УДК 614.846.6 МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ОПЕРАТИВНОСТИ ВЫЕЗДА ПОЖАРНОГО АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНОГО АВТОМОБИЛЯ ИЗ ГАРАЖА ПО ТРЕВОГЕ И.А. Веренич, доцент, к.т.н., Белорусский национальный техниче- ский университет, Б.Л. Кулаковский, профессор, к.т.н., Командно- инженерный институт МЧС, Республика Беларусь, С.М. Палубец, ст. науч. сотр., Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем МЧС, Республика Беларусь Аннотация. Рассмотрена проблема оперативности выезда пожарного аварийно- спасательного автомобиля с пневматической тормозной системой из гаража по тревоге на чрезвычайные ситуации и существующие методы, с применением кото- рых снижается время выезда. Ключевые слова: пожарный автомобиль, оперативность выезда, боеготовность, тормозная система. Введение Эффективность применения пожарных аварийно- спасательных автомобилей (ПАСА) при ликвида- ции чрезвычайных ситуаций (ЧС) в первую оче- редь оценивается по времени их прибытия на ме- сто вызова. Продолжительность выезда из гаража и следова- ния ПАСА определяется целым рядом факторов: тягово-скоростными свойствами ПАСА, квали- фикацией водительского состава, знанием мар- шрута движения, состоянием дорог и проездов на пути следования, а также интенсивностью улич- ного движения. Практика показала, что в настоящее время основ- ной причиной значительного запаздывания выез- да ПАСА из гаража, а, следовательно, и увеличе- ние общего времени прибытия оперативной техники к месту ЧС является применение пру- жинных энергоаккумуляторов в пневмоприводе тормозной системы. Анализ публикаций Повышение оперативности выезда ПАСА, обору- дованных стояночным тормозом с пружинными энергоаккумуляторами, можно решать несколь- кими способами [1]. Очень часто на таких авто- мобилях для быстрого растормаживания стоя- ночного тормоза применяют форкамеру – ресивер малого объема, который заполняется с помощью компрессора шасси до рабочего давления за пер- вые 30 секунд с момента запуска двигателя. Затем воздух закачивается в основной ресивер. Недос- таток такой системы – малая эффективность ос- новной тормозной системы в первый момент по- сле выезда, особенно если были значительные утечки воздуха из системы при нахождении ав- томобиля в режиме ожидания. Ситуация услож- няется тем, что даже при вполне исправной тор- мозной системе возможны с течением времени утечки воздуха, вызывающие снижение давления в системе и блокирование тормозов. Можно применить непосредственно в ПАСА уста- новку небольших компрессоров с приводом от электродвигателя, подключаемого с помощью ка- беля к электросети гаража части. Преимущество данного способа заключается в простоте способа подкачки. При этом требуется отключать электро- двигатель от сети до начала движения ПАСА. Этот способ целесообразно применять в тех ПАСА, в которых компрессор в качестве штатного оборудо- вания входит в их комплектацию. В ПАСА, от которых постоянно требуется высо- кая оперативная готовность (стартовые аэро- дромные автомобили), для исключения блоки- ровки стояночного тормоза монтируют баллоны со сжатым воздухом, подключаемые через редук- тор к тормозной системе шасси. Однако при этом снижается полезная грузоподъемность шасси, повышается общая металлоемкость машины. Как шасси ЗиЛ, так и КамАЗ оснащены пневма- тической системой аварийного растормаживания, обеспечивающей возможность движения автомо- биля при автоматическом его торможении из-за утечки сжатого воздуха, однако применение этой системы для растормаживания ПАСА при их вы- езде по тревоге из гаража на ликвидацию ЧС не- допустимо. Для эффективной и надежной работы многокон- турных пневматических тормозных систем ПАСА в процессе эксплуатации требуется срав- нительно большой запас сжатого воздуха, кото- рый обеспечивается питающей частью пневма- тической системы. Существенным недостатком питающей части современных пневматических систем ПАСА является низкая производитель- ность компрессора, которая отрицательно ска- зывается на готовность ПАСА к движению, так как от этого зависит спасение людей и величина ущерба от пожаров. В устройстве [2] для получения сжатого воздуха цилиндром внутреннего сгорания клапан управ- ления размещают на цилиндре двигателя и снабжают электромагнитным приводом. Автома- тический переход работы цилиндра двигателя компрессором и обратно двигателем выполняет электрическая схема. Отключение подачи топлива на впрыск осуществляют плунжерной парой или поворотной заслонкой. Для получения сжатого воздуха от двигателя такты всасывания и сжа- тия используют в режиме работы цилиндра ком- прессора, в вариантах исполнения в дизеле на время работы цилиндра компрессором устраняют давление вспышки отключением впрыска топлива, а в карбюраторном двигателе поступающую рабо- чую смесь на сгорание заменяют воздухом. Существует система перевода цилиндров двига- телей внутреннего сгорания в компрессионный режим работы [3], цель которой – повышение топливной экономичности и степени автоматиза- ции при переводе двигателя в компрессорный режим на холостом ходу и малой тяге. В данной системе цилиндр ДВС снабжен форсункой и вы- пускным клапаном. Блок синхронизации управ- ляет работой гидроклапана и выпускным клапа- ном при переводе цилиндра в компрессионный режим работы и обратно. Управление блоком синхронизации осуществляется импульсом дав- ления сжатого воздуха, направляемого из ресиве- ра через регулятор давления воздуха. Регулятор давления воздуха дополнительно электрически соединен с регулятором частоты вращения вала. В компрессионном режиме блок синхронизации при помощи гидроклапана отключает топливный насос от форсунки и включает выпускной клапан, периодически сообщающий цилиндр с ресивером. Недостатком системы является работа только на холостых оборотах ДВС. Система газодинамического наддува воздуха [4] обеспечивает повышение производительности компрессора за счет завихрения всасываемого воздуха и поддержания надежности резонансного наддува в изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации путем расположения на внутренней поверхности суживающегося сопла криволинейных канавок и выполнения переме- щающейся перегородки из биметаллического ма- териала. Цель и постановка задачи Повышение технической боевой готовности ПАСА, оборудованных пневматической тормоз- ной системой и оперативности выезда из гаража на чрезвычайные ситуации. Совершенствовать питающую часть пневматиче- ской системы ПАСА путем повышение давления воздуха на входе в компрессор. Обеспечить поддержание постоянного давления воздуха в пневматической системе ПАСА в пре- делах от 0,5 МПа до 0,7 МПа. Обеспечить быстрое разъединение пневматиче- ской линии под давлением от ресиверов ПАСА. Системы подачи сжатого воздуха Совершенствование питающей части пневмати- ческой тормозной системы ПАСА заключается в повышении давления на входе в компрессор (ис- пользование наддува воздуха), что позволит по- высить производительность последнего без изме- нения его конструктивных параметров и тем самым повысить оперативность выезда ПАСА по тревоге из гаража. На основании результатов проведенных исследований [5], время начала движения ПАСА с уклона уменьшилось на 25–50 секунд, в зависимости от частоты оборотов ДВС. Из графика на рисунке видно, что уже при избы- точном давлении 0,02 МПа время начала движе- ния ПАСА с уклона уменьшилось на 25 секунд по сравнению с результатами, когда воздушный фильтр и компрессор были соединены обычным трубопроводом (т.е. давление в нем было атмо- сферное) при тех же условиях. 0,02100 120 140 160 180 0 0,05 0,1 0,15 0,2 Давление Р, МПа В ре м я t, с Рис. 1. Зависимость времени наполнения ресиве- ров питающей части от величины давления на входе между компрессором и воздушным фильтром ПАСА Для обеспечения постоянной предпусковой го- товности ПАСА при гаражном хранении приме- няется система подачи сжатого воздуха от ком- прессора к ресиверу пневматической системы ПАСА, обеспечивающая поддержание постоян- ного давления воздуха в пневматической системе в пределах от 0,5 МПа до 0,7 МПа, быстрое разъ- единение пневматической линии под давлением от ресиверов пожарных аварийно-спасательных автомобилей при помощи быстроразъемных муфт. Данная система обеспечивает незамедли- тельный выезд ПАСА из гаража по сигналу тре- воги, не затрачивая время на заполнение стацио- нарным компрессором ресиверов тормозной пневматической системы сжатым воздухом до значения, необходимого для начала движения автомобиля. Планируется внедрение данной сис- темы во всех подразделениях МЧС Беларуси, на ПАСА с пневматической тормозной системой. Выводы ПАСА с боевыми расчетами подразделений МЧС выполняют основную работу по спасению людей и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Спасение людей, ущерб от пожаров в большой степени за- висит от оперативности выезда и прибытия по- жарной автоцистерны к месту вызова. Для эффективной и надежной работы многокон- турных пневматических тормозных систем ПАСА в процессе эксплуатации требуется срав- нительно большой запас сжатого воздуха, кото- рый обеспечивается питающей частью пневма- тической системы. Существенным недостатком питающей части современных пневматических систем ПАСА является низкая производитель- ность компрессора. Низкая производительность компрессора отрицательно сказывается на го- товности ПАСА к движению. Применение различных методов повышения опе- ративности выезда пожарного аварийно- спасательного автомобиля из гаража по тревоге позволит снизить материальный ущерб от ЧС и количество погибших. Литература 1. Яковенко Ю.Ф. Современные пожарные авто- мобили. – М. Стройиздат, 1988. – 352 с. 2. Пат. №2062896, Россия. Устройство для полу- чения сжатого воздуха цилиндром двигателя внутреннего сгорания. F 02 D 17/02, Малы- шев В.И., опубл. 27.06.1996 г. 3. А. с. 1687861 СССР, МКИ3 F 04 В 41/04. Сис- тема управления двигателем внутреннего сгорания / В.Н. Балабин, Б.В. Евстифеев, В.Н. Васильев, Ю.В. Соин, И.А. Семин (СССР). – 4625950/29; Заявлено 26.12.88; Опубл. 30.10.91, Бюл. №40 // Поршневые и газотур- бинные двигатели. – Экспресс-информация / ВИНИТИ. М. – 1981. – №39. – С. 5, 6. 4. Пат. №2177890, Россия. Система газодинами- ческого наддува компрессора. F 60 Т 17/02, Кобылев Н.С., Викторов Г.В. Опубл. 10.01.2002 г. Бюл. №1. 5. Кулаковский Б.Л., Палубец С.М. // Изучение влияния подаваемого воздуха в питающую часть пневматической тормозной системы пожарных аварийно-спасательных автомо- билей // Чрезвычайные ситуации: предупре- ждение и ликвидация. – 2004. – Вып. 5 (15). – С.102–108. Рецензент: С.Е. Селиванов, профессор, д.т.н., ХНАДУ. Статья поступила в редакцию 1 февраля 2005 г.