Обоснование факторов, влияющих на эффективность торможения в процессе эксплуатации легковых автомобилей



Эффективное торможение — один из основных факторов, обеспечивающих безопасность движения автотранспортных средств. Торможение обеспечивает изменение скорости автотранспортных средств в процессе движения и безопасную дистанции до впереди движущегося автотранспортного средства, полную его остановку и удержание на месте во время остановки или стоянки.

В процессе эксплуатации автотранспортных средств происходит изменение тормозных свойств автомобиля в силу протекания различных физических процессов. Главными показателями, по которым оценивают техническое состояние тормозного управления, является относительная разность тормозных сил и удельная тормозная сила. В соответствии с ГОСТ Р 51709–2001, допустимая разность тормозных сил не должна превышать 20 %, а удельная тормозная сила должна быть не менее 0,59 [1, с.4].

Для оценки изменения эффективности торможения автотранспортных средств в процессе эксплуатации, на примере легковых автомобилей была разработана методика, включающая в себя следующие этапы:

1. Определение необходимого числа проверок эффективности торможения и количество подконтрольных автомобилей на основе методов статистической обработки эксперимента.
2. Установку новых тормозных колодок в подконтрольные легковые автомобили.
3. Организацию подконтрольной эксплуатации легковых автомобилей с характерными режимами движения.
4. Осуществление проверки эффективности торможения легковых автомобилей на стенде тормозном СТС-3Л-СП-11, с фиксацией величины пробега автомобиля при каждой проверке на стенде.
5. Теоретическое обоснование критических факторов, влияющих на эффективность торможения в процессе эксплуатации легковых автомобилей.
6. Разработку математической модели изменения эффективности торможения в процессе эксплуатации легковых автомобилей в реальных условиях.

Для изучения характеристик надежности узлов и агрегатов, обеспечивающих безопасность движения автотранспортных средств, объём выборки должен составлять не менее 28 [2, с.57].

Таблица 1

Замена тормозных колодок по регламенту некоторых переднеприводных автомобилей

№п/п	Марка автомобиля	Замена тормозных колодок
		По регламенту, км	В реальных условиях эксплуатации, км
1	Volkswagen Jetta	30 000	32 000
2	Volkswagen Polo	30 000	30 000
3	Volkswagen Passat	30 000	35 000
4	Toyota Corolla	30 000	34 000
5	Toyota Rav4	30 000	21 000
6	Toyota Camry	30 000	32 000
7	Nissan Almera	30 000	27 000
8	Nissan Tiida	30 000	28 000
9	Nissan X-Trail	30 000	27 000
10	Ford Focus	30 000	25 000
11	Ford Mondeo	30 000	34 000
12	Ford Kuga	30 000	32 000
13	Lada Samara	30 000	14 000
14	Lada Granta	30 000	26 000
15	Lada Kalina	30 000	26 000
16	Lada Priora	30 000	26 000
17	Lada Largus	30 000	29 000

Исходя из данных таблицы 1, средний пробег до проверки тормозного управления по требованиям безопасности согласно ГОСТ Р 51709–2001 составляет 25000 км. Учитывая, что объём выборки должен составлять не менее 28, а количество исследуемых легковых автомобилей равно 5, то количество необходимых проверок эффективности торможения в процессе эксплуатации на тормозном стенде должно быть не менее 6 через каждые 5000 км пробега.

Для проверки методики оценки эффективности торможения легковых автомобилей в процессе эксплуатации, необходимо отобрать факторы, оказывающие наибольшее влияние на эффективность торможения. Для этого в первом приближении используется метод экспертного ранжирования. Данный метод достаточно хорошо на первом этапе разработки методик, когда ещё не определён весь набор влияющих факторов. Кроме того, в таком случае рационально привлекать в качестве экспертов специалистов данной отрасли, но не только для ранжирования факторов, а и для корректировки предлагаемого набора факторов.

В качестве экспертов выступали преподаватели кафедры «Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей» Волгоградского государственного технического университета и работники автотранспортных предприятий города Волгограда.

Первоначально выбраны следующие факторы: - пробег АТС, - сезонность, - используемые эксплуатационные материалы, - конструкция тормозной системы (с АБС или без АБС), - материал тормозных накладок, - вид торможения (торможение или притормаживание), - вид тормозного механизма (дисковый, барабанный), - манера вождения, - остаточная величина тормозного диска, - остаточная величина тормозной накладки. Каждый эксперт независимо от других присваивает свои ранги каждому фактору, полученные оценки с другими экспертами не обсуждаются. В результате была получена таблица со следующими данными (см. табл. 2):

Таблица 2

Данные, полученные врезультате экспертного ранжирования факторов, влияющих на эффективность торможения

Порядковый номер эксперта	Факторы, влияющие на эффективность торможения впроцессе эксплуатации легковых автомобилей
	Ф1	Ф2	Ф3	Ф4	Ф5	Ф6	Ф7	Ф8	Ф9	Ф10
1	3	8	9	1	2	10	5	4	6	7
2	10	4	9	3	2	7	1	8	6	5
3	7	8	10	6	3	5	1	2	9	4
4	10	4	9	1	2	8	3	6	7	5
5	7	5	10	4	3	9	1	8	6	2
6	8	7	9	5	1	10	2	6	4	3
7	6	7	8	1	2	9	4	10	5	3
8	7	6	10	1	2	8	3	9	5	4
9	8	4	10	2	3	9	1	7	5	6
10	9	5	10	3	1	6	2	8	7	4
Значимость оценивалась по десятичной шкале, где 1 — наиболее значимый фактор, 10 — наименее значимый фактор

Обработка данных, полученных в результате опроса экспертов, производилась по существующему алгоритму метода экспертного ранжирования [3, с.54]. Результаты обработки полученных данных сведены в таблицу 3.

Таблица 3

Обработка данных, полученных методом экспертного ранжирования

Показатель	Факторы, влияющие на эффективность торможения впроцессе эксплуатации легковых автомобилей
	Ф1	Ф2	Ф3	Ф4	Ф5	Ф6	Ф7	Ф8	Ф9	Ф10
	75	58	94	27	21	81	23	68	60	43
	550
	50
	400	9	1521	784	1156	676	1024	169	25	144
	656,5
	916,7
	0,72
n — число факторов, m — число экспертов, - ранги, выставленные экспертами, Ai — сумма рангов по каждому фактору, — математическое ожидание, — сумма квадратов отклонений всех оценок рангов каждого объекта экспертизы от среднего значения, - максимальное отклонение, — коэффициент конкордации

Как видно из таблицы 3, коэффициент конкордации равен 0,72, что говорит о том, что согласованность экспертов сильная.

Для выбора наиболее весомых факторов была построена априорная диаграмма рангов (см. рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма рангов

Из диаграммы видно, что наиболее значимыми являются следующие факторы: — остаточная величина тормозной накладки, — конструкция тормозной системы (с АБС или без АБС), — вид тормозного механизма (дисковый, барабанный) материал тормозных накладок.

Проверка адекватности факторов, оказывающих наибольшее влияние на эффективность торможения легковых автомобилей в реальных условиях эксплуатации, осуществлялась по критерию Пирсона (при относительно большом количестве объектов ).

Полученное значение сравнивается с критическим, = 21,66 [4, с.127] (при числе степеней свободы равным 9 и уровне значимости = 0,01).

Таким образом, гипотеза адекватна, и выявленные ранее наиболее значимые факторы ( — остаточная величина тормозной накладки, — конструкция тормозной системы (с АБС или без АБС), — вид тормозного механизма (дисковый, барабанный) материал тормозных накладок) могут использоваться для построения математической модели изменения эффективности торможения легковых автомобилей в реальных условиях эксплуатации.

Литература:

1. ГОСТ Р 51709–2001. Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки. — М.: Издательство стандартов, 2001. — 35 с.
2. Болдин А. П., Максимов. В. А. Основы научных исследований. — 1-е изд. — М.: Издательский центр «Академия», 2012. — 336 с.
3. Зорин В. А., Павлов А. П., Пегачков А. А. Контроль качества продукции и услуг: Учебное пособие.- М.: МАДИ (ГТУ), 2007. — 82с.
4. Протасов К. В. Статистический анализ экспериментальных данных.-М.: Мир, 2005.-142 с.