Испытания рулевых управлений и конструктивных элементов кузова

Испытания на безопасность рулевых управлений. Рулевое колесо вместе с верхней частью рулевой колонки часто является причиной тяжелых травм водителя в случае аварии автомобиля. Поэтому к конструкциям рулевого управления автомобилей новых моделей предъявляют ряд требований, направленных на значи­ельное повышение пассивной безопасности. Верхние части рулевого вала и рулевой колонки не должны значительно перемещаться внутрь салона автомобиля в случае лобового столкновения. Перемещение частей рулевого механизма назад параллельно продольной оси автомобиля для режима испытаний на лобовое столкновение с неподвижным препятствием нормативными документами ограничивается величиной 127 мм.

Кроме этого, рулевой механизм в сборе с рулевой колонкой должны пройти испытание на поглощение энергии удара. Для этого рулевое управление устанавливают обычным образом в кузове автомобиля, у которого удалена верхняя задняя часть так, чтобы оставшаяся часть крыши и другие детали не препятствовали движению манекена в направлении к рулевому штурвалу. Для этих испытаний модель туловища человека принимают длиной 940 мм, массой 34-36,3 кг и жесткостью 107-143 Н/мм. Для приведения в движение модели используют в основном испытательную установку маятникового типа. Во время удара модель туловища должна перемещаться перпендикулярно направлению движения.

Первое соприкосновение модели с рулевым колесом автомобиля происходит в точке, в которой с ним соприкасается перемещающийся вперед человек ростом 1730 мм и массой 75 кг. Скорость движения модели туловища в момент, предшествующий первому соприкосно­вению, должна быть равна 24,1 ± 0,4 км/ч.

Рулевое управление считается безопасным, если измеренная величина максимального усилия, действующего со стороны руле­вого колеса на модель, не превышает 11,35 кН, а при деформации рулевого колеса не образуются острые грани и выступы.

Испытания на безопасность элементов кузова. Крепление сиденья, устройства его регулирования и фиксации в любом рабочем положении, а также стопорные устройства откидываемых сидений должны выдерживать двадцатикратную перегрузку от веса сиденья в сборе с обивкой, направленную по продольной оси автомобиля, в течение не менее 0,5 с. Погрешность измерения усилий не должна превышать 5%.

Сиденье, устройства для регулирования и фиксации его поло­жения, а также стопорные устройства должны выдерживать нагрузку, действующую на спинку сиденья и создающую момент опрокидывания, равный 540 Н.м.

Существенным элементом конструкции сиденья современного автомобиля является подголовник, который предохраняет голову водителя (пассажира) от чрезмерного отклонения назад и связанной с этим тяжелой травмы сдвига шейных позвонков в слу­чае внезапного наезда на автомобиль сзади. Эффективность подголовников определяют по результатам двух испытаний, в которых оценивают жесткость системы «спинка сиденья - подголовник» при приложении момента величиной 380 Н • м и энерго­емкость подголовника. Второе испытание проводят с помощью маятника, приведенная масса которого составляет 6,8 кг. Нижняя часть маятника представляет собой жесткую модель головы диаметром 165 мм. К модели головы прикреплены акселерометр и измеритель скорости. Энергоемкость подголовника считается достаточной, если при ударе об него модели с начальной скоростью 6,67 м/с замедление не превышает 80g в течение 0,003 с.

Аналогичные испытания проводят при оценке упругих свойств мягкой накладки панели приборов, обивки задней части спинок передних сидений и других элементов салона автомобиля, покрытых поглощающими энергию материалами.

Степень соответствия конструкции кузова автомобиля требованиям пассивной безопасности во многом определяется прочностью и надежностью работы дверных замков и навесок (петель). В результате аварии (столкновения, переворачивания) двери автомобиля не должны открываться самопроизвольно. Прочность запорных устройств и петель оценивают на разрывной машине. Замок и навески должны выдерживать следующие действующие на них усилия (при полностью закрытой двери): в продольном на­правлении 11,34 кН; в поперечном направлении 9,07 кН.

Одним из наиболее эффективных способов повышения пассив­ной безопасности является применение ремней безопасности, которые способствуют значительному уменьшению последствий, аварии. Ремни безопасности, предназначенные для водителя и взрослого пассажира, проходят широкую программу испытаний (ГОСТ 18837-73): на открытие замыкающего приспособления; на антикоррозионную стойкость; на износостойкость и пылестойкость втягивающего устройства; на прочность жестких частей и ленты (на разрывной машине при усилии 15 кН) и др.

Динамические испытания ремней безопасности проводят на специальной тележке с сиденьем и соответствующими местами для крепления ремней. На сиденье размещают манекен, пристегивают ремни, лямки ремней тщательно подгоняют к манекену. Для большего соответствия реальным условиям ремни подгоняют таким образом, чтобы между спиной манекена и спинкой сиденья можно было вложить пластину толщиной 25 мм. Тележку разгоняют до скорости 50 ± 1 км/ч и резко останавливают специальным остановочным устройством на пути 400 ± 50 мм, чтобы замедление составляло 35g. Во время опыта непрерывно регистрируют замедления тележки и манекена, скорость движения тележки и перемещения манекена относительно тележки. После испытания ремень безопасности осматривают для выявления неисправностей и поломок.

Испытания мест крепления ремней безопасности проводят на данной конкретной модели автомобиля. При этом с помощью нагружающих устройств создают требуемые по величине усилия, действующие в направлениях, соответствующих реальным направлениям. Крепление должно выдерживать заданную нагрузку не менее 0,2 с.

Приложение 1

Нормы на тормозные свойства рабочей и запасной тормозных систем автомобилей и автопоездов