Конструктивная и эксплуатационная безопасность автотранспортных средств (Пассивная безопасность авто)

Легковые, грузовые автомобили и автобусы являются основными источниками опасности для «уязвимых участников дорожного движения» (пешеходов, велосипедистов и других двух- и трехколесных транспортных средств) и при их динамическом взаимодействии между собой в момент ДТП.

Неудовлетворительные параметры и техническое состояние практически большинства конструктивных систем (элементов) автомобиля и неоптимальные показатели эксплуатационных свойств автотранспортных средств могут явиться причиной возникновения ДТП и травмирования ее участников. Поэтому при создании автомобиля и совершенствовании отдельных его систем и свойств необходимо минимизировать вероятность появления в условиях эксплуатации условий и отказов, которые могут стать причиной ДТП. При изучении дисциплины «Безопасность автотранспортных средств» в первую очередь рассматриваются свойства автомобилей, в наибольшей степени оказывающие влияние на безопасность, совершенствование которых может существенно снизить потери от ДТП.

Анализ статистики ДТП показывает, что в России имеются большие резервы для повышения БДД, в том числе за счет повышения безопасности автотранспортных средств. Так, относительные показатели, характеризующие количество погибших на 100 млн. автомобиле-км в США и Европейских странах, составляют 2-4, а в РФ — 10-20. В Японии с 1975 г. по 1985 г. количество автомобилей увеличилось в 2 раза, а количество погибших в ДТП уменьшилось почти в 2 раза.

Безопасность ДД определяет одно из основных качеств автотранспортных систем, значение которых становится все более актуальным. Безопасность АТС характеризуется уровнем конструктивной и эксплуатационной безопасности.

Конструктивная безопасность определяется комплексом свойств, влияющих на безопасность АТС и закладываемых в конструкцию автомобиля на стадиях его создания и производства.

Под эксплуатационной безопасностью понимается техническое состояние АТС, при котором установленным требованиям соответствует совокупность подверженных изменению в процессе эксплуатации свойств и установленных нормативными документами параметров, определяющих безопасность АТС.

Существующие методы обеспечения безопасности АТС показаны на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Комплекс мероприятий по обеспечению безопасности АТС

Безопасность конструкции АТС (конструктивная безопасность) обеспечивается как при проектировании и создании новых моделей АТС, так и при производстве АТС. Перед началом проектирования изучаются имеющиеся законодательные акты (законы, ведомственные постановления, ПДД, требования к дорогам, топливам, системы сертификации и т.д.). Затем определяется объем нормативов, которым должна соответствовать разработанная модель.

Основными нормативными документами при этом являются:

Правила Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) и Глобальные технические предписания (ГТП ООН);
стандарты ISO (Международной организации по стандартизации);
директивы ЕС (Европейского сообщества);
ПДД;
ГОСТы, ОСТы, РД;
национальные технические регламенты, действующие в РФ;
национальные стандарты стран импортеров;
фирменные нормативы.

Минимальным объемом нормативов являются перечень требований, которым должна соответствовать конструкция при сертификации автомобиля. Сертификация - комплекс мероприятий, подтверждающих соответствие конструкции автомобиля установленным национальными техническими регламентами нормативным предписаниям.

Перед началом производства АТС предприятие-изготовитель должно получить документ (сертификат) - «Одобрение типа транспортного средства», который является основанием для государственной регистрации каждого автомобиля в органах ГИБДД.

При производстве АТС контроль осуществляется за счет функционирования на заводе-изготовителе системы обеспечения качества и проведением представителями органа по сертификации регулярных инспекций уровня обеспечения качества выпускаемой на заводе сертифицированной продукции.

Обеспечение безопасности при эксплуатации АТС (эксплуатационная безопасность) на первом этапе осуществляется при допуске к эксплуатации (регистрации АТС в органах ГИБДД), когда проверяется наличие сертификата, а также может ограничиваться допуск к эксплуатации автомобилей с большим сроком эксплуатации (10 или 15 лет); автомобилей, не предназначенных для правостороннего движения, и т.д. Система поддержания безопасного технического состояния АТС осуществляется эксплуатирующей организацией (или собственником), а результаты ее функционирования контролируются при проведении государственных технических осмотров.

Для обеспечения возможности проведения грамотной эксплуатации автомобиля с учетом требований безопасности проводится обучение персонала при лицензировании автомобильных перевозок.

Организации, которые выполняют ЕО, ТО и ТР, также могут получать сертификаты для обеспечения качественного выполнения этих работ при наличии минимально необходимого для этого перечня оборудования. Это также повышает уровень безопасности АТС в условиях эксплуатации. Органы ГИБДД должны контролировать использование водителями и пассажирами ремней безопасности, шлемов и других средств повышения безопасности.

Безопасность транспортных средств как источников возникновения ДТП, естественно, в большей степени определяет БДД в целом. Одновременно конструкция ТС по сравнению с другими составляющими автотранспортной системы подвергается непрерывной модернизации и тем самым появляются практические возможности для достаточно оперативного внедрения мероприятий, предупреждающих возникновение и снижающих тяжесть последствий ДТП.

О необходимости повышения безопасности ТС говорят высокие показатели аварийности в Российской Федерации, вызванные, в частности, недоработками как на этапе допуска к эксплуатации ТС, так и на этапе обеспечения безопасности при эксплуатации ТС.

Так, процедура сертификации оказывает существенное влияние на безопасность дорожного движения, являясь основополагающим фактором повышения безопасности ТС на стадиях их проектирования, производства и эксплуатации.

Предписания нормативных документов, регламентирующих технические требования, предъявляемые к автотранспортным средствам, и методы их испытаний положены в основу регламентации требований активной, пассивной и функциональной безопасности, обеспечение соответствия которым является основной задачей сертификации.

Сертификация транспортных средств - это действие «третьей», независимой от производителей и потребителей продукции, стороны, доказывающее, что должным образом идентифицированная продукция (транспортные средства), соответствует определенным нормативным документам, составляющим нормативную базу сертификации.

Определение перечня нормативных документов, которые регламентируют технические требования к транспортным средствам, является важным этапом при создании системы сертификации.

Российская Федерация как страна-участница Женевского Соглашения 1958 г. и Глобального соглашения 1998 г., приложением к которому являются Правила ООН и глобальные технические предписания ООН, приняла при сертификации транспортных средств в качестве основных нормативных документов международные Правила ООН и глобальные технические предписания, а также дополнительно национальные стандарты (ГОСТы, ОСТы, РД) в соответствии с утвержденными техническими регламентами.

В Женевском Соглашении определено, что термин «колесные транспортные средства, предметы оборудования и части» включает любые колесные транспортные средства, предметы оборудования и части, характеристики которых оказывают влияние на безопасность дорожного движения и охрану окружающей среды.

Таким образом, Правила ООН и глобальные технические предписания в качестве основных нормативных документов в отечественной системе стандартизации (технической регламентации) устанавливают уровень конструктивной безопасности колесных транспортных средств (легковых и грузовых автомобилей и их прицепов, автобусов, мототранспортных средств) и оказывают непосредственное влияние на безопасность дорожного движения и экологическую безопасность в стране.

По состоянию на январь 2016 г. общее фактическое количество принятых Правил ООН - 137 и 17 глобальных технических предписаний ООН.

В табл. 1.1 приведена международная классификация основных категорий механических транспортных средств и прицепов, которая используется в Правилах ООН.

Таблица 1.1. Классификация категорий транспортных средств, используемая в правилах ООН

Категория L - механические транспортные средства, имеющие не более четырех колес (мотоциклы, мопеды, квадрициклы):

Обозначение категории	Количество колес	Рабочий объем двигателя, см³ (или номинальная мощность, кВт)	Максимальная скорость, км/ч
L₁	2	не более 50	не более 50
L₂	3	не более 50	не более 50
L₃	2	более 50	более 50
L₄	3 (асимметричные)	более 50	более 50
L₅	3 (симметричные)	более 50	более 50
L₆	4	не более 50 (не более 4)	не более 45
L₇	4	(не более 15, кроме L₆)	-

Категория М - механические транспортные средства, имеющие не менее четырех колес и используемые для перевозки пассажиров (легковые автомобили, автобусы, троллейбусы):

Обозначение категории	Количество мест для сидения (кроме места водителя)	Максимальная масса, т
M₁	не более 8
М₂	более 8	не более 5
М₃	более 8	более 5

Категория N - механические транспортные средства, имеющие не менее четырех колес и предназначенные для перевозки грузов (грузовые автомобили):

Обозначение категории	Максимальная масса, т
N₁	не более 3,5
N₂	более 3,5, но не более 12
N₃	более 12

Категория О - прицепы (включая полуприцепы):

Обозначение категории	Максимальная масса, т
O₁	не более 0,75
O₂	более 0,75 т, но не более 3,5
О₃	более 3,5, но не более 10
O₄	более 10

Категория Т - сельскохозяйственные и лесные тракторы.

Категория G - транспортные средства повышенной проходимости -транспортные средства категории М и N, отвечающие определенным предписаниям (например, наличие полного привода и дорожного просвета не менее 180 мм, способность преодолевать подъем от 25%).

В ГТП ООН используются иные обозначения транспортных средств с подразделением на две категории - четырехколесные и двух (трех) колесные транспортные средства.

Механические транспортные средства с четырьмя или более колесами:

«Транспортное средство категории 1» означает механическое транспортное средство с четырьмя или более колесами, спроектированное и изготовленное в основном для перевозки людей.
«Транспортное средство категории 1-1» означает транспортное средство категории 1, имеющее, помимо места водителя, не более восьми мест для сидения. Транспортное средство категории 1-1 не может использоваться для перевозки стоящих пассажиров.
«Транспортное средство категории 1-2» означает транспортное средство категории 1, предназначенное для перевозки более восьми сидящих или стоящих пассажиров, не считая водителя.
«Транспортное средство категории 2» означает механическое транспортное средство с четырьмя или более колесами, спроектированное и изготовленное в основном для перевозки грузов. Эта категория включает также тягачи и шасси, непосредственно предназначенные для установки на них специального оборудования.

Механические транспортные средства с двумя или тремя колесами:

«Транспортное средство категории 3» означает механическое транспортное средство с двумя или тремя колесами, спроектированное и изготовленное для перевозки людей и/или грузов.
«Транспортное средство категории 3-1: двухколесный мопед» означает двухколесное транспортное средство, в котором рабочий объем двигателя-в случае двигателя внутреннего сгорания - не превышает 50 см³ и максимальная расчетная скорость - при любом двигателе - не превышает 50 км/ч.
«Транспортное средство категории 3-2: трехколесный мопед» означает трехколесное транспортное средство с любым расположением колес, в котором рабочий объем двигателя - в случае двигателя внутреннего сгорания - не превышает 50 см³ и максимальная расчетная скорость - при любом двигателе - не превышает 50 км/ч.
«Транспортное средство категории 3-3: двухколесный мотоцикл» означает двухколесное транспортное средство, в котором рабочий объем двигателя - в случае двигателя внутреннего сгорания - превышает 50 см³ или максимальная расчетная скорость - при любом двигателе - превышает 50 км/ч.
«Транспортное средство категории 3-4: мотоцикл с коляской» означает транспортное средство с тремя колесами, асимметричными по отношению к средней продольной плоскости, в котором рабочий объем двигателя - в случае двигателя внутреннего сгорания - превышает 50 см или максимальная расчетная скорость - при любом двигателе -превышает 50 км/ч.
«Транспортное средство категории 3-5: трехколесный мотоцикл» означает транспортное средство с тремя колесами, симметричными по отношению к средней продольной плоскости, в котором рабочий объем двигателя - в случае двигателя внутреннего сгорания - превышает 50 см или максимальная расчетная скорость - при любом двигателе - превышает 50 км/ч.

Правила ООН, регламентирующие требования, предъявляемые непосредственно к легковым и грузовым автомобилям, автобусам, их полуприцепам и прицепам, можно подразделить по следующим признакам безопасности:

активная безопасность (47% общего числа);
пассивная безопасность (26% общего числа);
экологическая безопасность (15% общего числа);
функциональная безопасность (10% общего числа).

Активная безопасность (АБ) - это свойство конструкции транспортных средств, позволяющее исключить или существенно снизить вероятность возникновения дорожно-транспортного происшествия. Нормативы, регламентирующие активную безопасность, подразделяются на три группы:

предписания по обеспечению безопасной кинематики и динамики ТС (т.е. «ездовые» или «ходовые» свойства) - 18 Правил ООН;
предписания по информационному обеспечению - 38 Правил ООН;
предписания, косвенно влияющие на активную безопасность - три Правила ЕЭК ООН.

Предписания, регламентирующие отдельные свойства активной безопасности, определены следующими Правилами ООН и ГТП:

«Ходовые» свойства:

тормоза: Правила № 13, 13"Н", 90, 131;
шины и колеса: Правила № 30, 54, 64, 108, 109, 117, 121, 124 и ГТП № 16;
органы управления, управляемость: Правила № 35, 79, 111, 130, ОСТ 37.001.471, ОСТ 37.001.487, РД 37.001.005 (Управляемость и устойчивость) и Глобальное техническое предписание (ГТП) № 8;
сцепные устройства: Правила № 55, 102.

Информационное обеспечение:

обзорность: ГОСТ Р 51266 (Обзорность с места водителя), Правило № 125 (Переднее поле обзора водителя);
зеркала заднего вида и их установка: Правило № 46;
стеклоочистители, стеклоомыватели: ГОСТ 18699 (Стеклоочистители, стеклоомыватели);
система освещения и световой сигнализации: фары (Правила № 1,5, 8, 19, 20, 31,98, 99, 112, 113, 123, 128);
лампы накаливания (Правила № 2, 37);
устройства световой сигнализации (габаритные огни, стоп-сигналы, указатели поворота и др.) - Правила № 3, 4, 6, 7, 23, 38, 77, 87, 91, 119;
опознавательные и предупреждающие знаки - Правила № 27, 65, 69, 70, 104;
установка устройств освещения и световой сигнализации -Правило № 48; - устройства очистки фар - Правило № 45;
система сигнализации - Правило № 97;
звуковые сигнальные приборы и их установка - Правило № 28;
устройства измерения и ограничения скорости - Правила № 39, 68, 89.

Пассивная безопасность (ПБ) - это свойство конструкции транспортных средств снижать тяжесть последствий для участников ДТП. Пассивная безопасность тесно взаимосвязана с послеаварийной безопасностью ТС и далее рассматривается совместно.

Пассивную безопасность подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Внешнюю пассивную безопасность регламентируют Правила № 26, 42, 58, 61, 73, 93, 128, остальные Правила регламентируют внутреннюю ПБ (№ 11, 12, 14, 16, 17, 21, 25. 32, 33, 34, 43, 44, 94,95, 114, 126, 127, 129, 135 и ГТП № 1,6, 9 и 14).

Предписания по функциональной безопасности к конструкции транспортных средств совмещают в себе требования к активной, пассивной безопасности и другим функциональным свойствам и изложены в Правилах № 36, 52 (Автобусы); 105 (Транспортные средства для перевозки опасных грузов); 107 (Автобусы кат. М2 и М3); 100 (безопасность электромобилей); 67 и 110 (Газобалонные автомобили); противоугонные устройства - Правила № 18, 116; Привила № 134 и ГТП № 13 (ТС, работающие на водороде).

Рассмотренный выше достаточно объемный перечень предписаний, являющихся нормативной базой при международной и отечественной сертификации транспортных средств, регламентирует минимальный уровень безопасности и в ведущих автомобильных фирмах ("Volvo", "Daimler-Benz" и др.) составляет только около 30% всех требований, которые предъявляются к безопасности выпускаемых автомобилей. Поэтому отечественным предприятиям-изготовителям транспортных средств для обеспечения конкурентоспособности своей продукции целесообразно разрабатывать и реализовывать более жесткие нормативы безопасности, в частности, касающиеся пассивной безопасности грузовых автомобилей и автобусов.

Конструктивная безопасность является основой (базой), на которой строится безопасность АТС. Поэтому правомочно начинать рассмотрение безопасности автомобиля с изучения основных обобщающих свойств, определяющих безопасность АТС.

Конструктивная безопасность автомобиля характеризуется комплексом свойств, определяющих безопасность и закладываемых в конструкцию автомобиля на стадиях его создания и производства.

В общем случае БДД рассматривается как результат взаимодействия систем обеспечения активной, пассивной и функциональной безопасности комплекса ЧАДС. Безопасность конструкций автомобилей также подразделяется на активную, пассивную и функциональную.

Значимость отдельных систем в обеспечении БДД неравноценна. Если принять весь комплекс мероприятий по обеспечению БДД за 100%, то приблизительно 60% БДД определяется функционированием САБ, около 35% - СПБ и 5% - СФБ.

Безопасность конструкции автомобиля является качеством автомобиля. Активная, пассивная и функциональная безопасность являются обобщающими (комплексными) свойствами, обуславливающими его (автомобиля) способность удовлетворять принятым нормативам по БДД.

Указанные выше свойства, определяющие безопасность автомобиля, рассматриваются изолированно один от другого, однако это делается лишь для простоты их изучения. В действительности все они связаны между собой, влияют одно на другое и не всегда можно провести четкую границу между ними.