Упругие элементы передних и задних подвесок

 

      На рис. 166 изображена колебательная система - кузов автомобиля подрессоренной массой М_п, опирающийся на упругие элементы передних и задних подвесок. 

Рис. 166. Колебательная система - кузов автомобиля на колесах

    На рис. 166 обозначены: коэффициенты сопротивления амортизаторов – К₁ и К₂, массы колес – m₁ и m ₂, жесткости шин – С_ш1  и С _ш2 , коэффициенты внутреннего трения шин – К_ш1 и К _ш2 , жесткости рессор – С_р1  и С _р2.

  При расчетах колебаний автомобиль может быть представлен в виде балки, опирающейся на два упругих элемента – передние и задние рессоры автомобиля (рис. 167).  

Рис. 167. Модель автомобиля

   Вертикальные перемещения и поворот балки на упругих элементах с жесткостями С₁ и С₂, представляющей собой модель автомобиля, можно выразить уравнениями:

  вертикальные силы, действующие на кузов

        М _п ×    + C₁ × z ₁ + C ₂ × z₂ = 0;                                                      (104)

продольные моменты, действующие на кузов относительно центра масс

      M _п  ×r ² ×   –  C₁ × z ₁ × L₁ + C ₂ × z ₂ × L ₂ = 0,                        (105)

где М _п - подрессоренная масса; z ₁ - перемещение балки над передним упругим элементом;  z ₂ - перемещение балки над задним упругим элементом;  a - угол поворота балки;   L₁ - расстояние от центра масс балки до середины переднего упругого масс балки; L₂ – расстояние  от центра масс балки до середины заднего упругого элемента; r - радиус инерции;  z - перемещение центра масс балки.

Выразив из рис.163 перемещения z₁ = z + a×L₁ и z ₂ = z - a × L ₂ и продифференцировав их дважды, запишем:

           =  +  × L₁ .  и  =  +  × L₂.          (106)

  Подставив в уравнения (104) и (105) правые части из выражений (107) после  преобразований получим:

       М_п  + C₁ × z ₁ × (1 + ) + C ₂ × z₂× (1 – )  =  0;    (107)

      М_п + C₂ × z ₂ × (1 +   ) + C₁ × z₁× (1 – )  =  0.   (108)

        Поделив эти уравнения на М_п, запишем:       

      +  ×  + × z₁ = 0;              (109)

         +  ×  +  × z₂ = 0.              (110)

  Обозначим выражения:

= m ₁ и  = m ₂ ,

где m ₁ , m ₂ – коэффициенты связи колебаний передней и задней частей автомобиля.

   В  уравнениях (119) и (111) обозначим:

                     = w₁²;   = w₂²  ,

 где w₁ и w₂  –частоты колебаний передней и задней частей автомобиля без учета взаимной связи колебаний (парциальные частоты).

Характеристическим для системы уравнений с использованием m и  w является уравнение вида:

                     W⁴ – (w₁² + w₂²) × +   = 0.                    (111)

Решая это биквадратное  уравнение, можно получить выражение для определения частот связанных колебаний:

   Для высокой частоты колебаний

          W₁  = ;   (112)

   Для низкая частота колебаний

          W₂ = .   (113)

  Если в выражениях (110) и (111) L₁ × L ₂ = r², то  коэффициенты связи  и   равны нулю. Тогда  колебания передней и задней частей кузова автомобиля оказываются не связаны между собой: каждая из них колеблется со  своей  частотой, называемой парциальной, которая рассчитывается по выражению

w = .

   Для легковых и грузовых автомобилей отношение r² / (L₁ × L ₂)  близко к единице. Поэтому   колебания передней и задней частей этих автомобилей считаются не связанными между собой. Для автобусов это отношение может приближаться к 2, вследствие чего взаимное влияние подвесок автобусов необходимо учитывать. Если

0,8L₁× L ₂ < r² < 1,2L₁ × L ₂ ,

частоты связи W и парциальные частоты  w₁ и w₂ отличаются лишь на 5...6 %. Таким образом, на величину W и w влияет положение центра тяжести, момент инерции подрессоренной части автомобиля и отношение статических прогибов передней и задней подвесок.

 

                       7.7. Требования к автомобильным сидениям

Пассажир на сидении представляет собою колебательную систему, находящуюся внутри другой колебательной системы – кузова на рессорах. В свою очередь, рессоры соединены еще с одной колебательной системой – колесами, опирающимися на упругие шины. Колебательная система может иметь несколько резонансов как низко-, так и высокочастотных, при которых амплитуды колебаний резко возрастают.

На рис. 168 показана колебательная система, включающая пассажира на сидении, кузов, подвеску, колеса.

    Чтобы не допустить появление резонансов колебаний пассажира на сидении, его собственная частота колебаний должна значительно отличаться от собственной частоты колебаний кузова. Так для автомобиля с жесткой подвеской рекомендуется собственная частота колебаний пассажира n_п  £ 0,6 n_к, для автомобилей с мягкой подвеской – n_п  ³ 1,5 n_к. Здесь: n_п – собственная частота колебаний пассажира, n_к – собственная частота колебаний кузова. 

 

  Рис. 168. Сложная колебательная

система. Подрессоривание

пассажира на сидении  

 

 

    Сидение в кузове автомобиля (рис. 168) является третьим подрессориванием пассажира после подрессоривания колеса (первичное подрессоривание) и кузова (вторичное подрессоривание). 

Рекомендуется, чтобы собственная частота колебаний пассажира на сидении автомобиля была при жесткой подвеске кузова (грузовые автомобили) 1...1,5 гц, при мягкой (легковые автомобили) – до 2...3 гц, коэффициент апериодичности колебаний для сидений должен быть g = 0,15...0,2.

    Характеристики сидении некоторых отечественных автомобилей (С_с – жесткость подушки сидения; n_п – собственная частота колебаний пассажира на сидении; n_{к -} – собственная частота колебаний кузова на упругих элементах подвески; g - коэффициент апериодичности колебаний на сидении) приведены в табл. 32.

Таблица 32

Характеристики сидений

	Подушка	Сс Н/мм	nп, кол/мин	g	nп /nк
М-2140 ГАЗ-24 - " -       ЗИЛ-114 - " -       КАВЗ-3976 ГАЗ-53 ЗИЛ-130	Задняя Передняя Задняя Передняя Задняя Пассажира Водителя Водителя	– – 110 100 105 105 155 165	200 145 115 130 140 205 170 180	0,167 0,076 0,098 0,117 0,167 0,338 0,092 0,057	1,8 – 2,5 1,7 – 2,1 1,3 – 2,1 1,5 – 1,9 1,8 – 2,1 1,7 – 2,3 1,2 – 1,6 1,2 – 1,5

    

      Испытания показали, что человека мож­но рассматривать как колебательную систему, части которой под действием возмущения совершают перемещения относитель­но друг друга – рис. 169.

По данным испытаний собственная частота массы таза, опирающейся па мягкое сиденье, получилась равной 2,8 гц, верхней части туловища (груди) – 4,8 гци головы – 1,8 гц. Основная собственная частота колебаний человеческого тела находится в пределах 3,5–5 гц.  и даже – около 2 гц. Собственная частота колебаний тела яв­ляется основным показателем для проектирования автомобильного сидения.

     Большой интервал известных значений собственных частот (2–5гц)объясняются тем, что у людей с большой массой собственные частоты должны быть низкими, не подтверждается известными данными.  Было высказано и предположение: на величине резонанс­ной частоты колебаний должна сказываться характеристика си­денья. Для проверки этого предположения одного и того же чело­века при одной и той же амплитуде возмущения испытывали на мягком и жестком сиденьях. Резонансные перемещения в системе грудь — стол наступили при частотах 2,3 гцна мягком сидении и 4,2 гцна жестком. При жестком сидении таз почти жест­ко связан с вибростолом и колеблется преимущественно грудь, соединенная с тазом системой мышц поясницы и области живота. Резонансная частота этой системы достаточно высокая – около 4,5 гц. При мягком сиденьи основное значение имеют колеба­ния таза, опирающегося па сиденье и имеющего более низкую собственную частоту, достигающую 2 гц.

Полоса собственных частот колебаний человеческого тела и его внутренних органов находится в пределах 3,5–5 гци может снижаться до 2 гц. Ре­зонансные колебания возможны и при более высоких частотах, например, колебания головы при частоте около 20 гц.

 

Рис. 169. Источники нагружния и диапазоны собственных частот

колебаний узлов автомобиля и пассажира

 

Если спинка автомобильного сидения делана отдельно от по­душки, то при качаниях автомобиля возникает треиие спины сидящего человека о спинку сидения.

Испытания показали, что биодинамиче­скую модель человека можно считать  двухмассовой, состоящей из массы груди, в которую входят масса головы, плеч, части верх­них конечностей и внутренних органов, а также массы таза с ча­стью нижних конечностей. В соответствии со средними антропомет­рическими данными масса головы принята равной около 5,1 кг,плеч и груди –  23,5 кг,таза и ног – 43 кг.

Биодинамические модели соответствуют вертикаль­ным колебаниям. Кроме этого, человек может испытывать гори­зонтальные колебания, при которых тело также ведет себя как упругая система. Для такой системы характерна связь между вертикальными и горизонтальными колебаниями: вертикальные колебания основания могут вызывать наряду с вертикальными также и горизонтальные колебания различных точек тела и па оборот. Эта особенность человека имеет практическое значение, так как колебания вдоль продольной и вертикальной осей авто­мобиля он переносит по-разному.

Траектории головы человека, который находился па вибраци­онном столе, совершавшем гармонические установившиеся гори­зонтальные колебания в плоскости чертежа. В положении стоя при медленных колеба­ниях вибростола голова человека испытывает в основном гори­зонтальные колебания, а при увеличении частоты колебании ви­бростола голова человека испытывает в основном вертикальные перемещения, хотя вибрационный стол движется только горизон­тально. В положении сидя наблюдается аналогич­ное явление –вынужденные горизонтальные колебания сопро­вождаются вертикальными перемещениями головы. При частоте 2 гц четко виден резонанс колебаний головы. При эллиптических траекториях головы должно возникать раздражение полукруж­ных каналов вестибулярного аппарата и при определенных усло­виях –  явление укачивания.

Если уменьшение массы подрессоренных частей сопровождать соответствующим изменением сопротивления амортизаторов так, чтобы относительное затухание не менялось (g = const), то ха­рактер колебаний при резонансных режимах ухудшается – пе­ремещения кузова в области низкочастотных колебаний умень­шаться не будут, а перемещение колеса при высокочастотных колебаниях несколько возрастет.

Для улучшения плавности хода при уменьшении массы под­рессоренных частей можно применять такую подвеску, у которой жесткость меняется в соответствии с уменьшением массы под­рессоренных частей (подвеска постоянного прогиба).

Для автомобиля масса неподрессорепных частей может меняться в 1,5–2 раза от типа направляющего устройства подвески (зависимая или независи­мая подвеска), типа и конструкции моста, типа шин.

Уменьшение массы неподрессореппых частей не влияет на низкочастотные колебания кузова или колес. В области высоко­частотных колебании собственная частота увеличивается, и по­этому колебания в межрезопапспой области уменьшаются, а в зарезонанспой возрастают. Максимум колебаний смещается в область более высоких частот, и поэтому резонансные явления могут быть вызваны неровностями, как правило, меньшей высо­ты. Наибольшие ускорения кузова не меняются, по перемещение колес уменьшается вследствие увеличения относительного коэф­фициента затухания для высокочастотных колебаний, а также снижения высоты неровностей, вызывающих резонанс.

Уменьшение массы пеподрессореппых чаетей является един­ственным средством сдвинуть высокую собственную частоту в область еще больших значений, не ухудшая качества подвески, и уменьшить перемещение колес при высокочастотных колеба­ниях. Уменьшение массы неподрессореппых частей вызывает увеличение относительного затухания высокочастотных колеба­ний. Количество энергии, поглощаемой амортизаторами, умень­шается, а условия их работы улучшаются.

Таким образом, при уменьшении массы пеподрессоренных ча­стей увеличиваются устойчивость и безопасность автомобиля. Кроме того, при уменьшении жесткости шип снижение масс пе­подрессореппых частей обеспечивает сохранение достаточно вы­сокого значения их частоты колебаний.

Частота колебаний пассажира на переднем сидении приведенного выше легкового автомобиля с пневматической подвесной Ситроен DS-19  равна 123 кол/мин, на заднем – 111  кол/мин, жесткость переднего сидения – 93 Н/см, заднего – 76 Н/см, коэффициент сопротивления амортизаторов передней подвески в два раза выше, чем амортизаторов задней подвески.

    Для удобства и гашения колебаний автомобильные сидения содержат ватные или из другого материала матрацы. Водительское сидение грузовых автомобилей и автобусов может иметь отдельный гидравлический амортизатор, а также механизм регулирования характеристики сидения в зависимости от веса водителя. 

Частота и затухание низкочастотной составляющей при изменении масс неподрессоренных частей остаются неизмен­ными, поэтому можно предполагать, что амплитуды колебания кузова в области низкочастотного резонанса также не будут изменяться. Это подтверждается амплитудно-частотными характе­ристиками перемещений кузова автомобиля, приведенными на рис. 160 а.

Для определения влияния массы неподрессоренных частей па перемещение колеса и ускорения кузова при колебаниях на рис. приведены амплитудно-частотные характеристики, соот­ветствующие массе неподрессоренпых частей, в 3 раза большей в одном случае (кривая 1), чем в другом (кривая 2).     

При сни­жении массы неподрессорениых частей в области частот воз­мущающей силыперемещения колеса и уско­рения кузова уменьшаются. При больших значениях частоты снижение массы неподрессоренных частей вызывает усиление колебаний. В некоторых случаях смещение максимума ускоре­ний в область более высоких частот может оказаться полезным, так как высокочастотные колебания легче гасить.

Неоднократные попытки создания грузовых автомобилей без упругих элементов в подвесках всех или части колес, в том числе автомобилей с большой высотой профиля шин, положительных результатов не давали. Последующие модели таких автомобилей, как правило, имели упругие элементы в подвесках всех колес.  Например, на самосвале МАЗ-525 рессоры устанавливались только на передний мост, задний мост жестко крепился к раме. На следующей модели МАЗ-530 через рессоры крепился и задний мост.

Примерные отношения масс подрессоренных и неподрессоренных частей автомобилей в зависимости от их типа и полез­ной нагрузки следующие:

При помощи конструктивных и иных пере­численных мер можно снизить массу неподрессоренных частей при переходе от зависимой подвески к независимой для управ­ляемых колес в 1,5, а для ведущих – в 2 раза.

     П р о в е р к а п а р а м е т р о в п л а в н о с т и хода автомобиля делается в соответствии с отраслевыми стандартами, содержащими подробные требования к подготовке автомобиля, состоянию дороги, где выполняется работа, условиям замеров др.

   Плавность проверяется на следующих дорогах:

- асфальтированные или бетонированные в хорошем состоянии со средней квадратичной высотой микронеровностей 0,6 × 10^-2  м;

- булыжное шоссе без глубоких выбоин со средней квадратичной высотой микронеровностей 1,1 × 10^-2 м;

- булыжное шоссе с выбоинами со средней квадратичной высотой микронеровностей 2,9 × 10^-2 м.

      Многие характеристики подвески определяются на стенде, например: вертикальная жесткость, величина трения, потенциальная энергия и др.

     Кроме параметров подвески при вертикальных колебаниях определяются её поперечная угловая жесткость, момент трения в подвеске, относительная величина поглощаемой энергии и относительная величина момента трения в подвеске.

  Определяются также неподрессоренные массы передней и задней частей автомобиля, координаты подрессоренной массы автомобиля, момент инерции подрессоренной массы относительно поперечной оси, проходящей через центр тяжести автомобиля.

 

БЕЗОПАСНЫЙ АВТОМОБИЛЬ

По данным ООН поездка в автомобиле в 10 раз опасней, чем в поезде или самолете. На дорогах России погибло тысяч человек  (ж. “За рулём”, 2006, № 4): 1997г. – 27,7; 1998г. – 29,0: 1999г. – 29,7; 2000г. – 29,6; 2001г. – 30,9; 2002г. – 33,2; 2003г. – 35,6; 2004г. – 34,5; 2005г. – 34,0; 2006г. – 35.

Число ДТП за эти годы составило тыс. единиц (источник тот же):

1997г. – 156,5; 1998г. – 160,3: 1999г. – 159,8; 2000г. – 157,6; 2001г. – 164,4; 2002г. – 184,4; 2003г. – 204,3; 2004г. – 208,6; 2005г. – 223,3.

   При общем числе ДТП в 2008 году 223,3 тыс.   из-за технических неисправностей автомобилей произошло 3,4 тыс. ДТП  (1,5 % от обшего их числа), В ДТП попадают почти исключительно исправные автомобили, чаще всего – в отличном техническом состоянии. Основные причины ДТП:  превышение скорости, лихачество, нарушение правил движения, пьянство, плохое состояние дорог. Каждое четвертое ДТП в России бывает из-за неудовлетворительного состояния дорожного покрытия.

     

Требования к конструкции автомобиля по обеспечению

Безопасности движения

   Различают активную и пассивную безопасность автомобиля.

Активную безопасность   обеспечивают все те средсва, которые позволяют водителю не допустить ДТП (тормоза, рулевое управление, высокая динамичность автомобиля и т.д.).Пассивная безопасностьобеспечиваюттехнические решения, позволяющие свести к минимуму неприятные последствия для пассажиров и водителя после ДТП.

   Движение  автомобиля будет безопасным при

 - хорошем сцеплении колес с дорогой;

 - выполнении требований к внутренней безопасности автомобиля;

 - выполнении  требований к внешней безопасности автомобиля.

Давление воздуха в шинах должно быть в пределах нормы, чтобы не появилась излишняя или недостаточная поворачиваемость. Без проверки автомобиля с радиальными шинами нельзя двигаться с высокими скоростями. Протектор на шинах не должен быть изношен, т.к. канавки между шашкими протектора служат для отвода воды и грязи из пятна контакта шины и дороги. Отсутствие протектора не влияет на тормозные качества на сухой дороге, но ухудшает тормозные качества на мокрой дороге.

   Важно правильно выбрать характеристики амортизатора, предотвращающие отрыв колеса от дороги и обеспечивающие таким образом устойчивость автомобиля на неровных дорогах. Момент инерции автомобиля вокруг вертикальной оси, проходящей через центр тяжести, должен быть минимальным для обеспечения легкости мневрирования на большой скорости. На гоночных автомобилях с этой целью двигатель, коробка пердач, бензобак располагаются ближе к центру тяжести автомобиля.

 На безопасность автомобиля влияет физическое состоние водителя: утомляемость, наступающая из-за неудобных сидений, жесткой подвески, неудачного расположения органов управления, значительных усилий на руле, на тормозной   педали и на педали сцепления, шума двигателя, плохой вентиляция, малой обзорности в темное время, замерзания или запотевания лобового стекла и окон кузова,  недостаточного объема пассажирского салона и т.д. ведут к снижению внимательности водителя, увеличению времени реакции и ДТП. Усилитель руля позволяет снизить усилие на руле, уменьшить утомляемость водителя и улучшить таким образом безопасность автомобиля

Сидение водителя должно иметь регулировку по длине и высоте, что дает возможность иметь хорошую обзорность. На спинках сидений должны устанавливаться подголовники, чтобы защитить от поломки шейные позвонки при наезде сзади и ударах при наезде на препятствие спереди, когда голова после наклона вперед резко отклоняется назад.

   Стеклоочистители должны очищать достаточную площадь (до 95%). В автомобилях, работающих в  районах с высокой температурой должен устанавливаться кондиционер, а при низкой температуре должен включаться отопитель, имеющийся практически на всех современных автомобилях.

  Сквозники в автобусах должны отсутствовать. При температуре 18⁰С скорость воздуха в салоне автобуса не должна превышать 0,1 м/с, а при 28⁰С – 0,5 м/с. Если маршрут длится более 5 часов, в автобусе устанавливаются туалет и рукомоник. Широкое применение на легкоых автомобилях и автобусах нашел климат-контроль.

   Панель приборов должна находится в зоне видимости водителя – сразу под ветровым стеклом для сокращения времени воприятия их показаний. Острота зрения имеет максимальную величину в напрвлении линии зрения и резко падает уже при небольших отклонениях. Освещение приборов должно быть регулируемым. Сигнализаторы на панели приборов имеют определенный цвет: зеленый – указатели поворота, зеленый немигающий – ближнего света фар, синего – дальний свет фар, красный – стояночный тормоз, снижение давления в системе смазки двигателя и снижените давления в невмостстеме тормозов, высокая температура в системе охлаждения двигателя.

 

Пассивная безопасность автомобиля включает технические решения, позволяющие свести к минимуму летальные исходы для пассажиров и водителя после ДТП. Ежедневно погибает почти 100 чел. 60 из них могли бы выжить, если были бы пристегнуты ремнями безовасности. Ремни безопасности являются эффективным средством защигы водителя и пассажиров.

Расстояние до лобового стекла должно быть достаточным, чтобы в случае столкновения не было удара о него, когда пассажир смещается вперед.

Кузов легкового автомобиля должен защищать едущих в нем не только от встречных, но и от боковых ударов.

Водитель и пассажиры должны быть защищены от ударов о внутренние элементы салона в случае наезда, столкновения и т.п. Величина замедления при ударах может достигать 40-50 и более g (g – ускорение свободного падения). Серьезные травмы происходят: грудной клетки при 40 g, головы – при 80 g.

  Для уменьшения замедления при столкновениях передняя часть легкового автомобиля делается сминающейся, применяются фронтальные, боковые подушки безопасности, а также подушки безопасности для защиты коленей.    Подушки безопасности – широко распространенное эффективное средство защиты на современном даже не очень дорогом автомобиле. Подушка безопасности наполняется воздухом или газом за 40 милисекунд. При этои она не должна причинять травмы водителю и пассажиру.

  Внутренняя обивка кузова должна быть мягкой, ручки и кнопки управления на переднем щитке не должны выступать и являться причиной травм при ударе о них.Кузов автомобиля поышенной безопасности должен быть увеличенной жесткости, крыша усилена дугами, двери утолщены для восприятия боковых ударов, замки не должны допускать открывание дверей при ударах кузова в момент наезда или опрокидывание автомобиля, двери не должны заклиниваться, после чего их невозможно открыть.

 При столковениях источником травм для водителя является рулевая колонка. Положениие рулевого колеса должно изменяться по высоте, чтобы при ударе грудью о рулевое колесо водителю не причинялись значительные травмы. Регулировку должны иметь также и педали управления автомобилем. Ветровое стекло не должно давать блики, искажения, какие бывают при сильно изогнутых стеклах. Зеркало заднего вида не должно ослеплять водителя светом фар едущего сзали автомобиля.

Внешняя безопасность автомобиля обеспечивается путем устранения остроугольных деталей снаружи кузова: эмблемы, ручки дверей, крепление номерного знака и т.п., которые могут нанести травмы при наезде на пешехода.

Топливный бак должен быть защищен от ударов, огнетушители должны срабатывать автоматически. Используемый в качестве топлива для автомобильных двигетелей газ очень текуч, уплотнить газовую систему трудно, что может являться причиной пожара.

Для удобства парковки на некоторых легковых автомобилях устанавливаются передний и залний парковочные датчики, телекамеры заднего обзора и складывающиеся зеркала заденего вида с электрорегулированием

Безопасный автомобиль – динамичный, полноприводный с удельной мощностью не менее 110 л.с./т, что позволяет совершать быстрый маневр и уйти от столкновения, имеет хороший обзор вперед, вбок и назад за счет специального устройства, имеtт систему курсовой устойчивости – ESP, антиблокировочную систему тормозов –  ABS, антипробуксовочную систему – Тrakcio Assist, систему распределения тормозных усилий – EBD, систему помощи при эстреннем торможении – EBA.  электронное управлеиие поперечной устойчивостью автомобиля – ESC, подушки безопасности, травмобезопасную рулевую колонку, безопасный педальный узел. Бампер на автомобиле может устанавливаться на гидроамортизаторах и выдвигается вперед при высокой скорости, установленный на автомобиле радар автоматически включает тормоза при опасном приближении к расположенному впереди препятствию (стена, столб, автомобиль), кузов внутри отделывается  несгораемой тканью.

   Спутниковая навигация, круиз контроль, используемые на современных автомобилях, упрощают вождение автомобиля в незнакомых водителю местах.

Автомобили на дорогах должны быть хорошо заметны, их рекомендуется окрашивать в светлые и контрастирующие с цветом дороги тона.В летнее времяавтомобили белого цвета попадают в ДТП реже остальных. Желательно, чтобы краска обладала светоотражающим свойством, тогда автомобиль хорошо заметен в темное время.

   Освещенность дороги светом фар должна быть в пределах остановочного пути. Чтобы не ослеплять водителей встречных автомобилей, ближний свет

направлятся направо. Существуют две оптических системы ближнего света: европейская и американская. В фарах с европейской асиммет­ричной системой светораспределения чтобы устранить лучи, направленные в сторону глаз водителя встречного автомобиля, нить ближнего света пе­рекрывается снизу непрозрачным эк­раном.   Экран имеет специальную фор­му: его правый бортик горизонтальный, а левый наклонен вниз под уг­лом 15° к горизонту. Бла годаря этому часть светового пучка, отра­женная от сектора  левой нижней части отражателя, открываемого срезом экрана, направляется вправо, чем достигается значительное увеличение силы света в направлении правой стороны дороги и  пра­вой обочины – рис. 170.          

Система оптических микроэлементов европейского рассеивателя служит только для упорядочения светораспределения пучка. Кро­ме того, нижняя половина рассеивателя, не работающая   при ближнем свете, предназначается для дальнего света, что улуч­шает его параметры. Вследствие этого система оптических микроэлементов европейского рассеивателя проще, чем американско­го. Световой пучок ближнего света такой фары благодаря особен­ностям ее светооптической схемы имеет резко выраженный асиммет­ричный характер и резкую светло-темную границу, правая часть которой поднимается под углом 15°.

Распределение ближнего света европейской асимметричной системы регламенти­руется величиной освещенности в контрольных точках в зонах европейского экрана. Фары севропейской асимметричной системой ближнего света допускаются к эксплуатации во всех странах мира (в странах Западной Европы они являются обязатель­ными, в  остальных –  только предпочтительными).

Рис. 170. Европейская асиммет­ричная

система светораспределения ближнего света                 

В фарах американского типа  оптический элемент также представляет собой парабо­лический отражатель с углом охвата более 180^о. Нить накала ближнего света расфокусирована вверх и влево в фокальной плосксти, при этом работает весь отражатель. Лучи, исходящие or вершинной части отражателя, направлены вниз и вправо. Лучи, исходящие от передней части отражателя, направлены вверх и влево – рис. 171.

Стеклянный ряссеиватель имеет большое значе­ние, так как система его микроэлементов служит для перераспреде­ления лучей, направленных вверх и влево (от вершинной части от­ражателя), вниз и вправо. Необходимость изменения с по­мощью рассеивателя структуры светового пучка, исходящего от от­ражателя, значительно усложняет его конструкцию и ужесточает требования к точности изготовления микроэлементов.

В фарах с американской системой распределения ближнего света работает вся поверхность отражателя. Система оп­тических микроэлементов рассенвателя рассчитывается так, чтобы обеспечивалось наилучшее распределение ближнего света, что неизбежно ведет к ухудшению распределения дальнего света. Благо­даря особенностям светооптпчеекой схемы световой пучок ближнего света имеет асимметричный характер.

Рис. 171. Американская асиммет­ричная

система распределения ближнего света                    

При такой конструкции рассеивателя преимущественно освещается правая сторона дороги, а сила света в направлении влево выше горизонта, вызывающая ослепление водителей встречных автомобилей, снижается. Четких светло-темных границ световой пучок фары не имеет.

Светораспределение фар американской системы peгламентируется величиной силы света в контрольных точках. В США выпуска­ются оптические элементы с американским светораспределением только в виде герметичных цельностеклянных ламп-фар. Принципиальное отличие европейской системы ближнего света от американ­скойзаключается в следующем:

 основой европейской системы является требование – не ослеплять водителя встречного автомобиля. Этому требованию  отвечают все образцы европейских фар, лучшие из них по показателям освещения дороги не уступают американским, а зачастую и превосходят их. Основой американской системы является требование – хорошо освещать дорогу, а требование – не ослеплять водителя встречного автомобиля выполняется по возможности.

  Эти принципиальные различия европейской и американской си­стем, а также то, что принцип европейской системы успешно приме­няется в фарах с галогенными лампами, позволяют сделать вывод о перспективности европейской системы, в том числе и для России.

  Фары дальнего света европейской и американ­ской систем не имеют принципиального различия. Чаще всего дальний свет совмещается в одной фаре с ближним (кроме четырехфарной системы освещения). Оптический элемент такой фары состоит из параболического отражателя с углом охвата более 180°, нити накала дальнего света (дуго- или П-образной формы), расположенной в фокусе отражателя, и рассеивателя, перекрываю­щего световое отверстие отражателя. При такой светооптической схеме все лучи, исходящие от нити накала, попав на поверх­ность отражателя, отражаются в направлениях, параллельных оп­тической оси, образуя узкий параллельный пучок большой силы света с незначительным углом рассеяния.

Пройдя через рассеиватель, части светового пучка вследствие наличия на внутренней поверхности отклоняющих призм и рассеи­вающих линз перераспределяются и создают на дороге достаточно узкий пучок значительной силы света, обеспечивающий удовлетво­рительную (более 100 м) дальность видимости. Распределение дальнего света фар с европейской системой рег­ламентируется освещенностью (силой света) в контрольных точках экрана согласно Правилам № 1 ЕЭК. ООН. Распределение дальнего света фар с американской системой регламентируется силой света в контрольных направлениях стандартов SAE, а в нашей стране — ГОСТ 3544—75. Фары с американской системой ближнего светадопускаются к эксплуатации в России и США, а также некоторых странах Европы.

 Современные биксеноновые фары дают мощный световой поток, и хорошо освещать дорогу.

Токсичность выхлопных газов

    Выбросы составляющих выхлопных газов бензиновых двигателей и дизелей не должны превышать предельно допустимые нормы, установленные в Гост 17.2.2.01-84 (табл. 33, 34, 35).

Таблица 33