладками на концах бамперов, предотвращающими травмирование пешеходов; ремнями безопасности; безопасными стёклами и зеркалами; энергоёмкой панелью приборов с утопленными приборами; травмобезопасным рулевым колесом; надёжными замками дверей, выдерживающим большие нагрузки и исключающими самопроизвольное открытие дверей при наезде на препятствие; широкими дверями, создающими возможность быстрой эвакуации водителя и пассажиров потерпевшего аварию автомобиля; высокой прочностью пассажирского салона, обеспечивающей незначительные его деформации при авариях; широкими бамперами с резиновыми накладками, поглощающими удары при столкновениях; регулируемыми подголовниками передних сидений, предотвращающими травмирование  шеи человека от удара при наезде на автомобиль сзади; обивочными огнестойкими материалами и внутренней обшивкой салона, установкой фронтальных и боковых подушек безопасности.

 

5 Пожарная и взрывная опасности

 

В данном разделе используются следующие источники [4.6, 4.9]

Для снижения пожаро- и взрывоопасности применяем:

-Убираем провода в  защитные кожухи и гофры, что  бы избежать перетирания их  об детали кузова и трансмиссии, и возможного замыкания. замыкания.

-материал топливного  бака и топливо-проводов делается  прочным и эластичным (под действием  ударных нагрузок бак деформируется, не давая трещин и разрывов);

-конструкция горловины  топливного бака и пробки горловины  исключает вытекание топлива при резких поворотах и в случае опрокидывания автомобиля.

-систему автоматического  отключения подачи топлива в  двигатель при опрокидывание  автомобиля или при попадание  его в ДТП.

 

Организация рабочего места

В данном разделе используются следующие источники [4.4, 4.8, 4.9]

    Под микроклиматическими  условиями воздушной среды салона  автомобиля понимают сочетание  температуры, относительной влажности, скорости движения и запыленности  воздуха. Перечисленные параметры  оказывают огромное влияние на функциональную деятельность человека, его самочувствие и здоровье

    В соответствии  с ГОСТ 121005-88 метеоусловия нормируются  в зависимости от периода года (холодный со средней температурой  наружного воздуха менее плюс 10°С градусов и теплый период  со средней температурой более 10°С). Наиболее благоприятная температура в салоне плюс 18 - 24°С, влажность от 30 до 70%, при плюс 10°С начинается переохлаждение тела; при плюс 25°С наступает физическое утомление, замедляется реакция.

Допустимые параметры микроклимата даны в таблице 4.4:

 

Таблица 4.4 - Допустимые параметры микроклимата

 

Период года	Категория работы	Температура, ° С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
1	2	3	4	5
холодный	лёгкая 1 а*	21-25	не более 75	не более 0,1
тёплый		22-28	не более 55 при 28°С  60 при 27°С  65 при 26°С  70 при 25°С  75 при 24°С и ниже	0,1 – 0,2

    *Легкая 1 а –  работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением

 

 

4.3 Экологическая оценка разрабатываемого объекта и разработка мероприятий, снижающих вредное воздействие объекта на окружающею  среду.

 

     В данном  разделе используются следующие  источники [4.4, 4.5, 4.7]

         Отработавшие газы, продукты износа механических частей и  

покрышек автомобиля, а также дорожного покрытия составляют около 

половины атмосферных выбросов антропогенного происхождения. Расмотрем две группы выбросов:

-В группу нетоксичных  веществ входят азот, кислород, водород, водяные пары, а также диоксид  углерода.

-Группу токсичных веществ составляют: оксид углерода СО, оксиды азота NOх, многочисленная группа углеводородов СmНn, включающая парафины, олефины, ароматики и другие. Далее следуют альдегиды.

    Рассмотрим их подробнее:

    СО (оксид углерода) - этот сильнодействующий ядовитый газ без цвета и запаха, более легкий, чем воздух. Образуется на поверхности поршня и на стенке цилиндра, в котором активация не происходит вследствие интенсивного теплоотвода стенки, плохого распыления топлива и диссоциации СО2 (углекислый газ) на СО и О2 при высоких температурах. Может вызывать острые и хронические отравления. Острые отравления часто кончаются смертью; хронические – вызывают головную боль, головокружение, тошноту, сердцебиение

    NOx (оксиды азота) – самый токсичный газ из отработавших газов, представляющий наибольшую опасность. Могут вызвать острые отравления (отек легких, удушье, остановка дыхания) и хронические отравления (катар верхних дыхательных путей, бронхит, нервные расстройства).