Фізико-хімічні умови в салоні автомобіля

Фізико-хімічні умови в салоні автомобіля

1. Загальні положення та характеристики фізико-хімічних умов на робочому місці водія

Фізико-хімічні умови на робочому місці водія роблять значний вплив на ступінь втоми, а отже і на активну безпеку руху. Крім цього фізико-хімічні умови впливають і на здоров'я водія та пасажирів а значить є елементом екологічної безпеки автомобіля. При незадовільних фізико-хімічних умовах їх тривалий вплив негативно позначаються на здоров'ї людини.

До фізичних характеристикам робочого місця водія відносяться:

1) Шум - це безладне поєднання звуків різної частоти і сили.

2) Вібрація - це коливання високої частоти і малої амплітуди

3) Мікроклімат - це стан навколишнього середовища (повітря і елементів інтер'єру) характеризується:

- Температурою повітря ;

- Швидкістю руху повітря ;

- Вологістю повітря

- Середньої раціональної температурою

- Температурою поверхонь окремих огороджень кабіни, надають локальну термічну вплив на водія і пасажирів

До хімічних характеристикам робочого місця водія відносяться:

- Склад повітря;

- Наявність шкідливих домішок у повітрі

2. Фізичні характеристики умов на робочому місці водія і їх вплив на організм.

2.1 Шум

До основних джерел шуму на автомобілі відносяться:

- Двигун;

- Трансмісія;

- Глушник;

- Шини;

- Кузов.

Шум передається в кабіну автомобіля через вікна, підлогу та стіни. При цьому водій піддається впливу шумів несучих корисну інформацію і шкідливих шумів. І ті й інші шуми впливають на орган слуху й кору головного мозку водія (і пасажирів).

Вплив шуму на людину оцінюється рівнем звукового тиску (в децибелах), що визначається за формулою

де - Порогова інтенсивність звуку;

Шум може бути постійним і переривчастим.

Постійним вважається шум, рівень якого змінюється протягом певного часу не більше 5Дб.

Переривчастий (або непостійний) шум - це шум, рівень якого змінюється з часом. Це шум одіночнопроезжающего автомобіля, шум транспортного потоку.

Переривчастий шум одиночного автомобіля

Шум також розрізняють за спектром частот

а) широкосмуговий шум

Шум в салоні автомобіля

Шум транспортного потоку

Шум в аудиторії

б) імпульсної шум

Детонація двигуна

в) тональний шум

Шум в салоні хорошого відкладеного двигуна

Шум в салоні при кочення шин

Переривчастий (непостійний) шум оцінюється еквівалентним рівнем звуку

де - Частка часу впливу шуму i-ого класу по відношенню до всього періоду виміру шуму,%

- Середній рівень звуку i-ого класу, дБ за шкалою А.

Шум несприятливо впливає на працездатність людини. Під дією шуму:

1 - збільшується прихований період рухової реакції;

2 - важко сприйняття інформаційних звукових сигналів свого автомобіля та інших учасників руху;

3 - слабшає сутінковий зір;

4 - порушується координація рухів і функції вестибулярного апарату;

5 - наступає передчасне стомлення;

6 - знижується увага

Заходи зниження шуму в салоні автомобіля:

- Установка шумопоглинаючої оббивки під капотом (поглащает шум двигуна);

- Установка внутрішньої оббивки, звукопоглащающіх покриттів металевих поверхонь;

- Щільних прокладок, розташованих на внутрішній поверхні крил (добре глушать дорожній шум);

- Прокладок на рамі дверей;

- Амортизаційна підвіска різних деталей;

- Щільна підгонка скління вікон.

У стандартах на кабіну автомобіля вказується, що рівень шуму і вібрацій повинен відповідати санітарним нормам, прийнятим для виробничих приміщень.

2.2 Вібрації

Джерелом вібрацій служать:

- Обертові неврівноважені частини та деталі автомобіля;

- Нерівності дорожнього покриття.

Кабіна може коливатися в поздовжньому, поперечному і вертикальному напрямках.

Найбільш небезпечними є вібрації в діапазоні 1-5Гц, що видавали резонанс коливань частин тіла людини. Більш високі частоти вібрації також мають негативний вплив на водія, але воно менш відчутно.

У цьому випадку велике значення має амплітуда коливань.

Наприклад:

- При амплітуді 0,01 мм вібрація не відчутна;

- При амплітуді 0,02 мм діє роздратування;

- При амплітуді 0,03 мм - постійно відволікає водія від основної діяльності;

- При амплітуді більше 0,03 мм - тривала робота неможлива.

Коливання передаються до голови водія, викликають:

- Зміна ритму і частоти дихання;

- Вимірювання артеріального тиску;

- Знижує гостроту біпокулярного зору;

- Погіршує діяльність нервової системи.

Для зменшення вібрацій:

- Застосовують балансування деталей;

- Збільшують жорсткість вібруючих деталей;

- Створюють умови, що виключають виникнення резонансу;

- Використовують вібронакладкі, вібропоглащающімі мастильні матеріали і покриття.

Найбільшою мірою вібрації запобігають пневматичні шини коліс.

2.3 Мікроклімат у салоні автомобіля

Під комфортним мікрокліматом розуміють такі мікрокліматичні умови, при яких теплообмін водія і пасажирів з навколишнім середовищем відбувається при мінімальному напрузі системи терморегуляції тіла.

Комфортний мікроклімат у салоні автомобіля характеризується такими температурами:

При цьому температура повітря біля ніг не перевищує температуру повітря у голови більш ніж на 3-5 ⁰ С, відносна вологість складає 30-60%, а швидкість повітря не вище 0,3 м / с при менше +10 ⁰ С і не вище 1,5 м / с при більше +10 ⁰ С.

Комфортний мікроклімат суб'єктивно оцінюється як приємний. Об'єктивно він характеризується:

- Сталість температури тіла;

- Невеликими періодичними коливаннями температури шкіри рук і ступень при практично постійному рівні температури шкіри грудей і живота;

- Відсутність діяльності потових залоз;

- Високий рівень працездатності.

Мікроклімат в кабіні автомобіля необхідно оцінювати з точки зору можливого специфічної дії на водія.

Наприклад, низька температура повітря в кабіні зумовлює охолодження і швидку стомлюваність водія, яка виявляється в зростанні помилкових дій (приблизно на 10-20%). Психофізіологічні показники роботи водія при зниженні температури повітря в кабіні найчастіше поліпшуються.

Велике значення мають умови, в яких знаходяться ділянки тіла водія і пасажирів. Особливо істотно вплив теплових умов на голову і ноги: голова чутлива до радіаційного перегріву, а ноги - до переохолодження.

Для зимового періоду експлуатації автомобіля навіть при допустимих значеннях оперативних температур всіх поверхонь кабіни і підлоги у водія, що знаходиться тривалий час в стані спокою, спостерігається закономірне повільне зниження температури ніг, що можна виключити подачею в зону ніг теплого повітря, підігрівом підлоги й ін

Потік теплого повітря повинен бути направлений до ніг водія і пасажирів так, щоб кожна нога обдувається повітрям однієї і тієї ж температури.

Специфічною особливістю мікроклімату в кабіні є необхідність циркуляції повітря в ній. Несприятливий вплив на водія надає малорухливий повітря, що переміщається зі швидкістю менше 0,1 м / с.

Кабіни обладнуються примусовою вентиляцією зі складною системою розподілення повітря, і, як випливає з малюнка, певним значенням температури повітря в кабіні та радіаційної повинна відповідати певна швидкість повітря .

Необхідно підтримувати постійне рівномірний розподіл температур в горизонтальній площині і по висоті кабіни.

Вважається, що людина не відчуває нерівномірного розподілу температури в кабіні, якщо її перепад не перевищує 2-3 ⁰ С.

При більшому перепаді температур має місце розлад терморегуляції людини, що веде до простудних захворювань навіть у літній період експлуатації автомобіля.

При низькій температурі зовнішнього повітря підтримувати поле температур усередині кабіни з перепадом менш 3 ⁰ З дуже складно.

Вирішити цю проблему простим збільшенням підведення теплоти до поверхонь з низькою температурою не можна, так як перепад температур повітря в кабіні зросте ще більше.

Більш раціональним є підігрів підлоги кабіни, який не можна використовувати для обігріву всієї кабіни, але можна застосовувати для підтримки комфортної температури на поверхні підлоги.

При цьому температура поверхні підлоги повинна бути близька до температури повітря в кабіні.

Ще одним важливим фактором, який необхідно враховувати при оцінці мікроклімату в кабіні, є відносна вологість повітря.

Відносна вологість повітря, відмінна від розрахункової (30-60%), справляє негативний вплив на організм людини. Експериментальні дослідження показують, що при низькій відносній вологості повітря відбувається накопичення статичної електрики на поверхнях кабіни, особливо якщо вони оброблені полімерними матеріалами, і на людині, що також небажано.

Комфортність мікроклімату в кабіні в зимовий період експлуатації автомобіля більшою мірою залежить від температури стекол, яка визначає інтенсивність теплопередачі до зовнішньому повітрю.

Мікроклімат в кабіні може бути поліпшений насамперед посиленням теплозахисту стекол і підвищенням температури їх внутрішніх поверхонь.

Мікроклімат в кабіні характеризується також присутністю в повітрі пилу, вуглекислого газу та водяної паливо-мастильних матеріалів, кількість не повинна перевищувати гранично допустимих концентрацій, установлених ГОСТ 12.1.005-76, згідно з яким - це концентрації, які при щоденній (крім вихідних днів) восьмигодинний роботі (41 годину на тиждень) протягом усього робочого стажу не можуть викликати захворювань або відхилень у стані здоров'я, що виявляються сучасними методами досліджень.