- •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
Контрольные вопросы
1. Как классифицируют наезды автомобиля на пешехода в зависимости от скорости автомобиля, угла а и места удара?
2. Опишите общую методику исследования наезда автомобиля на пешехода.
3. Что такое видимость и обзорность?
4. Охарактеризуйте опасную и аварийную дорожные обстановки.
5. Какова последовательность анализа наезда автомобиля на пешехода при неограниченной обзорности и видимости, если наезд произошел:
а) при постоянной скорости автомобиля;
б) в процессе торможения автомобиля?
6. Как определить удаление автомобиля от места наезда на пешехода при равномерном и замедленном движении автомобиля?
7. Как определить начальную скорость автомобиля по длине тормозного следа?
8. В чем заключается особенность исследования наезда при обзорности, ограниченной неподвижным препятствием (движущимся препятствием)?
9. Назовите основные причины увеличения аварийности в ночное время суток.
10. Как исследуется наезд автомобиля на попутного или встречного пешехода в темное время суток?
11. Назовите особенности экспертного исследования косого наезда на пешехода.
12. Как влияет изменение отдельных параметров, характеризующих ДТП, на выводы эксперта?
Глава 6 методика анализа маневра автомобиля § 26. Критические скорости автомобиля
Технической причиной ДТП может быть плохая устойчивость автомобиля. Управляя неустойчивым автомобилем, водитель вынужден сосредоточивать 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, повышает вероятность ошибок при управлении автомобилем.
Нарушения устойчивости автомобиля проявляются в произвольном изменении направления движения (рысканье), 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 ДТП с подобными обстоятельствами, эксперты обычно определяют критическую скорость автомобиля, т. е. максимально возможную скорость, при которой еще сохраняется устойчивое движение транспортного средства.
Потеря устойчивости наиболее вероятна на участках дороги со скользким неровным покрытием (укатанный снег, обледенелый асфальтобетон или булыжник) и крутыми подъемами. 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 моста.
При прямолинейном движении автомобиля показателем устойчивости является критическая скорость по условиям буксования ведущих колес Uбук. Так, при движении по горизонтальной дороге автомобиля с задним ведущим мостом
(6.1)
для автомобиля с передним ведущим мостом
(6.2)
Пример. Определить максимальную скорость, с которой порожний автомобиль РАФ-2203 «Латвия» может устойчиво двигаться по прямолинейному обледенелому участку дороги, если вес автомобиля 17500 Н, фактор обтекаемости 2, 4, а дорога характеризуется коэффициентами х=0, 15 и f=0, 05. База автомобиля 2, 6 м, расстояние от центра тяжести до переднего моста составляет 1, 1 м. Высота центра тяжести автомобиля 0, 7 м
Решение. Согласно формуле (6. 1) Uбук== 16,3 м/с
Буксование ведущих колес не всегда приводит к заносу, тем более к ДТП. Водитель, заметив пробуксовку, обычно имеет возможность уменьшить тяговую силу. В большинстве случаев начавшееся буксование становится опасным лишь в сочетании с неправильными или несвоевременными действиями водителя транспортного средства.
Прямолинейное движение автомобиля практически наблюдается довольно редко. Даже на прямолинейных участках дороги водитель все время поворачивает рулевое колесо, выравнивая автомобиль, отклоняющийся 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 иск, 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
(6.3)
где R —расстояние от центра поворота до середины заднего моста автомобиля;y —коэффициент поперечного сцепления шин с дорогой;д— угол поперечного уклона дороги.
На дороге с двухскатным профилем верхние знаки в формуле (6.3) соответствуют правому повороту, а нижние — левому. На дороге без поперечного уклона (д=0):
(6.4)
Коэффициент узависит от тех же факторов, что иx. Численные значенияудля 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 коэффициентаx. Поэтому при отсутствии точных данных о коэффициентеудля конкретного ДТП наиболее целесообразно в экспертных расчетах принимать для случая движения автомобиля накатомx y.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 — коэффициент тормозной (или тяговой) силы, равный отношению тормозной (или тяговой) силы к весу, приходящемуся на колесо.
При полной блокировке колеса у, и опасность возникновения заноса становится реальной. Иногда эксперты, определяя скоростьUскдля тормозного режима, не вычисляют коэффициента,а уменьшают значение коэффициента поперечного скольжения, принимая0.8x. Однако такой прием вряд ли можно считать оправданным. Скорость, максимально допустимая по условиям опрокидывания автомобиля,
(6.5)
где кр— коэффициент, учитывающий поперечный крен подрессоренных масс (кузова) автомобиля на упругих элементах подвески под действием центробежной силы. Для легковых автомобилейкр=0, 8...0, 9, для грузовых автомобилей и автобусовкр=0, 85...0, 95.
При скорости Uопрколеса одной стороны автомобиля отрываются от дороги, однако это не всегда приводит к опрокидыванию автомобиля. Например, на аттракционах типа автородео натренированные водители могут вести автомобиль на двух колесах довольно долго (мировой рекорд в этом виде спорта превышает 20 км). Однако в эксплуатационных условиях водитель часто не успевает снизить скорость или повернуть рулевое колесо и опрокидывание автомобиля становится неизбежным.
Расстояние R неследует отождествлять с радиусом закругления дороги. Автомобиль может весьма круто повернуть на прямом участке дороги, а на закруглении дороги, напротив, двигаться прямолинейно. Считать, что кривизна траектории заднего моста совпадала с кривизной дороги можно только в том случае, если водитель не совершал резких маневров и вел автомобиль параллельно оси дороги. Радиусопределяют по планам местности, имеющимся в материалах дела. При определении его на месте ДТП нужно рулеткой наметить хордуАВ(рис. 6.1) и на середине ее (в точке С) замерить высоту сегментау1.Тогда радиус закругления
где х1 —длина полухордыАС
Таким же образом можно определить радиус , если на дороге остались отчетливые следы качения, кривизна которых примерно постоянна. Если кривизна следов заметно изменяется, что свидетельствует о повороте рулевого колеса водителем, то радиусхарактеризует кривизну траектории только в одной ее точке.
Движение автомобиля по кривой постоянного радиуса также, как строго прямолинейное движение, является частным, предельным случаем и практически встречается редко. Гораздо чаще автомобиль движется по дуге переменного радиуса, уменьшающегося или увеличивающегося. Такие переходные кривые обязательно сопутствуют любому изменению направления движения. Автомобиль не может мгновенно перейти от прямолинейного движения к движению по дуге постоянной кривизны. Между этими двумя фазами всегда имеется движение по переходной кривой.
Рассмотрим этот процесс более подробно.
Рис. 6.1. Определение радиуса кривизны траектории Рис. 6.2 Схема поворота автомобиля
На рис. 6.2 цифрой Iотмечено положение
автомобиля в начальный момент его
криволинейного движения, когда передние
колеса еще находятся в нейтральном
положении (угол их поворота равен
нулю). Проведем прямоугольную систему
координат так, чтобы ее начало совпадало
с серединой заднего моста автомобиля,
а осьOX — с его
продольной осью в положенииI. В
момент времениt=0водитель начинает поворачивать передние
колеса и движение автомобиля становится
криволинейным. После поворота колес
на некоторый угол0(положение
//) автомобиль повернется относительно
осиОХ на угол(курсовой угол). У автомобиля с жесткими
шинами вектор скорости центра колеса
совпадает с его плоскостью, поэтому
можно написать
(6.6)
Для
опасных ситуаций, предшествующих ДТП,
характерен дефицит времени, при
котором водитель не успевает повернуть
рулевое колесо на большой угол. В табл.
6.1 приведены примерные значения
максимального угла 0,
полученные при испытаниях автомобиля
ГАЗ-24 «Волга».
Согласно данным таблицы угол 0при экстренном маневрировании не
превышает 5°, что позволяет считатьtg00и написать
(6.7)
После поворота автомобиля еще на
бесконечно малый угол dсередина заднего моста опишет элементарную
дугуdS,равнуюRd.При движении автомобиля с постоянной
скоростью Uaдлина дугиdS=Uadt.С учетом равенства (6.7)d=dS/R=Ua
0dt/L.
Закон изменения угла 0по
времени зависит от водителя ивобычных эксплуатационных условиях
может быть весьма разнообразным. Однако
экспериментальными исследованиями
установлено, что в опасных дорожных
ситуациях водитель, стремясь предотвратить
ДТП, поворачивает рулевое колесо весьма
резко, но на небольшой угол. При этом
угловая скорость0˚ поворота
передних колес практически постоянна
(0˚const)
и угол0изменяется примерно
пропорционально времени:
0=0˚t.
При этом допущении курсовой уголпрямо пропорционален квадрату
времени:
(6.8)
При небольших значениях угла 0и коротких промежутках времени,
характерных для опасных ДТС, курсовой
угол обычно составляет 10—12°. Для таких
малых углов можно принятьcos=1
иsin.
Тогда приращенияdxиdyкоординатхиуза бесконечно малый промежуток
времениdt: dx=dScos
dS; dy=
dSin
Uadt.Следовательно, координаты середины
заднего моста (точкаВ) вмомент
времени:
(6.9)
(6.10)
Формулы (6.8) — (6.10) позволяют найти координаты xвиувсередины заднего моста и курсовой угол в любой момент времени и определить по ним положение каждой точки автомобиля в процессе входа его в поворот при15° =0, 216 рад.
Таблица 6.1. Максимальные углы поворота передних колес при экстренном маневрировании, град
Состояние асфальтобетонного покрытия
|
Скорость движения, км/ч
| ||
11, 1
|
16, 7
|
22, 2
| |
Сухое
|
4, 8
|
4, 5
|
4, 2
|
Мокрое
|
4, 6
|
3, 8
|
3.4
|
Подставив в выражение (6.10) значение xвиз формулы (6.9), получаем уравнение траектории середины заднего моста (точкаВ):
(6.11)
Таким образом, при равномерном движении автомобиля и повороте передних колес с постоянной угловой скоростью траектория представляет собой кубическую параболу. Поэтому при проектировании и строительстве автомобильных дорог кривые переменного радиуса часто выполняют в виде кубической параболы.
После окончания поворота колес (через
время
)
курсовой угол автомобиля=Ua
0˚/(2L)
=0˚/(2Ua
L).
Координаты точки В в этот
момент:хв1=Ua
;ув1,=U2a0˚/(6L)=
0˚/(6UaL).