- •Экспертиза дорожно-транспортных происшествий
- •Глава 1 организация экспертизы 4
- •Глава 1 организация экспертизы § 1. Цель и задачи экспертизы
- •§ 2. Судебная автотехническая экспертиза в ссср
- •§ 3. Компетенция, права и обязанности судебного эксперта
- •§ 4. Компетенция, права и обязанности служебного эксперта
- •Глава 2 производство экспертизы § 5. Исходные материалы для экспертизы
- •§ 6. Участие специалиста-автотехника в следственных действиях
- •§ 7. Этапы экспертизы
- •§ 8. Заключение эксперта-автотехника
- •Глава 3 расчеты движения автомобиля § 9. Равномерное движение
- •§ 10. Торможение двигателем и движение накатом
- •§ 11. Торможение при постоянном коэффициенте сцепления
- •§ 12. Торможение при переменном коэффициенте сцепления
- •§ 13. Торможение без блокировки колес
- •§ 14. Статистическая оценка тормозной динамичности автомобиля
- •Глава 4 расчет движения пешехода при наезде автомобиля § 15. Параметры движения пешехода
- •§ 16. Безопасные скорости автомобиля и пешехода
- •Глава 5 методика анализа наезда автомобиля на пешехода, велосипедиста или мотоциклиста § 17. Классификация наездов на пешехода
- •§ 18. Общая методика экспертного исследования
- •§ 19. Наезд на пешехода при неограниченной видимости и обзорности
- •§ 20. Наезд на пешехода при обзорности, ограниченной неподвижным препятствием
- •§ 21. Наезд на пешехода при обзорности, ограниченной движущимся препятствием
- •§ 22. Наезд на пешехода при ограниченной видимости
- •§ 23. Наезд на пешехода, движущегося под произвольным углом
- •§ 24. Влияние выбираемых параметров на выводы эксперта
- •§ 25. Наезд на велосипедиста и мотоциклиста
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6 методика анализа маневра автомобиля § 26. Критические скорости автомобиля
- •§ 27.Виды маневров
- •§ 28. Расчет маневра при анализе дтп
- •Глава 7 методика анализа наезда на неподвижное препятствие и столкновения автомобилей § 29. Основные положения теории удара
- •§ 30. Наезд на неподвижное препятствие
- •§ 31. Столкновение автомобилей
- •Глава 8 автоматизация и механизация труда эксперта-автотехника § 32. Технические средства автоматизации и механизации автотехнической экспертизы
- •§ 33. Производство экспертизы с использованием эцвм
- •§ 34. Производство экспертизы с использованием авм
- •§ 35. Производство экспертизы с использованием механических моделей
- •§ 36. Графические методы исследования дтп
- •Глава 9 экспертное исследование транспортных средств § 37. Диагностирование технического состояния
- •§ 38.Экспертиза технического состояния
§ 11. Торможение при постоянном коэффициенте сцепления
Торможение при небольшом сопротивлении дороги. Если водитель в ходе ДТП тормозил до остановки автомобиля, то начальную скорость можно достаточно точно определить по длине следа скольжения (юза) на дорожном покрытии. Такой след остается при полной блокировке колес, которые скользят по дороге, не вращаясь.
След юза остается на сухом асфальте- или цементо-бетоне в результате экстренного торможения легковых автомобилей, не имеющих противоблокировочных устройств и регуляторов в тормозной системе. У грузовых автомобилей и автобусов колеса обычно блокируются только при невысоком значении коэффициента сцепления шин с дорогой.
Если в результате осмотра места ДТП зафиксированы различные длины тормозных следов правых и левых колес автомобиля, то в расчет вводят большую длину. Отсутствие следа на дорожном покрытии может быть вызвано случайными причинами, а наибольший тормозной эффект создает колесо, не двигающееся юзом, а катящееся и находящееся на грани скольжения. Кроме того, частицы резины протектора, образующие след юза на покрытии, с течением времени выветриваются или смываются, вследствие чего длина следа уменьшается. За 1—2 ч след торможения на асфальтобетонном покрытии может стать короче на 20—30 см. На влажных покрытиях следы юза обычно малозаметны, а на обледенелой и укатанной заснеженной дороге могут быть не видны совсем.
Рассмотрим наиболее простой случай движения автомобиля по ровной горизонтальной дороге, когда можно пренебречь силами сопротивления дороги и воздуха, а также трением в трансмиссии (рис. 3.3). Указанные допущения не вносят заметной ошибки, так как одновременно мы пренебрегаем инерцией вращающихся деталей (коэффициент вр), влияние которой противоположно действию сил сопротивления движению.
В начальный момент (точка О)водитель автомобиля, движущегося со скоростью, замечает опасность. Он принимает решение о торможении, выключает сцепление и переносит ногу на педаль тормоза (участокОА). Интервал с момента появления сигнала об опасности до начала воздействия на органы управления транспортным средством называют временемреакции водителя t1. ПромежутокАВот начала торможения до начала снижения скорости называютвременем запаздывания тормозного привода t2 .В течение этого времени давление от главного тормозного цилиндра (или тормозного крана) передается колесным цилиндрам (тормозным камерам) и происходит выборка зазоров в деталях тормозного привода. По истечении времениt1 + t2тормоза включены и скорость автомобиля начинает уменьшаться. Изменение замедления автомобиля во времени имеет сложный характер, как показано на рис. 3.3 штриховой линией. Для упрощения расчетов считают, что вначале замедление растет по закону прямой участокВС(времяt3 ), затем, достигнув максимума, остается постоянным (установившимся) и равнымjуст3.
Рис. 3.3. Тормозная диаграмма автомобиля:
а —общий вид,б —определениеjх
В конце торможения (точка D)замедление мгновенно падает до нуля.
Время tзназывают временем нарастания замедления, а интервал от начала торможения до момента, в который замедление становится постоянным (суммаt2иtз, участокAC),—временем срабатывания тормозной системы. Времяt4движения автомобиля с установившимся замедлением называютвременем полного торможения.
Промежутки времени t 1 , t 2 , t 3зависят от многих факторов и определяются экспериментально. Установить действительное значение этих промежутков в процессе исследуемого ДТП обычно невозможно, поэтому в расчет вводят средние значения.
Время реакции водителязависит от его пола, возраста. квалификации, состояния здоровья и других факторов.
В связи с невозможностью точного воспроизведения обстоятельств ДТП и определения времени реакции водителя в опасной ситуации в экспертных расчетах используют среднестатистические значения t 1.Например, в Великобритании при экспертизе ДТП время реакции водителя считают постоянным и равным 0, 68 с. В нашей стране долгое время также применяли постоянное значение /I (0, 8 с).
Применение единого значения времени для всех условий ДТП не может считаться оправданным. От водителя нельзя требовать предельного напряжения в любой обстановке и постоянной готовности к выполнению эффективных действий по предупреждению ДТП. Иногда препятствие может появиться внезапно для водителя и без явных признаков опасности. В других случаях, напротив, водитель может предвидеть характер препятствия и место его появления, следовательно, имеет возможность заранее подготовиться к принятию необходимых мер безопасности. Поэтому более правильно применять значения времени t 1 ,дифференцированные в зависимости от сложности и степени опасности дорожно-транспортной ситуации (ДТС), предшествовавшей происшествию. Так, в Чехословакии эксперты принимают минимальное значение времени (0, 8 с), если препятствие находилось непосредственно перед автомобилем в пределах угла острого зрения водителя. Если же препятствие находилось в стороне от полосы движения автомобиля и водитель воспринимал его периферическим зрением, времяt 1увеличивают до 1, 2...1, 6 с.
В нашей стране дифференцированные значения времени реакции водителя разработаны ВНИИСЭ (приложение 3). Эти данные являются обобщенными результатами многочисленных исследований, проведенных различными организациями в дорожных и лабораторных условиях.
Все ДТС в первом приближении разбиты на две группы: опасные и свободные. Кроме того, рекомендованы значения t 1 ,характерные для любых ДТС. В опасных ДТС элементы дорожной обстановки приобретают характер опасности, и вероятность наступления вредных последствий требует применения мер, направленных на предотвращение ДТП. В свободных ДТС появление в поле зрения водителя объекта, на который он должен реагировать, не связано непосредственно с предстоящей опасностью. При этом время реакции меньше, чем при реагировании на появление препятствия.
Значения t 1 ,приведенные для опасных ДТС, действительны для дневного времени суток, обеспечивающего хорошую видимость препятствия и исправного транспортного средства. Если препятствие было малозаметным, то время реакции, указанное в приложении 3, следует увеличить на 0, 6 с. При неожиданном выходе из строя органа управления транспортным средством (заклинивание рулевого управления, «проваливание» тормозной педали) время, указанное в приложении, может быть увеличено на 1, 2 с, так как водителю нужно осознать неисправность и принять другое решение.
В свободных ДТС не возникает препятствий для движения, но внезапное изменение дорожной обстановки или технического состояния автомобиля требует от водителя экстренных действий. В ряде случаев водитель не испытывает стрессовых ощущений, связанных с внезапным появлением опасности. Как правило, он реагирует на объекты, некоторое время находящиеся в поле его зрения и ставшие уже привычными; Например, двигаясь в транспортном потоке, он устанавливает дистанцию до автомобиля-лидера, или ночью он выбирает скорость, соответствующую расстоянию, освещаемому фарами.
Затормаживающие импульсы при этом отсутствуют и время реакции водителя транспортного средства обычно не превышает 0, 2—0, 3 с.
Дифференцированные значения времени применяют в расчетах, связанных как с торможением, так и с маневром транспортного средства.
Времяt 2запаздывания тормозного приводазависит главным образом от типа привода и его технического состояния.
При экспертных расчетах по рекомендациям ВНИИСЭ время запаздывания тормозного привода принимают для транспортных средств разных категорий равным 0, 2...0, 4 с (приложения 4 и 5).
На время t2не влияют дорожные условия, а также степень загруженности автомобиля. Поэтому значенияt2, приведенные в приложении 5, действительны как для порожнего (снаряженного), так и для полностью груженого автомобиля.
Времяt3нарастания замедлениязависит от типа тормозного привода, состояния дорожного покрытия и массы автомобиля (см. приложение 5). При пневматическом приводе оно больше, чем при гидравлическом, и возрастает при увеличении коэффициента сцепления и массы автомобиля.
Теоретически установившееся замедление транспортных средств при полном использовании сцепления всеми шинами автомобиля
(3.13)
где — коэффициент продольного сцепления шин с дорогой. Коэффициент сцепления замеряют на месте ДТП с помощью «пятого колеса» или переносных приборов. При отсутствии экспериментальных данных значениевыбирают в зависимости от состояния опорной поверхности:
|
Сухое
|
Мокрое
|
Асфальтобетонное или цементобетонное покрытие |
0, 7—0, 8
|
0, 35—0, 45
|
Щебеночное покрытие |
0, 6—0, 7 |
0, 3—0, 4 |
Грунтовая дорога |
0, 5—0, 6 |
0, 2—0, 4 |
Дорога, покрытая укатанным снегом |
0, 2—0, 3 |
0, 2—0, 3 |
Обледенелая дорога |
0.1—0.2 |
0.1—0.2 |
Полное и одновременное использование сцепления всеми шинами встречается редко, в особенности на сухих и твердых покрытиях, поэтому формула (3.13) экспериментально обычно не подтверждается. Фактические значения замедлений, как правило, меньше расчетных. Чтобы учесть снижение замедления, в формулу (3.13) иногда вводят поправочный коэффициент (коэффициент эффективности торможения) . Тогдаj=.
Недостаток последнего выражения состоит в том, что в него входят два произвольно выбираемых коэффициента — иКэ. Каждый из них колеблется в широких пределах, и значения замедления, рассчитанные двумя различными экспертами, могут отличаться на 30—40%, что недопустимо. Наиболее достоверные значения / получают при испытаниях автомобиля на месте ДТП с применением регистрирующей аппаратуры.
В нашей стране действует ГОСТ 25478—82, в котором указаны предельные значения j, минимально допустимые для транспортных средств, находящихся в эксплуатации. Фактические значения замедлений могут быть выше этих нормативов. Поэтому в экспертной практике используют значенияj, полученные в результате массовых испытаний автомобилей (см. приложение 5).
При расчете движения можно использовать различные исходные данные. Так, если известна начальная скорость автомобиля , то скоростьв момент начала полного торможения можно найти, считая приближенно, что в течение времениt3автомобиль движется равнозамедленно с замедлением 0, 5j:
(3.14)
Путь автомобиля за время t1+ t2
Путь за время нарастания замедления . Путь за время полного торможения
(3.15)
или
(3.15а)
В литературе иногда сумму расстояний S3+S4называют «путем торможения автомобиля». Не следует смешивать это понятие с тормозным путем, под которым согласно государственному стандарту понимают расстояние, на которое перемещается автомобиль с момента нажатия на тормозную педаль до остановки (т. ё. сумму расстоянииS2+S3+S4).
Путь автомобиля с момента начала реагирования водителя на опасность до остановки (остановочный путь)
(3.16)
Обозначив для краткости t1+ t2+ 0,5t3=T, получим
(3.17)
Время движения автомобиля в процессе полного торможения до остановки . Остановочное время автомобиля
(3.18)
Если заторможенный автомобиль не останавливается и скорость его от уменьшилась до, то формулы для определения пути и времени его движения приобретают следующий вид:
(3.19)
(3.20)
При экспертных расчетах, особенно в их начальной стадии, скорость автомобиля перед торможением обычно неизвестна и ее определяют по длине следа торможения на дорожном покрытии — длине следа юза шин. Принято считать, что следы юза, вызванные блокировкой колес, остаются только в период полного торможения, а момент начала следообразования совпадает с моментом возникновения установившегося замедления. Это предположение, несмотря на его распространенность, не нашло еще убедительного экспериментального подтверждения.
При известной длине следа юза скорость автомобиля в начале полного торможения находим, приняв в формуле (3.15) S4=Sю:
(3.21)
Начальная скорость автомобиля согласно выражению (3.15а)
(3.22)
Практическое применение формулы (3.22) имеет свои особенности.
При определении эксперты единодушны только в тех случаях, когда во время осмотра места ДТП автомобиль находился в конце тормозного следа, длина которого замерялась до задних колес. Если же автомобиль перед замером Sюбыл удален с места остановки, то часть экспертов вводит в расчет полную (фактическую) длину тормозного следа Sф, замеренную на месте ДТП. При этом они ссылаются на то, что юз задних колес бывает чаще юза передних колес и что увеличение расчетной длины тормозного следа ведет к увеличению скоростии остановочного пути. Другие эксперты учитывают, что при экстренном торможении могут быть блокированы не только задние, но и передние колеса автомобиля. В этом случае в длину замеренного следа юза входит и размер базы автомобиляL.Поскольку всякое сомнение следует истолковывать в пользу обвиняемого, то в расчет вводят не полную длину следа юза, а значение
(3.23)
Данный вопрос, видимо, требует более детального рассмотрения. Здесь же заметим лишь, что в случае применения формулы (3.23) необходимо принимать:
Путь автомобиля за время увеличения замедления (при ):
(3.24)
Согласно формулам (3.15а) и (3.16) остановочный путь автомобиля
(3.25)
В формуле (3.25) сумма t 1 +t 2 +t 3обозначена черезТ 1 .
Время движения автомобиля в процессе полного торможения . Остановочное время
(3.26)
В некоторых случаях исходные материалы дела дают возможность установить лишь длину остановочного пути. Тогда из выражения (3.17) ориентировочная начальная скорость автомобиля
(3.27)
Скорость, рассчитанная по формуле (3.27), является максимально возможной, так как на том же отрезке пути можно остановить автомобиль, движущийся с меньшей скоростью, применив более интенсивное торможение.
При экспертном анализе наезда на пешехода часто необходимо определить скорость автомобиля в момент удара. Возможно несколько вариантов ДТП. Наезд на пешехода может произойти в период равномерного движения автомобиля (т. е. раньше точкиВна рис. 3.3), во время нарастания замедления (участокВС)и в период полного торможения автомобиля (участокCD).
Различные варианты расположения автомобиля в момент наезда на пешехода показаны на рис 3.4, где сплошными линиями нанесены следы юза, а штриховыми — путь S 3автомобиля за времяt 3 .
Если перемещение автомобиля S пнпосле наезда меньше длины следа юза или равно ей (рис. 3.4, вариантI), то скорость автомобиля в момент наезда
(3.28)
Если же перемещение Sпнбольше Sю, то предварительно необходимо определить путь автомобиля S3за время нарастания замедления [см. формулу (3.24)]. После этого сравнивают расстояние Sпн с суммарным расстоянием (Sю+S 3 ). ЕслиSпн>(Sю+ +S3), то наезд произошел, когда автомобиль еще не был заторможен и его скорость была равна(рис. 3.4, вариант //). В этом случае начальную скорость автомобиля определяют по формуле (3.22).
Рис. 3.4. Определение скорости автомобиля в момент наезда на пешехода:
1—111—варианты ДТП
Если путь S пнменьше суммарного расстояния (Sю+S3), но вместе с тем больше длины следа юза (Sю+S3> > Sпн> Sю), то наезд произошел в процессе нарастания замедления, когда скорость
автомобиля уже уменьшилась, но еще не достигла значения ю(рис. 3.4, вариант ///).
Этот случай встречается сравнительно редко, однако пренебрегать его возможностью не следует.
Чтобы определитьн, вернемся к рис. 3.3. Определим промежуточное значение замедленияjxв некоторый моментt x(точкаFна рис. 3.3, б):jx=jt x /t 3 .Среднее замедление в интервале времени О...t x jср=0,5jt x /t 3 Скорость в конце этого интервала
(3.29)
(3.30)
или
(3.31)
Исключив из выражений (3.29)—(3.30) время t x ,получаем
(3.32)
В формуле (3.32) известны все показатели, кроме искомой скорости.
Таким образом, если в момент наезда автомобиля на пешехода колеса были заторможены, но еще не заблокированы и замедление не достигло максимума, то рассчитывать скорость нужно в такой последовательности:
найти значения aи Sз;
в соответствии с материалами дела вычислить путь автомобиля от начала замедления до момента наезда на пешехода по формуле (3.31);
по формуле (3.32) найти скорость н.
Торможение при повышенном сопротивлении дороги. Выше рассмотрены частные случаи торможения на горизонтальной, твердой и ровной дороге. Более общий случай представляет собой торможение при повышенном сопротивлении дороги (рис. 3.5, а), например на подъеме или при большом сопротивлении качению (движение по рыхлому грунту, песку, снегу).
Время реакции водителя условно разделено на два периода. В течение времени t'1водитель только оценивает обстановку на дороге и принимает необходимое решение (латентный период). За времяt''1он выключает сцепление (или передачу) и переносит ногу на педаль тормоза (моторный период). Для количественного определения продолжительности периодовt' 1иt'' 1нужны дополнительные эксперименты. В настоящее время ориентировочно принимают.
Рис. 3.5. Тормозная диаграмма автомобиля при повышенном сопротивлении дороги:
а —общий вид; б — случай прекращения торможения до остановки
Примем, что в момент выключения сцепления (точка А)замедление нарастает мгновенно до значения jн, после чего автомобиль движется с отключенным двигателем в течение времени (t''1 + t2 ) .Замедление при этом остается постоянным и равным jн[см. формулу (3.7)].
По истечении времени (t1 + t2 ) тормозная система включена и замедление автомобиля за время tз увеличивается от j ндо j.
Расчет движения автомобиля, как и прежде, проведем в двух вариантах. Сначала определим остановочный путь автомобиля, считая начальную cкopocтьaизвестной. Затем найдем начальную скорость по известному значению Sю.
В первом случае последовательность расчета такова.
За время t'1путь автомобиляS 1 =a t' 1 .Toже за время движения накатом с выключенным сцеплением.Скорость в конце движения накатом. Путь за время увеличения замедления от j ндо j. Замедление.
Скорость в начале полного торможения . Путь за время полного торможения.Остановочный путь автомобиля Sо=S1+ S2+ S3+ S4.
Если при осмотре места ДТП зафиксированы следы торможения длиной S ю, то скорость автомобиля в начале полного торможения. Скорость в конце движения накатом. Начальная скорость автомобиля
Как показывают примерные расчеты, при jн=0, 5... 1, 0 м/с2, остановочный путь, определенный с учетом сопротивления движению при накате, на 10...15% больше, а начальная скорость на 5...10% меньше, чем без учета этого сопротивления. Поэтому при больших значенияхди t2, а также при малых Sюсопротивление движению необходимо учитывать.
Иногда водитель в процессе ДТП непроизвольно (или преднамеренно) прекращает торможение, хотя автомобиль еще не остановился и скорость упала не до нуля, а до скорости в начале оттормаживания от (рис. 3.5, 6). За времяt 5происходит оттормаживание и замедление уменьшается от j до jн, а скорость ототдо к (скорость в конце оттормаживания). В течение времениt 6автомобиль движется накатом до остановки
по пути S 6По опытным данным время оттормаживания t5в среднем равно 0,3 с при гидравлическом тормозном приводе и 1,5—2,0 с при пневматическом.
Покажем, как, используя известные значения длины следа юза S юи пути движения накатом после прекращения торможенияS н ,определить начальную скорость автомобиля.
Путь автомобиля за время оттормаживания (t 5). Путь движения накатом после оттормаживания. Вместе с тем. Из последних выражений получаем.
Решая это уравнение, находим и к, после чего определяем скорость в начале оттормаживания. Скорость в начале полного торможения. Начальная скорость автомобиля.