 |
 |
 |
 |
ХУДОЖЕСТВЕННОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ
АВТОМОБИЛЕЙ
Многолетний опыт работы самодеятельных автостроителей показывает, что они весьма свободно обращаются с формами кузовов своих автомобилей, а чтобы скрыть затем уродство формы, «украшают» кузов всякими накладками, еще больше подчеркивающими недостатки. Чтобы этого избежать, любитель должен хотя бы в общих чертах быть знаком с художественным конструированием (дизайном), который является обязательным элементом процесса создания современного промышленного изделия.
Каждое изделие имеет свою форму. Индивидуальность формы особенно четко проявляется у такого изделия, каким является автомобиль. И каждому, кто создает свою конструкцию, хочется, чтобы его автомобиль был не только красивым, современным, но и в чем-то отличался от других, уже существующих моделей. Решить такую проблему можно с помощью художественного конструирования - метода, позволяющего определить форму изделия, которая, в свою очередь, должна раскрыть структурные и функциональные связи отдельных частей изделия, превратив их в единую систему.
Процесс компоновки автомобиля, как уже упоминалось, надо начинать с определения размеров салона, используя требования эргономики. Эргономика позволяет так спроектировать рабочее место водителя и пространство для пассажиров, чтобы автомобиль двигался с максимально возможной скоростью, обеспечивая при этом необходимый комфорт и безопасность водителю и пассажирам.
Помимо удобства посадки водителя и определения зоны досягаемости, что выполняется с учетом его антропометрических характеристик, необходимо определить зону обзорности. На рис. 5 показано, чем ограничивается зона обзорности в вертикальной плоскости. Из кабины водитель может непосредственно видеть участки внешнего пространства в пределах границ, совпадающих
с краями оконных проемов и внешними обводами непрозрачных элементов, которые находятся в поле зрения на фоне оконных проемов. Угол передней зоны обзорности в плане и границы «мертвых зон», образованные передними стойками окна, показаны на рис. 106. «Слепые» участки передней зоны обзорности создаются не только стойками, но и оперением, капотом, внутренним и внешними зеркалами заднего вида, солнцезащитным щитком. На рисунке также показан угол задней зоны обзорности, которую водитель видит через зеркало заднего вида.
При размещении органов управления и средств отображения информации обязательно должны учитываться физиологические и психофизиологические особенности человека. Главным из органов управления является рулевое колесо. Оптимальное его положение зависит от суставных углов водителя во время управления. Руки должны быть согнуты в локтях под углом 115 ... 130°, а наклон плеча к вертикали составлять 35...40°. Рулевое колесо должно располагаться в зоне досягаемости с углом наклона его к горизонту 45...70°.
Общее эргономическое требование: наиболее часто используемые органы управления должны размещаться в зоне видимости и в наиболее удобной оптимальной рабочей зоне; другие органы
шшщщг J Jb
t!.}!!!!" »< .....каиили
11 IP 1 I Ц к1 и»1 Г 11 »i I Ак 11 ШЧ l-fe
JBI шш.....PI f 141 рр р jp р рврр р иш
1а ! !! " " Р р
j шшш шш ш шш ш.-ж. -я га шшш ..ш j Р Р РР Р JP Р> га 1114 ГР PVPAP Шшш ш р шмщ иРРР#РРавнааввнааваа1аннааалнаа
JP р Л JP р Р iti II IJIJ шлщ I parip-p р.
штшм кв в ав ввв щ ц ц 11*в ва ввр а р-рркр р i
.HBaBB*«BtPPPPiPvBBBBBHBBjB«ii4HBaii
Е! !SSS""**<*> ~
d Р рр Р>Р р йщш IP р IP рр РРРйГР Рв-в ав п ва а и в .ШМ в в J в f ч 1 щтщ 1II ll-iri IP РР I Р РР ira an ШШГ
вр РРРРн
B4IIPPI BlilBi
в ьнъ-!
PPPIPhi
в ва I
ва ill
шш I ЩЩш
- - тч а в-ч а ав ва ав в ав вв а вв вав вщ-р Р Р Г jvB- .ь.
-4; а ав в ва в bvb шшш шш li Ii к вВ 1лв ва влв в в в-в вв-в г/ТТ ppHIaBiiii .Ьъ. - л-. . . . !!! " .в BVB шш шш шшш rt шшш влв в внв шшгШ шшш ва в в в
В.В нцвиф! кв-клнр Р ак вв-ав в а анванв в ва вв-н I4«ri ва I-jh «агч в --жКЛ*-- . >>>в--в«
в в VB ьнн -- крнн-. р4 шшш а#нн WB -шш* ав Bva в"" "4 а» «1 а l *»4-а а вн
" fr- Р I кв1
.JFa::!!
-aiBBi
Рис. 106. Углы обзорности в плане и «мертвые зоны»:
3 - угол, ограниченный передними стойками; у - угол обзорности через зеркало заднего вида
Рис. 107. Размещение педалей в автомобиле:
а -обычная трансмиссия; б -автоматическая трансмиссия; / - педаль сцепления; 2 -педаль тормоза; Л-педаль управления дроссельной заслонкой
управления должны размещаться обязательно в зоне досягаемости и по возможности в зоне видимости.
Требования эргономики учитывают и биомеханические характеристики человека. Полный ход рукоятки ручного тормоза должен лежать в пределах 150 мм, а предельное усилие на ней - 18 Н. Усилие на рукоятке переключения передач - 6 Н. Расстояние от рукояток, рычагов переключения передач и стояночного тормоза в любом положении до других элементов кабины должно быть не менее 40 мм. Расстояние рукояток, прочих рычагов до опорной поверхности сиденья должно быть не менее 230 мм. Расстояние между рулевым колесом и любыми деталями кабины- не менее 100 мм.
Удобство управления во многом зависит от ножных органов управления - педалей. Конструкции гидравлических тормозов и сцеплений таковы, что к педалям, приводящим их в действие, требуется приложить значительные усилия. На педали сцепления, например, максимальное усилие достигает 294 Н, а на педали тормоза при экстренном торможении оно может быть еще больше. В то же время на педалях, обеспечивающих следящее действие, например на педали управления дроссельной заслонкой (в дальнейшем - педаль газа), усилие должно быть не менее 40...45 Н.
Размещая педали, следует учитывать уже сформированные у человека действия по управлению, их стереотип, а также требования ГОСТ 24350-80. Согласно ему педали должны располагаться в следующем порядке (слева направо): педаль сцепления, педаль рабочего тормоза, педаль газа (рис. 107). При этом их расположение должно исключать возможность непроизвольного нажатия не той педали.
Начальное положение педали газа должно быть таким, чтобы суставный угол в голеностопном суставе правой ноги был 87...90°. В крайнем положении педали он не должен превышать
110°.
При работе ногой суставный угол в тазобедренном суставе по отношению к исходному не должен увеличиваться более чем на 9... 10°. Угол же в коленном суставе не должен быть более 120°, а в голеностопном 90... 110°.
Рычажок указателей поворотов следует располагать слева от рулевого колеса.
С включением в систему управления элементов автоматики, микроэлектроники часть органов управления выполняется в виде кнопок, клавишей, конструктивные параметры которых, а также их расположение и усилия, прикладываемые к ним, должны отвечать существующим эргонометрическим требованиям.
При применении в качестве органов управления поворотных головок и переключателей нужно учитывать привычные для человека действия: при управлении подъемом, открытием или при включении каких-либо систем эти элементы должны поворачиваться по ходу часовой стрелки, при управлении спуском, закрытием или при выключении - против хода часовой стрелки.
Рабочее место водителя могут использовать люди разного роста, с разными анатомическими характеристиками. Поэтому необходимо предусмотреть возможность изменения принятого расстояния до органов управления, что достигается регулировкой сиденья в горизонтальной и вертикальной плоскости, а при закрепленном сиденье - применением пространственно регулируемого блока педалей и даже блока органов управления.
Эргономика устанавливает определенные требования и к воздушной среде в салоне автомобиля: температуре, влажности, химическому составу воздуха и его обмену. Так, например, независимо от количества людей в салоне, погодных условий температура потолка кабины не должна превышать 37°С. При этом даже при работающей системе вентиляции температура воздуха в любой точке кабины должна быть выше нуля. Чтобы обеспечить удаление углекислоты, избытка влаги и тепла, требуется обменивать от 67 до 133 м3/ч воздуха. Герметизация и теплоизоляция кабины обеспечиваются применением уплотнителей на дверных и оконных проемах, а также в местах ввода тяг и проводов. Уплотнители выполняются из мягкой резины, приклеиваются цементным клеем, а концы их закрепляются самонарезными винтами. Теплоизоляция достигается за счет оклейки кабины изнутри картонными, войлочными, асбестовыми или пенопластовыми панелями, применением теплопоглощающих стекол или соответствующего покрытия на них.
Необходимо обеспечить в кабине и соответствующий акустический комфорт. Шум в кабине во время движения не должен превышать 70 дБ. Ослабление шума от источников, находящихся в самом автомобиле, достигается устранением источников шума и применением шумопоглощающих и шумоизоляционных материалов. Для уменьшения шума в салоне проводятся следующие
мероприятия: тщательная сборка агрегатов, уравновешивание вращающихся масс, применение пятилопастных вентиляторов, резиновых ковриков на войлочной подкладке, перфорированного картона и матерчатой обивки внутри салона, нанесение слоев пористых материалов. Эффективны многослойные вибропоглоща-ющие покрытия, состоящие из чередующихся слоев мягкого (растительный войлок) и жесткого и тяжелого (битумная или синтетическая мастика) материалов. Такие покрытия желательно применять при облицовке перегородок, отделяющих силовой агрегат от салона. При облицовке других панелей можно использовать более дешевые материалы, например листовые битумные мастики.
Для автомобиля ЗАЗ-966 лучшие результаты были получены при применении следующих облицовок: передний пол-двухслойные вибропоглощающие маты, состоящие из растительного волокна и битумной мастики; задний пол - битумная мастика; стенка моторного отсека (вертикальная панель заднего пола) - двухслойные вибропоглощающие маты, а также серийный облицовочный материал, состоящий из картона и винилискожи. Этим же материалом облицовывались боковины задних сидений. Для потолка были применены полипропиленовые маты толщиной 10... 15 мм.
Эргономические требования тесно увязаны с конструктивной основой, компоновочным решением и с внешней формой автомобиля, ее эстетическим выражением.
Что представлял из себя первый автомобиль? Это был сравнительно мало видоизмененный существовавший в то время колес-н1й экипаж. Но уже в 1914 году у автомобиля появляются основные черты автомобиля как такового.
Начиная с 20-х годов нашего столетия в форме и конструкции автомобиля все более стали появляться черты, отражающие определенный фирменный стиль. Теперь по внешнему виду автомобиля можно было определить фирму или завод-изготовитель.
Огромное влияние на форму автомобиля оказывает появление новых технологий, новых конструкционных материалов. И наоборот, поиск новых форм ведет к поиску новых технологий. Если в 20-е и даже в 30-е годы автомобиль представлял собой сумму отдельных элементов: приставные крылья, подножки, фары в виде отдельных объемов, наружное приставное колесо (рис. 108), собранных вместе,- то постепенно в его облике появляются черты целостной законченной композиции.
Затем наступает эра обтекаемых автомобилей. Частично это было связано со стремлением уменьшить сопротивление воздушной среды, которое значительно возрастает с увеличением скоростей движения. Форма становится все более лаконичной. Моторная часть, которая раньше резко выделялась, сливается с остальными элементами автомобиля (рис. 109). Обобщение формы становится основной тенденцией в автомобилестроении в начале
Рис. 108. Автомобиль 30-х годов
Рис. 109. Автомобиль мой формы
обтекае-
40-х годов. Резким скачком был переход от открытого кузова к закрытому. И можно сказать, что вместе с закрытым кузовом пришло в автомобилестроение художественное конструирование (дизайн). Теперь у автомобилей форма как будто упростилась, но она стала требовать более тщательной проработки. Закрытый кузов потребовал органичной связи салона с объемами, вмещавшими двигатель и багажник.
Если прежние формы автомобиля мог создавать инженер, обладавший художественным вкусом, то при резком возрастании композиционной целостности формы для ее проработки требовался художник-конструктор (дизайнер).
Вторым важным периодом в развитии формы явилось уменьшение высоты автомобиля и его пола. При этом отпала необходимость в подножке. В настоящее время автомобиль стал самим собой и как будто исчерпал все возможности развития. Форма автомобиля стала максимально соответствовать его функции - с возможно большой скоростью и комфортом перемещать человека в пространстве, обеспечив необходимую безопасность.
Автомобильные фирмы и заводы, а также любители-автостроители ищут и находят свое решение формы, часто только за счет тщательной ее проработки. В последние годы формы автомобилей различных фирм начали сближаться. И сейчас иногда даже специалисту трудно безошибочно определить принадлежность его той или иной фирме.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50