Служебное расследование потери автомобилем устойчивости

Технической причиной ДТП может быть плохая поперечная устойчивость автомобиля. Управляя неустойчивым автомобилем, водитель вынужден сосредотачивать свое внимание на нем, постоянно корректируя его движение и отвлекаясь от наблюдения за окружающей обстановкой.

Длительная работа на неустойчивом транспортном средстве приводит к нервному перенапряжению водителя и быстрому его утомлению, повышая вероятность ошибок.

Нарушения устойчивости автомобиля проявляются в произвольном изменении направления движения (рыскании), скольжении шин по дороге и опрокидывании. Выезд автомобиля в соседний ряд, на встречную сторону проезжей части, или за пределы дороги – наиболее частые последствия недостаточной устойчивости. Анализируя подобные происшествия, определяют критическую скорость автомобиля, то есть максимально возможную скорость, при которой еще сохраняется устойчивое движение.

Потеря поперечной устойчивости наиболее вероятна на участках дороги со скользким неровным покрытием (укатанный снег), обледенелый асфальтобетон или булыжник, крутые подъемы. Если тяговая сила станет примерно равной силе сцепления, то даже небольшая поперечная сила может вызвать боковое скольжение ведущих колес по дороге. Такие возмущающие силы могут возникнуть от ударов о неровности дороги, порывов бокового ветра и других причин.

Пробуксовка колес переднего моста не переходит в прогрессирующий занос и не представляет опасности. Гораздо опаснее буксование колес заднего ведущего моста.

При прямолинейном движении автомобиля показателем устойчивости является критическая скорость по условиям буксования ведущих колес.

Так, в случае движения по горизонтальной дороге автомобиля с задним ведущим мостом:

(3.34)

для автомобиля с передним мостом:

(3.34)

В этих формулах:

М – масса автомобиля, кг;

а и b – расстояния от центра тяжести до переднего и заднего мостов, м;

h_ц – высота центра тяжести, м;

L – база автомобиля, м;

W_в – фактор обтекаемости,

где: К_в – коэффициент обтекаемости (см. табл. 3.4), кг/м³;

F_в – лобовая площадь автомобиля, примерно равная:

для грузовых автомобилей и автобусов:

,

где: В – колея автомобиля, м;

Н_а – габаритная высота автомобиля, м;

для легковых автомобилей:

,

где: В_а – габаритная ширина автомобиля, м.

Коэффициент обтекаемости автомобилей К_в кг/м³

Таблица 3.4

Легковые автомобили	0,2…0,35
Автобусы:
капотной компоновки	0,45…0,55
вагонной компоновки	0,35…0,45
Грузовые автомобили:
бортовые	0,5…0,7
с кузовом фургон	0,5…0,6
Автоцистерны	0,55…0,65
Автопоезда	0,85…0,95
Гоночные автомобили	0,15…0,2

Пример. Определить максимальную скорость, с которой порожний автомобиль РАФ-2203 «Латвия» может устойчиво двигаться по прямолинейному обледенелому участку дороги, если масса автомобиля 1750 кг, фактор обтекаемости 1,55, а дорога характеризуется коэффициентами: j_х = 0,1; f = 0,05. База автомобиля равна 2,6 м, расстояние от центра тяжести до переднего моста составляет 1,1 м. Высота центра тяжести автомобиля 0,7 м.

Решение. Согласно формуле (3.34):

км/ч

Буксование ведущих колес не всегда приводит к заносу, тем более к ДТП. Водитель, заметив пробуксовку, имеет возможность уменьшить тяговую силу. В большинстве случаев начавшееся буксование становится опасным лишь в сочетании с неправильными или несвоевременными действиями водителя. Обычно водитель, заметив виляние задней части автомобиля, не снижает скорости, а пытается поворотом рулевого колеса выровнять автомобиль. Однако, виляние автомобиля может протекать с большей частотой. Кроме того, поворот автомобиля всегда несколько запаздывает по отношению к повороту рулевого колеса вследствие зазоров в рулевом управлении и упругости деталей. Поэтому часто повороты рулевого колеса не только не гасят виляние автомобиля (особенно грузового и, тем более, автопоезда), но, напротив, увеличивают угловые колебания. Размахи колебаний увеличиваются, что приводит к быстрому съезду автомобиля с дороги.

Прямолинейное движение автомобиля практически наблюдается довольно редко. Даже на прямолинейных участках дороги водитель все время поворачивает рулевое колесо, выравнивая автомобиль, отклоняющихся под действием случайных возмущений. В опасных и критических дорожных ситуациях, предшествующих кульминационной фазе ДТП, криволинейное движение автомобиля часто связано с потерей поперечной устойчивости под действием центробежной силы.

В теории автомобиля известны формулы для определения скорости, максимально допустимой («критической») по условиям поперечного скольжения и опрокидывания. Если автомобиль движется накатом, то можно считать, что продольные силы в контактах шин с дорогой отсутствуют и все сцепление используется только в поперечном направлении. Тогда критическая скорость автомобиля по условиям поперечного скольжения шин по дороге:

, (3.36)

где: R – радиус кривизны траектории, описываемой середины заднего моста автомобиля, м;

j_у – коэффициент поперечного сцепления шин с дорогой;

b - угол поперечного уклона дороги.

На дороге с двухскатным профилем верхние знаки в формуле (3.36) соответствуют правому повороту, а нижние – левому.

На дороге без поперечного уклона (b = 0).

(3.37)

Коэффициент j_у зависит от тех же факторов, что и j_х. Численные значения j_у для большинства шин и дорожных покрытий неизвестны. Имеющиеся экспериментальные данные противоречивы. Для многих типов шин и дорожных покрытий в литературе указываются значения коэффициента поперечного сцепления как больше, так и меньше коэффициента j_х. Поэтому при отсутствии точных сведений о величине j_у для конкретного происшествия наиболее целесообразно, как указано выше, в экспертных расчетах принимать для случая движения автомобиля накатом j_х» j_у.

При движении автомобиля под действием тяговых или тормозных сил в контактах шин с дорогой действуют значительные продольные реакции, и для поперечной устойчивости может быть использована только часть сцепления. Соответственно снижается и критическая скорость по условиям поперечного скольжения:

,

где: l - коэффициент тормозной силы, равный отношению тормозной силы к весу, приходящемуся на колесо.

При полной блокировке колеса l = j_у,и опасность возникновения заноса становится реальной. Если, определяя скорость V_ск для тормозного режима, не вычисляют коэффициента l, а уменьшают значение коэффициента поперечного скольжения, принимая j_у» 0,8j_х.

Скорость, максимально допустимая по условиям опрокидывания автомобиля:

, (3.38)

где: h_кр – коэффициент, учитывающий поперечный крен подрессоренных масс (кузова), автомобиля на упругих элементах подвески. Под действием центробежной силы для легковых автомобилей h_кр = 0,8…0,9; для грузовых автомобилей и автобусов h_кр = 0,85…0,95.

Величина R представляет собой расстояние от мгновенного центра скоростей («центра поворота») до середины заднего моста автомобиля, движущегося с постоянной скоростью. Ее не следует отождествлять с радиусом закругления дороги. Автомобиль может совершить весьма крутой поворот на прямом участке дороги, а на закруглении дороги, напротив, двигаться прямолинейно. Поэтому считать, что кривизна перемещения заднего моста совпадала с кривизной дороги можно только в том случае, если водитель не совершил резких маневров и вел автомобиль параллельно оси дороги. Радиус r определяют по планам местности, имеющимся в материалах дела. При определении его на месте происшествия нужно на дороге рулеткой наметить хорду АВ (2.5 и 2.6) и на середине ее (т. С) замерить высоту сегмента у₁. Тогда радиус закругления:

,

где: х₁ – длина полухорды АС.

Таким же образом можно определить величину r, если на дороге остались отчетливые следы качения, кривизна которых примерно постоянна. Если кривизна следов заметно изменяется, что свидетельствует о повороте рулевого колеса водителем, то величина характеризует кривизну траектории только в одной ее точке.

Значения критических скоростей при служебном расследовании ДТП используют следующим образом:

Если фактическая скорость автомобиля установлена каким-либо путем (например, по показаниям свидетелей) и окажется, что она выше критической скорости, полученной расчетным путем, то можно констатировать, что водитель превысил безопасный предел. В этом случае следует сделать вывод о том, что скорость, избранная водителем, не соответствовала дорожным условиям, и действия водителя противоречили требованиям Правил дорожного движения.

Если же фактическая скорость не установлена, то значение критической скорости, полученной расчетом, характеризует минимальное значение скорости, с которой автомобиль мог двигаться перед ДТП (выездом на левую сторону дороги, опрокидыванием). В этом случае можно утверждать, что водитель, управляя автомобиль, избрал скорость, во всяком случае, не меньшую, чем получено расчетом по приведенным формулам. Иногда значения критической скорости (например V_опр), рассчитанные в ходе служебного расследования, могут оказаться больше предельного значения, установленного на данном участке дороги. Так, например, расчеты показывают, что скорость автомобиля перед опрокидыванием на повороте дороги составляла 52 км/ч. В то же время, скорость на этом участке ограничена дорожным знаком – 40 км/ч. В этом случае, следует сделать вывод о том, что рассматриваемое ДТП явилось следствием превышения скорости, – пренебрежения водителя к требованиям дорожного знака.

Дата добавления: 2015-08-05