С каждым годом в России растет производство автомобилей. Но одновременно с ростом количества автомобилей увеличивается загрязнение окружающей среды отработавшими газами (ОГ), называемыми также выхлопными, и существенно возрастает шум, производимый ими. Токсичность отработавших газов, выбрасываемых в атмосферу при работе карбюраторных двигателей, обусловливается главным образом содержанием оксида углерода (СО), углеводородов (СН), оксидов азота (NOх) и соединениями свинца (РЬ), а дизелей — содержанием оксидов азота и сажи (С).
Большое значение для уменьшения загрязнения окружающего воздуха отработавшими газами приобретает ежедневное техническое обслуживание автомобильного транспорта, находящегося в эксплуатации, одной из основных задач которого является контроль содержания токсичных веществ в выхлопных газах и доведения его до установленных норм. Для снижения токсичности отработавших газов на автомобильных фирмах разрабатывают новые модели двигателей и мероприятия по совершенствованию их рабочего процесса, выбору оптимальных режимов их работы и оптимизации параметров систем питания и зажигания.
В этой связи предпочтение отдается двигателям с комплексной микропроцессорной системой управления подачей топлива (КМСУД), которая включает в себя не только систему управления впрыском топлива, но и функции управления системой зажигания и позволяет более точно дозировать подачу топлива и корректировать угол опережения зажигания, что обеспечивает необходимые мощностные и экономические качества двигателя, а также его экологические показатели по токсичности ОГ.
В России разработками по внедрению КМСУД и исследованиями по оптимизации процесса впрыска топлива занимаются ОАО «ЗМЗ», «ВАЗ», «ГАЗ», НТЦ «НАМИ», НПО «Кибернетика», НПП «Эл-кар», МГТУ «МАМИ» и др.
В настоящее время большинство выпускаемых двигателей легковых автомобилей имеют КМСУД: двигатели ВАЗ-2111-80, -2112 (с двигателем распределенного фазированного впрыска топлива); ГАЗ-3110 (с двигателем ЗМЗ-4062.10) и др.
Значительное уменьшение токсичности ОГ может быть достигнуто также нейтрализацией токсичных веществ при помощи специальных дожигателей отработавших газов, устанавливаемых на автомобилях. Частичным решением этой проблемы является оснащение автотранспортных средств дизелями, которые позволяют значительно сократить расход топлива и снизить токсичность ОГ. Последнее объясняется тем, что в топливе для дизелей не содержится свинцовых присадок, а выброс вредных компонентов, таких как углеводород и оксид углерода, в несколько
раз ниже.
Кроме того, дизель на 25...30% экономичнее карбюраторного двигателя и наряду с этим для производства дизельного топлива требуется примерно в 2,5 раза меньше затрат, чем для производства бензина, а срок службы современного дизеля примерно в 1,5 раза выше карбюраторного двигателя.
Увеличение доли дизелей в общем числе двигателей происходит в основном благодаря росту выпуска дизелей в акционерных обществах «КамАЗ» и «ЯМЗ». Кроме того, созданы новые дизели для автомобилей семейств ЗИЛ и ГАЗ и подготовлены на ряде других фирм производственные мощности для выпуска дизелей легковых автомобилей.
Одновременно с этим расширяется производство автомобилей, работающих на сжатом и сжиженном газах. Перевод автомобилей с жидкого на газообразное топливо экономически оправдан, так как стоимость газового топлива примерно в 1,5 — 2 раза меньше стоимости бензина. По сравнению с двигателями, работающими на жидком топливе, продукты сгорания двигателей, работающих на газе, содержат значительно меньше токсичных веществ.
Сильный шум при движении автотранспортных средств возникает в результате выброса в атмосферу отработавших газов и взаимодействия шин с дорогой. Поэтому основными направлениями работ по снижению уровня шума являются совершенствование конструкции глушителей и шин.
В общем балансе шума, создаваемого автомобилями, значительная доля принадлежит также несущей системе (кузову или раме) и элементам подвески. Шум от несущей системы возникает в результате ее вибрации при движении автомобиля и работы двигателя. Для снижения шума внутренние поверхности и основание (пол) кузова легкового автомобиля покрывают вибропоглощающими мастиками. Вибрацию несущей системы, возникающую от толчков при движении по неровностям дороги, снижают рессорами, амортизаторами или подвесками специальных конструкций, в частности пневматическими.
К основным направлениям развития конструкций легковых автомобилей следует отнести дальнейшее совершенствование переднеприводных автомобилей с уменьшенной массой (за счет применения пластмасс, более тонкого проката и проката из сплавов на основе алюминия), снабженных двигателями с рабочим объемом до 2 л. Уменьшение массы переднеприводных автомобилей позволяет снизить расход топлива на 10... 15 %.
Производственные акционерные общества и фирмы постоянно работают над совершенствованием конструкции грузовых автомобилей и автопоездов, т.е. повышением их эксплуатационных качеств, производительности, приспособленности к использованию прицепов и полуприцепов, уменьшению расходов топлива и смазочных материалов.
Совершенствуется и структура автомобильного парка: увеличивается выпуск специализированных автомобилей, прицепов и полуприцепов, автомобилей грузоподъемностью более 8 т, уменьшается выпуск автомобилей грузоподъемностью 3...5 т. При этом значительное внимание уделяется созданию грузовых автомобилей с массой перевозимого груза до 2 т.
К таким автомобилям в настоящее время можно отнести автомобили семейства «ГАЗель» (ГАЗ-3302, -33023, -33027 и др.). Масса перевозимого груза этих автомобилей составляет 1 500... 1 700 кг. Они имеют полукапотную кабину, рамную двухосную конструкцию несущей системы с одним или двумя ведущими мостами. Наряду с этим ОАО «ГАЗ» выпускает бортовые грузовые автомобили семейства «Соболь», у которых масса перевозимого груза лежит в пределах 800... 1 000 кг.
За последние годы значительно увеличился парк автотранспортных средств — это, в свою очередь, обуславливает увеличение количества дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Наряду с требованиями о строгом соблюдении правил дорожного движения к основным мероприятиям по снижению ДТП относится также совершенствование на стадии производства пассивной и активной безопасности автомобилей.
Пассивная безопасность автомобиля — свойство уменьшать тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий — зависит от прочности кузова, конструкции сидений и элементов интерьера, эффективности удерживающих средств (ремней безопасности, травмобезопасных рулевых колонок и др.).
Активная безопасность автомобиля — способность снижать вероятность возникновения дорожно-транспортного происшествия — определяется его устойчивостью, управляемостью, обзорностью, надежностью и эффективностью рулевых управлений и тормозных систем.
