Резервы изготовителей в обеспечении безопасности технического состояния автотранспортных средств

Мороз С.М., д.т.н., НИИАТ

Техническое состояние АТС является третьей по значимости причиной дорожно-транспортных происшествий. Производители обеспечивают безопасность технического состояния за счет повышения качества, регламентации выполнения ТО и ремонта, поддержки фирменных систем обслуживания и предпродажной подготовки. За счет этого снижается вероятность и последствия опасных неисправностей.

Резервы повышения надежности и ресурса АТС за счет качества изготовления ограничены возможностями современных технологий серийного производства. Именно защищенность АТС от опасных неисправностей обеспечивает безопасность их технического состояния [1]. Однако проблемы в ее обеспечении связаны как раз деятельностью изготовителей.

Достигнутые изготовителями показатели ресурса, неподверженности АТС опасным неисправностям и номенклатура особо опасных неисправностей не доводятся до потребителей. Нормы пробега до списания (капитального ремонта) АТС зарубежными изготовителями не устанавливаются, а российскими не выполняются. Даже современные АТС часто снабжаются новыми системами и узлами, не приспособленными для эксплуатационного контроля.

Сферы ответственности за безопасность автотранспортных средств по традиции представляют упрощенно: изготовитель обеспечивает безопасность конструкции, а правильная эксплуатация — безопасность технического состояния. Реализация Федеральной целевой программы «Повышение безопасности дорожного движения в 2006–2012 гг.» заставляет пересмотреть устоявшееся представление.

Для защиты автомобильных конструкций от снижения безопасности в процессе эксплуатации изготовители применяют комплекс конструкторских и организационно-технологических мер, уже опробованных мировым автомобилестроением .

Повышение защищенности автомобильных конструкций от неисправностей
Включение в автомобильные конструкции встроенных (бортовых) средств контроля
Включение в регламенты ТО операций контроля составных частей, от которых зависит безопасность АТС
Регламентация принудительной замены при ТО быстроизнашивающихся деталей
Повышение контролепригодности деталей и узлов
Применение автомобильных конструкций, нечувствительных к отказам деталей
Резервирование составных частей, отказы которых опасны и не компенсируемы для водителя
Повышение числа составных частей гарантированной прочности

Во всем мире изготовители заинтересованны прежде всего в конкурентоспособности производимых АТС. Совокупность свойств, наиболее очевидных в момент приобретения, для них важнее защиты АТС от опасных неисправностей и приспособленности АТС к их выявлению в эксплуатации. Поэтому указанные меры реализуются далеко не в полной степени. Российскими изготовителями конструкторские меры защиты АТС применяются на минимальном уровне, допускаемом системой сертификации. Нормативная база содержит лишь декларативные рамочные требования к обеспечению изготовителями безопасности технического состояния АТС в отношении гарантированной прочности единичных деталей рабочей тормозной системы, резервированию тормозных систем, содержанию регламентов ТО [2-4].

Возможности эксплуатации автомобильного транспорта по повышению безопасности технического состояния АТС связаны, в основном, с развитием эксплуатационного контроля. В результате проведения НИР по ФЦП «Повышение безопасности дорожного движения в 2006–2012 годах» установлено, что для достижения целевых нормативов безопасности дорожного движения, предусмотренных ФЦП, нужны дополнительные ресурсы. Особые возможности для повышения безопасности технического состояния АТС откроет использование ресурсов изготовителей, недоступных потребителям. Одновременно — это и ключ обновлению технологий эксплуатационного контроля.

Предлагается расширение участия изготовителей в обеспечении безопасности технического состояния АТС за счет обеспечения эксплуатационного контроля АТС, информирования покупателей о свойствах автомобилей и развития систем фирменного технического обслуживания и предпродажной подготовки.

Предложения для изготовителей по дальнейшему повышению защищенности АТС от опасных неисправностей приведены ниже.

Предложения для изготовителей по обеспечению защищенности АТС от опасных неисправностей
Обеспечение пригодности новых систем и узлов АТС к эксплуатационному контролю
Развитие систем фирменного технического обслуживания и предпродажной подготовки
Информирование приобретателей о ресурсе и неподверженности АТС опасным неисправностям
Информационное обеспечение эксплуатационного контроля
Компьютеризация бортовых средств эксплуатационного контроля
Снятие с производства систем и узлов АТС, непригодных для эксплуатационного контроля

Действующий механизм сертификации АТС предлагается дополнить критериями нечувствительности их конструкций к отказам составных частей (достигаемой резервированием, автоматизацией, самоконтролем), выполнения эксплуатационного контроля, информационного обеспечения сферы эксплуатационного контроля и приобретателей АТС. Для российского автотранспорта особенно актуальны меры изготовителей по повышению выполнимости эксплуатационного контроля.

Также при проектировании и производстве необходимо обеспечить пригодность новых систем и узлов АТС к эксплуатационному контролю. Необходимы коррективы системы сертификации, а возможно, — и новое Правило ЕЭК ООН.

Так, эксплуатационный контроль механического тросового (рычажного) привода стояночной тормозной системы, применяемого на полуприцепах российских конструкций, практически невыполним. Небезопасен доступ к органу управления стояночной тормозной системы полуприцепа при торможении ни на роликовых стендах, ни на уклоне. Поэтому в реальности проверку ее работоспособности в эксплуатации не проводят. Необходимо через систему сертификации механических транспортных средств и прицепов вынудить изготовителей заменить механический тормозной привод стояночной тормозной системы на полуприцепах на пневматический.

Неисправности седельно-сцепных устройств полуприцепов приводят к наиболее опасным ДТП. На полуприцепах российских конструкций применяют механизмы с ручным приводом выдвигания опор. Они требуют более 15 минут интенсивной работы для выдвигания опор и столько же на приведение их в транспортное положение. Вследствие этого, при техническом осмотре и даже при ТО расцепка автопоездов с такими полуприцепами в своем составе с целью контроля износа седельно-сцепных устройств чаще всего не выполняется. Поэтому, производство полуприцепов с ручным приводом выдвигания опор должно быть прекращено через систему сертификации механических транспортных средств и прицепов.

Единственной возможностью эксплуатационного контроля электронных систем автоматического управления и контроля служит сочетание программного и аппаратного самоконтроля встроенными в эти системы средствами. По примеру АБС и системы нейтрализации отработавших газов самоконтролем должны быть охвачены все конструктивные узлы, более чем 10 систем автоматического управления движением АТС (предупреждения об опасностях, управления жесткостью амортизаторов и погрузочной высотой, стабилизацией скорости движения и регулирования дистанции движения АТС и др.) и автоматических систем пассивной безопасности (надувные защитные системы, системы автоматического пожаротушения, автоматического отключения двигателя при ударе, и другие).

Однако для предотвращения опасных неисправностей или обеспечения их выявления нужно прежде всего располагать их перечнями по семействам АТС разных изготовителей. Эти же данные нужны изготовителям для объективной оценки автомобильных конструкций. Сформировать их можно только эмпирически на основе статистики ДТП и данных наблюдений при подконтрольной эксплуатации. Причем достаточно укрупненного представления наиболее опасных неисправностей по номенклатуре 20-60 отказывающих узлов и механизмов, без регистрации всех разрушающихся деталей. Кроме того, в эксплуатации необходимы сведения о допускаемых без ограничений изменениях конструкции АТС.

Именно количество деталей, отказы которых опасны, и вероятность этих отказов, характеризуют подверженность АТС опасным неисправностям. Эти параметры отражают важнейшую обобщенную характеристику активной безопасности АТС, а их знание необходимо для покупателей АТС.

К числу критических по безопасности можно отнести детали не обеспеченных резервированием узлов, отказы которых приводят к некомпенсируемому для водителя нарушению управляемости АТС, утрате либо ступенчатому грубому снижению одного из частных свойств безопасности (обзорности, информативности, устойчивости при торможении и другие). Отдельные из критических по безопасности деталей тормозного управления указаны в Правилах №13 ЕЭК ООН (педаль тормоза, ее шарнир, связанные с педалью детали и другие) [2-3]. Однако критические детали рулевого управления, колес, шин, узлов электрооборудования нормативные документы не указывают.

Целесообразно ввести порядок, по которому каждый изготовитель по каждому типу транспортного средства определяет перечни составных частей, неисправности которых, или вызванные ими цепные неисправности, обуславливают высокий риск ДТП в широком диапазоне дорожно-транспортных ситуаций и условий дорожного движения. На сегодня эта информация ни автозаводами, ни Госавтоинспекцией не накапливается и не обобщается ни в России, ни за рубежом.

Для новых моделей АТС только изготовители располагают определенной информацией об их особо опасных неисправностях. Необходимо в Федеральный Закон «О безопасности дорожного движения» ввести правовую норму, обязывающую изготовителей декларировать эту информацию по каждому семейству АТС в эксплуатационной документации.

Резервы сокращения аварийности связаны с расширением участия изготовителей в информационном обеспечении эксплуатационного контроля. Зарубежные изготовители обеспечивают информацией свои фирменные системы обслуживания. У нас эти системы недостаточно развиты и не решена задача информирования изготовителями сферы контроля и надзора за безопасностью автотранспорта.

Для эксплуатационного контроля необходимы данные о комплектации и компоновке конкретного АТС, полные данные об установленных изготовителем индивидуальных нормативах начальных и предельных значений параметров безопасности технического состояния и режимов АТС при выполнении контроля (экологического состояния АТС, частоты вращения коленчатого вала, суммарного люфта в рулевом управлении и тд.). Предоставление этих данных может быть организовано в виде кодов через маркировку и регистрационную документацию (проблематичнее — через эксплуатационную документацию) АТС, а в идеале — еще и через бортовую электронную идентификационную систему АТС [5].

Однако до настоящего времени российские изготовители не отнесли эту задачу к числу приоритетных и не приступали к ее решению. Должностные лица, обеспечивающие выполнение работ по эксплуатационному контролю, вынуждены доступными способами добывать необходимые данные по АТС разных комплектаций (модификаций) и лет изготовления. В результате — снижение эффективности контроля, неоправданные трудозатраты, ошибки и конфликты в связи с завышением или занижением требований.

Компьютеризация бортовых средств диагностирования на АТС реально способна изменить технологии эксплуатационного контроля. Она не только повышает контролепригодность составных частей АТС, но и преобразует технологии управления техническим обслуживанием и ремонтом каждого АТС. Индивидуально для каждого АТС по результатам регистрации неисправностей в процессе рабочего функционирования программное обеспечение бортовой системы может формировать периодичность ТО и выполнение ремонта. Применение таких систем индивидуализирует процесс технической эксплуатации и контроль соблюдения предписаний изготовителя конкретного АТС.

В составе автомобильных микропроцессорных систем автоматического управления уже сегодня технически возможна реализация функций идентификации типа транспортного средства, регистрации наработки АТС и двигателя, оценки допустимости продолжения эксплуатации АТС и работоспособности систем управления, агрегатов и узлов, от которых зависит безопасность эксплуатации .

Бортовая система идентификации и контроля работоспособности автотранспортного средства
Идентификация АТС
Код VIN
Нормативы регулировочных параметров
Нормативы параметров режимов и условий выполнения контроля
Нормативы эксплуатационной безопасности и «экологический паспорт» АТС
Компоновка АТС
Комплектация АТС
Назначение АТС
Регистрация наработки АТС (км пробега) и Д ВС (млн. оборотов) коленчатого вала)
Наработка АТС от начала эксплуатации
Оценка выработки ресурса Д ВС
Определение своевременности выполнения ТО (замены моторного масла и др.)
Наработка Д ВС от начала эксплуатации
Окончание приработки АТС
Выявление снижения безопасности АТС под влиянием неисправностей коленчатого вала
Оценка сцепления шин с опорной поверхностью
Контроль эффективности вождения
Оценка работоспособности подвески
Оценка давления в шинах
Оценка работоспособности системы нейтрализации отработавших газов
Оценка работоспособности рабочей и стояночной тормозных систем

Не представляют проблем, не потребуют установки дополнительных датчиков и не приведут к удорожанию АТС ни «электронная идентификация» типа транспортного средства, ни автоматизация регистрации наработки АТС в км пробега и млн. оборотов для ДВС.

Наиболее затратной, но и наиболее эффективной будет реализация функции выявления снижения безопасности АТС под влиянием неисправностей. Она должна будет формировать оценку допустимости продолжения эксплуатации АТС и работоспособности систем и агрегатов. Ее реализация в сочетании с применением внешних диагностических комплексов, автоматизацией контроля работоспособности водителя, эффективности вождения и самообучения приемам безопасного экономичного вождения способна вывести на новый уровень безопасность АТС.

Насыщение автомобильного парка транспортными средствами с бортовыми системами оценки технического состояния в корне изменит содержание и возможности технического осмотра. Появится техническая основа для прогнозирования при техосмотре остаточного ресурса наиболее быстроизнашиваемых узлов. Для АТС российских конструкций, не самых надежных и безопасных, применение таких систем окажется наиболее актуально. Оно компенсирует риски от эксплуатации менее безотказной техники и приблизит ее конкурентоспособность к наиболее передовым образцам.

Функции бортовой системы на АТС могут быть реализованы одной из микропроцессорных систем автоматического управления. Себестоимость АТС при этом вырастет лишь на стоимость встроенных датчиков, органов управления системой и дисплеев. Реализация алгоритмов автоматического контроля будет бесплатной для покупателя АТС. Новых решений потребуют только метрологическая поверка и самоконтроль бортовых систем.

Сравнительно новые для российского автотранспорта резервы профилактики аварийности даст организация изготовителями информирования приобретателей автотехники об установленном ресурсе АТС и его основных агрегатах, перечне операций предвыездного контроля и допускаемых изменениях конструкции в эксплуатации. Изготовители устанавливают ресурс АТС, его основных агрегатов и способны предоставить эти данные практически без дополнительных затрат на их получение. Обнародование ресурса АТС многократно ускорит рыночный «естественный отбор» конкурирующих моделей.

Развитие систем фирменного технического обслуживания и предпродажной подготовки послужит средством решения острейших проблем современной эксплуатации российского автомобильного транспорта. Но оно также многое даст и для совершенствования эксплуатационного контроля. Системы фирменного технического обслуживания аккумулируют данные об опасных неисправностях АТС и о ресурсах составных частей, индивидуальных нормативах и признаках безопасности технического состояния. Введение обязательного контроля безопасности АТС в фирменные системы обслуживания значительно повысит их привлекательность для собственников АТС.

Условием реализации всего комплекса предлагаемых мер служит создание правовых и рыночных механизмов «подключения» ресурсов изготовителей к обеспечению безопасности технического состояния АТС. Необходима нормативная основа для предъявления к изготовителям дополнительных требований в этом направлении. Эту основу могут дать пересматриваемый ФЗ Российской Федерации «О безопасности дорожного движения» и разрабатываемый проект технического регламента «О безопасности автотранспортных средств».