ASPECTE PRIVIND ERGONOMIA POSTULUI DE CONDUCERE AL AUTOMOBILULUI

Transcription

1 ASPECTE PRIVIND ERGONOMIA POSTULUI DE CONDUCERE AL AUTOMOBILULUI Ing. MACARIE Mihail-Tiberiu, ing. *, MACARIE Tiberiu-Nicolae, prof.univ.dr.ing. ** *RTR.Roumanie, **Universitatea din Piteşti Abstract The paper presents the main constructive measures that ensure to the drivers the minimun physical effort and implicitly the increase of the safety. The constructive measures take into consideration the commands the driver uses: the stearing wheel, the acceleration, breaking and clutch pedal, and the gearbox lever. There are also presented the constructive measurea concerning the seat of the driver, the safety belt and the commands for the audio and air conditioning systems. 1.INTRODUCERE Asigurarea unor cerinţe ergonomice postului de conducere al unui automobil a devenit o necesitate pe măsură ce timpul pe care conducătorul auto il petrece la postul de conducere este tot mai mare. Dacă tendinţa actuală este ca automobilul să devină "o a doua casa" a tot mai multor persoane, având în vedere utilizarea tot mai intensă a automobilului multe ore din zi iarasigurarea unui efort minim, necesar conducerii automobilului în siguranţă, devine obligatorie. Măsurile constructive care asigură condiţii ergonomice de conducere a automobilului vizează atât mişcările fizice pe care conducătorul auto este obligat să le folosească în procesul de conducere a automobilului cât şi efortul intelectual diminuat, prin aducerea în câmpul său vizual şi auditiv a unor informaţii suplimentare (unghiul de vedere lateral şi vertical permis de postul de conducere, consumul de combustibil instantaneu şi mediu, temperatura aerului exterior, presiunea uleiului motorului, nivelul combustibilului din rezervor, kilometrii parcurşi de la ultima alimentare, viteza medie de deplasare etc). Aceste informaţii suplimentare îi permit conducătorului auto să ia decizii privind strategia de conducere şi asigurarea condiţiilor de deplasare în siguraţă a automobilului. De asemenea spaţiul destinat postului de conducere trebuie să asigure conducătorului auto libertate de mişcare, confort de conducere şi să permite existenţa unor utilităţi necesare. În acest sens postul de conducere din cabina unui autocamion modern, figura 1, este sugestivă. 1

2 Fig. 1 Postul de conducere din cabina unui autocamion 2. COMENZILE ACŢIONATE DE CONDUCĂTORUL AUTO În procesul de conducere al automobilului conducătorul auto execută o multitudine de mişcări fizice, atunci când decide să comande o anumită modificare a regimului de deplasare: - schimbă direcţia acţionând asupra volanului de direcţie; - accelerează automobilul cu ajutorul pedalei de acceleraţie; - frânează automobilul cu ajutorul pedalei de frână; - schimbă treptele de viteze cu ajutorul manetei schimbătorului de viteze şi a pedalei de ambreiaj. Volanul de direcţie este unul din elementele asupra căruia conducătorul auto acţionează în permanenţă. Volanul trebuie să asigure o acţionare cu un minim de efort fizic, acest fapt fiind asigurat prin alegerea unor sisteme de direcţie cu servomecanisme. Servomecanismele direcţiei au rolul de a amplifica forţa la volan Fv, depusă de conducătorul auto la rotirea volanului. Dacă momentul necesar rotirii volanului este Mv, iar raza volanului este R, atunci forţa la volan se determină cu relaţia: Fv=Mv/R (1) Valoarea forţei la volan care asigură un bun control al contactului roţilor cu calea de rulare ( aşa numitul "simţ al drumului") este de FV = 15 dan. Servomecanismele sistemelor de direcţie trebuie să asigure un coeficient KF de amplificare a forţei la volan FV, de valoare minim 5. Coeficientul KF se calculează cu relaţia: KF = ( FV + Fm )/FV (2) unde: Fm reprezintă forţa suplimentară dezvoltată de servomecanism. 2

3 Rezultă că raportul Fm/FV este de dorit să fie mai mare decât 4. Pedala de acceleraţie este un alt element asupra căruia conducătorul auto acţionează în cvasitotalitatea timpului. Efortul fizic depus pentru accelerare devine important la deplasarea pe distanţe mari, conducătorul auto resimţind oboseala modificărilor de accelerare ale automobilului, impuse de traficul rutier sau de legislaţie.ca măsură de reducere a efortului fizic de acţionare asupra pedalei de acceleraţie se reţin măsurile constructive de utilizare a unor sisteme mecanice de tije, cabluri şi pârghii, alese corespunzător acestui scop. Pedala de frână, deşi este acţionată mai rar decât pedala de acceleraţie, face parte din sistemul de frânare, care este o componentă importantă a asigurării deplasării în siguranţă a oricărui automobil. Efortul fizic depus de conducătorul auto asupra pedalei de frână poate deveni, în special în cazul frânărilor intensive, de urgenţă, destul de important. Acest efort este diminuat prin folosirea servomecanismelor de frânare, generalizate la toate automobilele moderne, figura nr.2. Fig.nr.2. Schema sistemului de frânare cu ABS Servomecanismele de frânare, realizate în diferite variante constructive, permit dezvoltarea unor forţe de frânare importante la roţile automobilului, cu un minim de efort fizic depus de conducătorul auto, atunci când acesta doreşte să reducă viteza de deplasare sau să asigure oprirea în siguranţă a automobilului, indiferent de regimul de deplasare. Pedala de ambreiaj este rar utilizată, în comparaţie cu celelalte două pedale. La automobilele echipate cu transmisie automată pedala de ambreiaj pur si simplu lipseşte. Conducerea unui automobil cu transmisie automată este asfel evident mult mai ergonomică, conducătorul auto "muncind" mult mai puţin, ţinând seama şi de faptul că acţionarea schimbătorului de viteze se face numai pentru a comanda regimul de deplasare dorit-mers înainte, mers înapoi, mers economic, mers sportiv etc (fig.nr.3). La transmisiile automate conducătorul auto nu comandă schimbarea treptelor de viteze, cum comandă la transmisiile neautomate, mecanice, încă cele mai frecvent întâlnite în practică. 3

4 Fig.nr.3. Levier schimbător de viteze la transmisia automată La autoturisme există tendinţa cresterii numărului treptelor de viteze pentru a se obţine o mai eficientă corelare între oferta grupului motopropulsor şi cerinţele venite din partea drumului şi a condiţiilor de aderenţă dintre roţi şi calea de rulare. In cazul transmisiilor mecanice neautomate se extind cutiile de viteze cu 6 trepte de mers înainte, iar în cazul transmisiilor automate s-au realizat cutii de viteze cu 8 trepte de mers înainte. Acest fapt conduce la creşterea efortului de conducere depus de conducătorul auto şi de aici rezultă alte direcţii de acţiune ergonomice cum sunt cele ale dezvoltării cutiilor de viteze secvenţiale, ale folosirii transmiilor cu variaţie continuă a raportului de transmitere, ale scurtării levierului de schimbare a treptelor de viteze, ale introducerii mecatronicii în sistemul de acţionare. Tendinţe asemănătoare se întâlnesc şi la categoriile de automobile mai mariautocamioane şi autobuze, la care "protejarea ergonomică" a conducătorilor auto devine o necesitate obiectivă, având în vedere timpul pe care aceştia îl petrec la postul de conducere şi condiţiile de securitate în care se impune să se desfăşoare transporturile rutiere de acest tip. Conducătorul auto este obligat să acţioneze şi asupra altor tije, manete, pârghii, cu ajutorul cărora pune în funcţiune alte instalaţii sau mecanisme ale automobilului cum ar fi: instalaţia de semnalizare, instalaţia de iluminare, instalaţia de climatizare, instalaţia audio etc. Toate aceste acţionări necesită efort fizic, concentrare şi pot conduce la obosirea accentuată a conducătorului auto, cu implicaţii importante asupra siguranţei transportului rutier. Dispunerea comenzilor respective este adesea panoramică, pe un arc de cerc al cărui centru este situat în centrul scaunului conducătorului auto, astfel încât comenzile respective să fie situate la egală distanţă de conducător, indiferent de locul lor de aşezare la bordul automobilului. Confortabilitatea postului de conducere se asigură intr-un procentaj important prin măsurile constructive care se iau asupra scaunului conducătorului auto, în ceea ce priveşte suspensia acestuia, forma spătarului şi a şezutului, asemănătoare cu anatomia 4

5 corpului uman, posibilităţile de reglare pe direcţiile de referinţă Ox, Oy, Oz., încălzirea electrică a acestuia la comanda conducătorului auto (figura nr.4.) Fig.nr.4.Scaunul conducătorului auto Instalaţia de climatizare asigură un mediu propice asigurării unui microclimat interior corespunzător dorinţelor conducătorului auto. Tot mai perfecţionată instalaţia de climatizare permite recircularea aerului din interiorul habitaclului, cu filtrarea sa periodică sau pătrunderea aerului exterior în habitaclu, cu încălzirea sau răcirea acestuia, cu filtrarea sa, după cum doresc ocupanţii automobilului. 3. CONCLUZII Ocupantul postului de conducere al automobilului are responsabilitatea totală asupra transportului în siguranţă a pasagerilor sau mărfurilor transportate. Persoanei respective este normal să i se asigure de către constructorii de automobile condiţii cât mai bune de muncă, prin optimizarea tuturor mişcărilor pe care acesta este obligat să le execute în timpul conducerii automobilului.amplasarea şi acţionarea comenzilor necesare conducerii automobilului constituie o permanentă direcţie de îmbunătăţire a ergonomiei postului de conducere. Lucrurile evolueză permanent şi se îmbunătăţesc, în special, datorită extinderii folosirii mijloacelor electronice de comandă şi control în construcţia automobilului. 4. BIBLIOGRAFIE. [1]. [2]. [3]. Sanguineti R., Salazar C.F:;-Iveco story. The world of transport.norden Publishing House ltd., ISBN X, Swizerland, [4]. BMW 5 Serie Saloon, Printed in Germany,