Органы управления

Органы управления автомобиля по своему функциональному назначению делятся на две группы. К первой группе относятся органы, с помощью которых изменяются направление и скорость движения автомобиля: рулевое колесо, рычаг переключения передач, педаль сцепления, педаль управления дроссельной заслонкой или подачей топлива, тормозная педаль и рукоятка стояночного тормоза. Вторая группа включает органы управления вспомогательными устройствами: кнопку или педаль включения стартера, кнопку управления воздушной заслонкой карбюратора, включатель зажигания, ручной или ножной переключатель света, кнопку электрического сигнала, рычаг включения указателей поворота и др.

В зависимости от частоты пользования органы управления можно разделить на постоянные и эпизодические. Органы управления могут быть ручными или ножными.

К конструкции органов управления предъявляются следующие требования: высокий уровень автоматизации управления автомобилем; малые время и усилия, необходимые для выполнения рабочих движений; удобная траектория движения рук и органов управления; травмобезопасная конструкция органов управления; обеспечение информативности и удобная форма рукояток; соответствие эстетическим требованиям.

Выполнение указанных выше требований достигается путем автоматизации переключения передач, совмещения нескольких операций в одном органе управления, применения гидравлических и пневматических приводов, размещения органов управления в оптимальных зонах рабочих движений водителя, применения тактильно-гностических и гигиенических форм рукояток.

Удобство управления автомобилем во многом зависит от формы рычагов и рукояток органов управления, их размещения относительно тела водителя, удаленности друг от друга, направления перемещения, усилий, которые нужно прикладывать для их перемещения. Учитывая наличие различных по степени удобства зон в пределах моторных полей водителя, органы постоянного использования следует размещать в оптимальной рабочей зоне, а органы эпизодического использования – в нормальных и максимальных зонах. На рулевой колонке или рядом с ней располагают рычаги переключения передач и указателей поворота, кнопку или дужку звукового сигнала. На передней панели находятся ключ зажигания, рукоятки управления стеклоочистителем и омывателем стекол, воздушной заслонкой, включателем отопления, вентиляции и т.п.

Условия на рабочем месте водителя

Большое значение для самочувствия водителя и его работоспособности имеет микроклимат кабины - это совокупность температуры воздуха, его влажности и скорости передвижения. Оптимальные микроклиматические параметры в кабине и салоне для пассажиров должны обеспечиваться независимо от количества людей, погодных условий, географических широт и времени года. Температура воздуха в. кабине зависит от температуры наружного воздуха, степени нагрева двигателя, теплоизоляции, системы отопления и вентиляции. Температура в кабине должна быть в пределах 15-25 °С. Наиболее благоприятная температура 18-20 °С. Однако в летнее время температура в кабинах автомобилей может достигать 50–60 °С.

Повышение или понижение температуры ухудшает самочувствие водителя и снижает работоспособность. При высокой температуре нарушаются функции мышления, внимания, памяти, увеличивается время и уменьшается точность сенсомоторных реакций, водитель допускает ошибки, быстрее утомляется. Работа в теплой одежде стесняет движения, широкая валяная обувь затрудняет действия педалями, так как плохо ощущается их сопротивление при нажатии.

Исследования показали, что главной причиной повышения температуры в кабине является нагрев обшивки. В этих случаях основной мерой улучшения микроклимата является тепловая изоляция боковых стенок и крыши, а также их окраска в светлые цвета, способствующие отражению солнечных лучей. Эффективной мерой снижения высокой температуры воздуха является вентиляция, которая может быть достигнута увеличением площади форточек. Рекомендуется применять тепловую изоляцию двигателя, отсос воздуха из кабины через отверстия в задней части кузова (бессквозная вентиляция) и кондиционирование воздуха (регулирование температуры, влажности и скорости движения воздуха).

Кабины автомобилей, предназначенные для работы в условиях низких температур, должны иметь термоизоляционные стенки, двойное остекление с электрообогревом. Отверстия для трубок, рычагов, педалей и двери должны быть уплотнены морозостойкими материалами. Отопление кабин должно осуществляться автономным отопителем повышенной мощности. Внутри кабина не должна иметь металлических поверхностей, обратная сторона которых соприкасалась бы с холодным воздухом.

При оценке температуры воздуха в кабине необходимо также учитывать влажность воздуха, которая оказывает большое влияние на теплорегуляцию организма и состояние водителя. Большая относительная влажность воздуха при высокой температуре может быть причиной перегрева организма человека. Особенно неблагоприятное влияние оказывает относительная влажность более 70–75% при температуре воздуха, близкой к +30 °С. В воздухе, насыщенном водяными парами, теплоотдача путем испарения невозможна или ограничена, так как пот не испаряется, а стекает по коже и охлаждающего эффекта не дает. Высокая влажность воздуха оказывает неблагоприятное воздействие на человека и при низкой температуре воздуха вследствие повышенной теплоотдачи с поверхности тела. Нормальная относительная влажность воздуха колеблется в пределах от 30 до 70%.

Немаловажное значение для теплорегуляции организма имеет и движение воздуха. Человек начинает ощущать воздушные потоки при скорости движения воздуха 0,25 м/с. Резкое движение холодного воздуха значительно увеличивает теплоотдачу с поверхности тела, что может вызвать переохлаждение организма.

Система вентиляции должна обеспечивать необходимый гигиенический микроклимат кабины и очистку воздуха кабины от вредных примесей (окиси углерода, паров бензина, пыли). При пробеге автомобилей более 100 тыс. км в двигателях значительно изнашивается цилиндропоршневая группа. Вследствие этого отработавшие газы попадают в картер двигателя и через маслосливную горловину проникают в подкапотное пространство. При этом значительно повышается концентрация окиси углерода (СО), особенно зимой, когда редко открываются окна. Окись углерода не имеет запаха, цвета и вкуса, поэтому появление ее в кабине даже в больших количествах водители не замечают.

В небольших гаражах уже через 5 мин работы двигателя могут создаваться смертельные концентрации СО. Были случаи отравления при медленном движении автомобилей большими плотными колоннами. Опасен сон или длительный отдых в кабине автомобиля во время работы двигателя. При легкой степени отравления СО возникает общая слабость, головная боль, потемнение в глазах, понижение слуха, головокружение. В дальнейшем развивается состояние возбуждения, напоминающее алкогольное опьянение. В тяжелых случаях наблюдается резкая слабость, сонливость, помрачение сознания, тошнота и рвота.

Возможность отравления воздуха отработавшими газами двигателей автомобиля предупреждается установкой резиновых прокладок, закрывающих отверстия в полу кабины, повышением эффективности системы отопления и вентиляции кабины. Вентиляцию необходимо использовать даже при низкой температуре воздуха.

Хроническое отравление парами бензина, которые попадают в кабину при неисправности системы питания двигателя, проявляется в повышенной раздражительности, головокружении и ослаблении сердечной деятельности. Чтобы исключить возможность отравления водителя бензином, следует систематически проверять исправность системы питания двигателя.

Во время работы на водителя воздействует звуковая среда, которая содержит полезную информацию от работающего двигателя, скрипа шин и тормозов, сигналы других автомобилей и пр. В кабину проникает и шум, который оказывает вредное влияние на органы слуха и нервную систему человека. Уровень звукового давления зависит от амплитуды колебаний и измеряется в децибелах (дБ). Шум внутри легковых автомобилей примерно соответствует нормам по шуму, принятым для производственных рабочих мест. В кабинах автомобилей, особенно тяжелых, интенсивность шума превышает эти нормы и может достигать значительных величин. Допустимым пределом шума в кабине автомобиля у нас принято считать 74 - 75 дБ при частоте 1000 Гц.

При движении автомобиля основными источниками шума являются качение колеса, работа двигателя, карданного вала, подвески и т.п. Шум из внешней среды проникает в кабину через окна, стенки, пол, а также распространяется по металлическим конструкциям. Шум оказывает отрицательное воздействие непосредственно на орган слуха и вызывает нарушение высшей нервной деятельности человека. Под влиянием шума увеличивается скрытый период двигательной реакции, снижается устойчивость ясного видения, ослабляется сумеречное зрение, нарушается концентрация внимания, координация движений и функций вестибулярного аппарата, быстрее развивается утомление.

Для снижения неблагоприятного влияния шума ослабляют источники шума, применяют шумопоглощение и шумоизоляцию. Это осуществляется шумопоглощающей обивкой под капотом (поглощает шум двигателя), внутренней обивкой, звукопоглощающим покрытием металлических поверхностей, плотными прокладками, расположенными на внутренней поверхности крыльев (хорошо глушит дорожный шум), прокладками на раме двери, амортизированной подвеской различных деталей, плотной подгонкой стекол в окнах.

Вибрация - это колебания высокой частоты и малой амплитуды. Источники вибрации в автомобиле те же, что и шума. Степень вибрационного дискомфорта зависит от состояния подвески шасси автомобиля, конструкции кабины и устройства сиденья. Ускорения, возникающие при вибрации, растут с увеличением скорости движения автомобиля, с ухудшением дорожного покрытия, а также с уменьшением полезной нагрузки. При этом кабина может колебаться в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Водителю вибрации передаются через спину, таз и руки. Вибрации в диапазоне 1 - 5 Гц особенно опасны. Они создают резонансные колебания отдельных частей тела человека, передающиеся голове. Это приводит к изменению ритма и частоты движения, повышению артериального давления, понижает остроту зрения, особенно бинокулярного. Под действием вибраций ухудшается восприятие, снижается внимание, замедляются психомоторные реакции, ухудшается точность действий. Длительное воздействие вибраций на человека вызывает головную боль и утомление. Чаще влиянию вибраций подвергаются водители тяжелых грузовых автомобилей. При плохих дорогах скорость движения лимитируется не мощностью двигателя, а способностью водителя и пассажиров переносить возникающие при этом толчки и вибрации.

Снизить вибрацию позволяет сиденье автомобиля, если оно относительно жесткое и хорошо сочетается с анатомическими особенностями человеческого тела. Большой амортизационной способностью обладает позвоночник человека. При большом наклоне спинки сиденья назад эта способность почти отсутствует. Для уменьшения вибрации используется пневматическая подвеска колес. В этих же целях применяется балансировка деталей, увеличивается жесткость вибрирующих деталей, применяются вибропрокладки, вибропоглощающие смазки и покрытия, а также резиновые коврики на полу кабины.