VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ÚSTAV SOUDNÍHO INŢENÝRSTVÍ INSTITUTE OF FORENSIC ENGINEERING ANALÝZA VNITŘNÍHO HLUKU VOZIDEL A JEHO VLIV NA AKTIVNÍ BEZPEČNOST ANALYSIS OF INTERNAL VEHICLE NOISE AND ITS INFLUENCE ON ACTIVE SAFETY AUTOR PRÁCE BC. LUKÁŠ DOLEJSKÝ AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE ING. VLADIMÍR PANÁČEK SUPERVISOR BRNO 2013 Abstrakt Táto diplomová práca sa zaoberá vplyvom vnútorného hluku automobilu na kondičnú bezpečnosť vodiča, prezentovanú reakčnými časmi na simulované podnety. V úvodnej časti teoreticky vymedzuje bezpečnosť vozidiel, vnútorný hluk automobilu a jeho metodiku merania. Praktická časť pozostáva z popisu a realizácií meraní vplyvu vnútorného hluku automobilu na reakčné časy vodičov. Záverečná časť obsahuje vyhodnotenia meraní a zistenia vyplývajúce z nich. Abstract Thesis is focused on the impact of the inside noise of the car on conditional driver safety, which is presented by reaction times on simulated stimulus. In introduction, there is a theoretical definition of the security of the vehicles, inside noise, and its methods of measurement. Practical part consists of description and realization of the measurements of the impact on the inside noise in the car on reaction time of drivers. Conclusion includes evaluations of the measurements and findings, which results from them. Kľúčové slová Hluk, automobil, reakčný čas, zvukomer . Keywords Noise, car, reaction time, sound level meter. Bibliografická citácia DOLEJSKÝ, L. Analýza vnitřního hluku vozidel a jeho vliv na aktivní bezpečnost. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Ústav soudního inţenýrství, 2013. 67 s. Vedoucí diplomové práce Ing. Vladimír Panáček. Prehlásenie Prehlasujem, ţe som diplomovú prácu spracoval samostatne a ţe som uviedol všetky pouţité informačné zdroje. V Brne dňa 23.5.2013 .………………………………………. podpis diplomanta Poďakovanie Týmto by som chcel poďakovať Ing. Vladimírovi Panáčkovi za konzultácie a cenné pripomienky k tejto práci, a tieţ svojej mamine, ktorá ma podporovala pri mojom štúdiu. 8 OBSAH ÚVOD .............................................................................................................................................. 10 1 BEZPEČNOSŤ ........................................................................................................................... 11 1.1 PASÍVNA BEZPEČNOSŤ ............................................................................................... 12 1.2 AKTÍVNA BEZPEČNOSŤ ............................................................................................... 15 1.2.1 Kondičná bezpečnosť ............................................................................................. 18 2 ZVUK A HLUK ......................................................................................................................... 20 2.1 ZVUK ................................................................................................................................ 20 2.2 HLUK ................................................................................................................................ 20 2.3 ZÁKLADNÉ AKUSTICKÉ POJMY ................................................................................ 21 2.4 VPLYV HLUKU NA SLUCH .......................................................................................... 24 2.4.1 Maskovanie, adaptácia, sluchová únava ............................................................... 25 2.4.2 Vplyv hluku na motorické prejavy ......................................................................... 25 3 VNÚRONÝ HLUK AUTOMOBILU ........................................................................................ 27 3.1 HLUK ŠÍRENÝ CHVENÍM ............................................................................................. 29 3.2 VNÚTORNÝ HLUK PRENÁŠANÝ VZDUCHOM ....................................................... 30 4 MERANIE HLUKU ................................................................................................................... 32 4.1 ZÁKLADNÝ REŤAZEC MERACIEHO SYSTÉMU ..................................................... 32 4.1.1 Meracie mikrofóny ................................................................................................. 32 4.1.2 Senzory zrýchlenia ................................................................................................. 33 4.1.3 Zosilňovače ............................................................................................................ 34 4.1.4 Kalibrácia .............................................................................................................. 34 4.2 METODIKA MERANIA VNÚTORNÉHO HLUKU VOZIDLA Z HĽADISKA POSUDZOVANIA AKTÍVNEJ BEZPEČNOSTI VODIČA ........................................... 35 4.2.1 Druhy skúšok ......................................................................................................... 35 9 4.2.2 Dĺžka trvania skúšky .............................................................................................. 35 4.2.3 Merané veličiny ..................................................................................................... 35 4.2.4 Meracie zariadenia ................................................................................................ 36 4.2.5 Polohy mikrofónu .................................................................................................. 36 4.2.6 Postup skúšky ......................................................................................................... 37 4.2.7 Protokol o skúške ................................................................................................... 37 5 EXPERIMENTÁLNE MERANIE ............................................................................................. 38 5.1 DRUHY A POPIS MERANÍ ............................................................................................ 38 5.2 MERACIE ZARIADENIA................................................................................................ 39 5.3 NÍZKOHLUKOVÝ EXPERIMENT ................................................................................. 42 5.4 VYSOKOHLUKOVÝ EXPERIMENT ............................................................................ 48 5.5 EXPERIMENT V REÁLNYCH PODMIENKACH ......................................................... 53 5.6 VYHODNOTENIE EXPERIMENTOV ........................................................................... 60 6 PRIESKUM ................................................................................................................................ 61 ZÁVER ............................................................................................................................................ 63 ZOZNAM LITERATÚRY .............................................................................................................. 64 ZOZNAM OBRÁZKOV ................................................................................................................. 66 ZOZNAM GRAFOV ....................................................................................................................... 67 PRÍLOHA 1: VÝŤAH Z NORMY ČSN ISO 5128 ........................................................................ 68 PRÍLOHA 2 : PRIESKUM ............................................................................................................. 78 10 ÚVOD Dnešná doba sa vyznačuje veľkou migráciou ľudí, či uţ sa jedná o dochádzanie do zamestnania, alebo cestovanie za spoznávaním nových krajín. Ako hlavný dopravný prostriedok slúţi osobný automobil. Automobily sa stávajú dostupnejšie väčšiemu mnoţstvu ľudí ako v minulosti, a to má za následok zvýšenie intenzity cestnej premávky. Tento jav sa nepriaznivo odzrkadľuje na väčšom výskyte dopravných nehôd. Z tohto hľadiska sa venuje zvýšená pozornosť bezpečnosti posádky vozidla, ako aj ostatným účastníkov cestnej premávky. V súčasnosti je uţ väčšina bezpečnostných prvkov vozidla riadená elektronicky počítačom. Tieto prvky veľmi napomáhajú rozpoznávaniu a riešeniu rizík cestnej premávky, ale hlavnú úlohu stále zastáva vodič – človek a jeho reakcie na reálne podnety. Náš kaţdodenný ţivot je vystavený vplyvu rôznych zvukov z vonkajšieho, ale aj vnútorného prostredia. Nie všetky zvuky sú uchu lahodné. Tie, ktoré nie sú, nazývame hluk. Zniţujú našu schopnosť koncentrácie, produktivitu a v nadmernom mnoţstve negatívne pôsobia na náš zdravotný stav. Dlhodobým cieľom spoločnosti je zniţovanie hladiny hluku, a tým ochrana zdravia ľudí. Práca obsahuje teoretickú časť, ktorá analyzuje aktívnu bezpečnosť so zameraním na kondičnú bezpečnosť a vnútorný hluk vozidla a experimentálnu časť, ktorá pozostáva zo súboru meraní, ktorých účelom je potvrdiť alebo vyvrátiť vplyv vnútorného hluku vozidla na reakčné časy vodičov. 11 1 BEZPEČNOSŤ S neustálym rozvojom automobilového priemyslu, ako aj s narastajúcim mnoţstvom automobilov na cestách sa niekoľko násobne zvýšil počet nehôd medzi účastníkmi cestnej premávky. Čoraz väčší dôraz sa kladie na bezpečnosť automobilov. Kaţdý nový automobil musí spĺňať prísne poţiadavky, ktoré sú na neho kladené vodičmi a právnymi predpismi daného štátu. Bezpečnosti je venovaná enormná pozornosť z pohľadu výrobcov, nakoľko je jedným z hlavných kritérií pre výber vozidla spotrebiteľom. Hlavným cieľom bezpečnosti automobilu je ochrana zdravia a ţivota posádky vozidla, ako aj osôb, ktoré sú účastníkmi dopravnej kolízie. Má za úlohu minimalizovať rozsah nehody. Pokiaľ k nehode dôjde, jej úlohou je zabezpečiť ochranu posádky vozidla a zredukovať moţné následky na všetkých zúčastnených. (10) Bezpečnosť vozidla je rozdelená na aktívnu a pasívnu. Prioritou aktívnej bezpečnosti je predchádzať dopravným nehodám. Súvisí s výkonom, smerovou stabilitou, mikroklímou, vnútorným hlukom, osvetlením a mnohými ďalšími faktormi, ktoré priamo vplývajú na vodiča vozidla. Pasívna bezpečnosť berie do úvahy, ţe k nehodovému deju uţ došlo a svojimi vlastnosťami minimalizuje následky dopravnej nehody. Vyuţíva na to viaceré zariadenia, ktoré poskytujú zvýšenú ochranu pre posádku a okolie pri dopravnom strete. Rozdeľujeme ich na vonkajšiu a vnútornú bezpečnosť. Celkové rozdelenie bezpečnosti cestnej premávky sa nachádza na obr.1. (10) 12 Obr. č. 1 – Bezpečnosť cestnej premávky (17) 1.1 PASÍVNA BEZPEČNOSŤ Pod pojmom pasívna bezpečnosť chápeme všetky konštrukčné opatrenia, ktoré slúţia na ochranu pasaţierov pred zranením, zniţujú nebezpečenstvo poranenia posádky, ale aj ostatných účastníkov cestnej premávky. (9) Inými slovami povedané, pokiaľ prvky aktívnej bezpečnosti nemôţu zabrániť nehode a dôjde k zráţke, potom nastúpia prvky pasívnej bezpečnosti, tzv. zádrţné systémy vozidla. Pasívna bezpečnosť vozidla je zjednodušene súhrn konštrukčných opatrení k ochrane cestujúcich vo vozidle, ale aj ostatných účastníkov nehody pred mechanickými a biomechanickými poraneniami. Podmienky pasívnej bezpečnosti sú nastavené takým BEZPEČNOSŤ CESTNEJ PREMÁVKY CESTA ČLOVEK VOZIDLO PREVÁDZKOVÁ BEZPEČNOSŤ AKTÍVNA BEZPEČNOSŤ JAZDNÁ BEZPEČNOSŤ KONDIČNÁ BEZPEČNOSŤ POZOROVACIA BEZPEČNOSŤ OVLÁDACIA BEZPEČNOSŤ PASÍVNA BEZPEČNOSŤ PO NÁRAZE PRED NÁRAZOM VONKAJŠIA BEZPEČNOSŤ VNÚTORNÁ BEZPEČNOSŤ MIMOPREVÁD ZKOVÁ BEZPEČNOSŤ 13 spôsobom, aby cestujúci vo vozidle preţili, a to aj so zraneniami, ktoré ich neohrozujú na ţivote. Zároveň musia byť podmienky prvkov také, aby ďalej nezhoršovali závaţnosť poranení. (8) K najdôleţitejším znakom pasívnej bezpečnosti súčasných vozidiel patria okrem systému bezpečnostných pásov airbagy, deformačná tuhosť priestoru pre cestujúcich a deformačné zóny v prednej a zadnej časti vozidla. Starajú sa o rozsiahle odstránenie energii pri náraze. (9) Základné princípy pasívnej bezpečnosti automobilov podľa prof. L . Patricka:  Posádka vozidla musí mať dostatočný priestor na preţitie, a to aj pri prevrátení vozidla a jazde po streche.  Do priestoru na preţitie nesmie nadmerne prenikať ţiadna časť vozidla, ktorá tam nepatrí.  V priestore na preţitie nesmú byť ţiadne časti, ktoré môţu prispieť k zraneniam posádky, všetky ostré výstupy a hrany pokiaľ moţno odstrániť, alebo zaobliť s minimálnym rádiusom 2,5 mm.  Vnútorná časť automobilu musí byť opatrená materiálmi tlmiacimi náraz a plochy, ktoré môţu prísť do styku s ľudským telom, musia byť čo najväčšie.  Priestor pre posádku musí byť čo najtuhší, aby sa pri havárii čo najmenej deformoval a umoţnil otvorenie aspoň jedných dverí bez pomoci nástrojov, kabína musí ostať v celku.  Sedačky musia byť upevnené tak, aby zostali v prípade nárazu na svojom mieste.  Posádka musí byť pripútaná na sedadlách špeciálnym zariadením, ktoré zachytí energiu nárazu a nedovolí kontakt tela s pevnými časťami kabíny.  Dvere vozidla sa nesmú pri náraze samovoľne otvoriť, posádka nesmie s auta vypadnúť.  Konštrukcia okien nesmie spôsobiť rezné poranenie posádky.  Pri havárii nesmie dôjsť k poţiaru vozidla a úniku paliva z palivovej nádrţe.  V interiéri sa musia pouţívať nehorľavé materiály, prípadne materiály s obmedzenou horľavosťou. (12) Pod pojmom vonkajšia bezpečnosť rozumieme vyhotovenie vonkajšieho obrysu automobilu tak, aby pri poranení ostatných účastníkov dopravnej nehody boli ich poranenia zredukované na minimum. Vnútorná bezpečnosť je súbor opatrení na zredukovanie zranení posádky. (14) 14 Medzi moderné elektronické prvky pasívnej bezpečnosti patria napríklad:  Airbag - (čelný, okenný, bočný, kolenný, čelný pre cestujúcich na zadných sedadlách, pre chodcov) – zabraňujú nárazu tela, resp. jednotlivých telesných častí na volant, prístrojovú dosku alebo iné časti interiéru vozidla. Tlmia náraz a zniţujú tak riziko poranenia. Obr. č. 2 – Čelný airbag (13)  Bezpečnostné pásy - zabraňujú prudkému pohybu tela pri nehode. Obr. č. 3 – Bezpečnostný pás (1) 15  Aktívne opierky hlavy - v prípade nehody sa pohybujú smerom dopredu a hore, čím zniţujú riziko poranenia krku. Obr. č. 4 – Aktívna hlavová opierka (3)  FPS (Fire Protection System Safety) – systém, ktorý prerušuje dodávku elektriny a paliva v prípade nehody, aby sa predišlo riziku vznietenia vozidla.  Systém krytov proti vklineniu malých vozidiel - systém pouţívaný pri nákladných automobiloch pre zníţenie rizika vklinenia sa osobných automobilov pri čelnej zráţke a mnohé iné. (5) 1.2 AKTÍVNA BEZPEČNOSŤ Pod pojmom aktívna bezpečnosť rozumieme celý rad vlastností a zariadení, ktoré prispievajú k značnému minimalizovaniu rizík vzniku dopravnej nehody. Sú to všetky riešenia, ktoré zaisťujú stabilné brzdenie, odpruţenie, osvetlenie, dobrú odozvu a predvídateľné správanie vozidla na ceste. Tieto bezpečnostné prvky sú v súčasnosti štandardnou výbavou kaţdého vozidla. Na rozdiel od nich tu máme moderné elektronické 16 bezpečnostné prvky, ktoré bývajú súčasťou vyšších rád automobilových výbav a sú priplácané. (11) Aktívnu bezpečnosť moţno rozdeliť na štyri základné skupiny (15): 1. Jazdná bezpečnosť - sem sú radené všetky vlastnosti zmenšujúce jazdné nedostatky. Medzi najdôleţitejšie patria presné riadenie a kvalita bŕzd. Ďalej sem patrí výkon, akcelerácia, odpruţenie a aerodynamická stabilita. 2. Kondičná bezpečnosť – do kondičnej bezpečnosti patria prvky, ktoré zvyšujú pohodlie posádky vozidla. Medzi dôleţité prvky patrí sedadlo, jeho tvar a priedušnosť, odhlučnenie motora, estetický vzhľad interiéru. 3. Pozorovacia bezpečnosť – sa riadi heslom vidieť a byť videný. K pojmu vidieť patrí výhľad z vozidla a osvetlenie vozovky a k časti byť videný sa priraďuje pasívna viditeľnosť vozidla, ako je farba karosérie, osvetlenie vozidla a výstraţná signalizácia. 4. Ovládacia bezpečnosť – tu je dôleţitá spoľahlivosť ovládania, ako aj umiestnenie ovládačov a ich ovládateľnosť, dosiahnuteľnosť a tvar. Ďalšou dôleţitou časťou sú ovládacie sily pre riadenie a brzdenie. 17 Podrobné rozdelenie aktívnej bezpečnosti sa nachádza na nasledujúcom obrázku: Obr. č. 5 – Aktívna bezpečnosť (17) Medzi aktívne moderné elektronické prvky aktívnej bezpečnosti patria napr.:  ABS (Anti-lock Braking System) - protiblokovací systém bŕzd, zabraňuje zablokovaniu kolies pri brzdení a umoţňuje tak vodičovi udrţať si kontrolu nad vozidlom. AKTÍVNA BEZPEČNOSŤ JAZDNÁ BEZPEČNOSŤ VÝKON BRZDNÉ VLASTNOSTI SMEROVÁ STABILITA RIADENIA ODPRUŢENIE AERODYNAMI CKÁ STABILITA KONDIČNÁ BEZPEČNOSŤ MIKROKLÍMA VNÚTORNÝ HLUK SEDENIE STIMULÁCIA PSYCHYCKEJ POHODY POZOROVACIA BEZPEČNOSŤ VÝHĽAD Z VOZIDLA OSVETLENIE VOZOVKY PASÍVNA VIDITEĽNOSŤ OVLÁDACIA BEZPEČNOSŤ UMIESTNENIE OVLÁDAČOV OVLÁDACIA SILA ODPÚTANIE POZORNOSTI 18  ASR (Anti-Slip Regulation) - zabraňuje preklzávaniu kolies a zmene smeru pri akcelerácii vozidla.  RFT – Run Flat tyre - druh pneumatiky, ktorá umoţňuje dojazd aj po defekte. Rôzny výrobcovia pneumatík pouţívajú pre túto technológiu svoje vlastné názvy napr. Continental: CTS - Conti Tyre System; Dunlop: DSST - Dunlop Self Supporting Technology; Goodyear: EMT - Extended Mobility Tyre; Michelin: PAX - run flat tyre technology.  ESP - (Electronic stability program) - zdokonaľuje kontrolu riadenia a automaticky stabilizuje vozidlo vo všetkých situáciách.  ALC - (Adaptive light control) - tento systém umoţňuje prispôsobiť orientáciu svetelného lúča podľa potrieb vodiča. Napr. v mestskej zástavbe môţe byť svetelný lúč orientovaný viac do šírky, na diaľnici viac do diaľky, pričom orientácia reflektorov sa riadi podľa ohybu a sklonu cesty a mnohé iné. (5) Nakoľko sa moja diplomová práca zaoberá problematikou vnútorného hluku automobilu a jeho vplyvu na kondičnú bezpečnosť vodiča, podrobnejšie rozoberiem práve časť kondičnej bezpečnosti. 1.2.1 Kondičná bezpečnosť Riadenie automobilu, v dôsledku neustáleho narastania intenzity dopravy, kladie zvýšené nároky na fyzickú a psychickú výdrţ vodiča. Dôleţitú úlohu zohráva interiér automobilu. Zmeny a úpravy tohto prostredia umoţňujú príjemnú prepravu cestujúcich, ale najmä minimalizujú únavu vodiča a tým výrazne ovplyvňujú aktívnu bezpečnosť automobilu.  Mikroklíma automobilu je určená teplotou vzduchu, vlhkosťou a čistotou interiéru vozidla. Optimálne nastavenie týchto veličín nám zaisťuje vetrací systém, vykurovací systém a klimatizácia. 19  Sedenie v automobile ja ďalšou kategóriou kondičnej bezpečnosti. Je tu dôleţitá geometria, polohovatelnosť sedadiel, rozmiestnenie ovládacích tlačidiel a prvkov, ako aj materiálová štruktúra, z ktorej sú dané komponenty vyrobené.  Dobrú psychickú pohodu nám zabezpečia estetické tvary, farby a materiály pouţité v interiéri.  Vnútorný hluk je súborom hlučností a vibrácií mnohých komponentov v automobile ako sú klimatizácia, vetranie, otvorené okná, atď.. (15) Jednotlivé prvky aktívnej a pasívne bezpečnosti sú vyvíjané rôznymi výrobcami. Niektoré sú všeobecne rozšírené a montované do kaţdého osobného automobilu, a iné sú pouţívané len určitými výrobcami. Pokiaľ sa objaví na trhu nový bezpečnostný prvok a je úspešný, zvyčajne sa v krátkom časovom horizonte objaví obdoba tohto prvku aj u konkurencie. Vzhľadom na rastúce poţiadavky kladené na bezpečnosť automobilov sa zintenzívňuje výskum v tejto oblasti a stále sa objavujú nové inovačné riešenia. Beţné automobily nie sú vybavované všetkými známymi prvkami bezpečnosti, ktoré sú dostupné na trhu z dôvodu ich vysokej finančnej náročnosti. Výrobcovia zvyčajne najnovšie bezpečnostné prvky montujú do najvyšších tried nimi vyrábaných automobilov, ale postupom času tieto prvky prenikajú a stávajú sa takmer beţnou výbavou aj niţších tried. 20 2 ZVUK A HLUK 2.1 ZVUK Zvuky sú prirodzeným sprievodným javom prírodných dejov a ţivota na Zemi. Rovnako pre človeka majú zvuky veľký význam. Sluchom človek prijíma najvýznamnejší podiel informácií. Zvuk je dôleţitým poplašným signálom, varuje pred nebezpečenstvom, podnecuje aktivitu ľudského nervového systému a je základom reči. Zvuk môţe byť ukľudňujúci, dráţdivý, môţe vyvolať radosť a vo forme hudby priniesť vrcholný estetický záţitok. Avšak nadbytok zvukov, ktoré sú spôsobované nespočítateľnými zdrojmi, môţe často pôsobiť s takou intenzitou, ktorá neodpovedá ľudským schopnostiam únosnosti. Prílišný zvuk môţe rušiť vnímanie dôleţitých zvukových signálov. Zvuky, ktoré sú neţiaduce, obťaţujú nás, alebo sú škodlivé, označujeme ako hluk. (6) 2.2 HLUK Hluk podľa ČSN 01 1600 je akýkoľvek zvuk, ktorý vyvoláva nepríjemný, alebo rušivý dojem a má škodlivý účinok na ľudský organizmus. Mierkou hluku je jednoznačne človek, jeho fyziologická reakcia a preţitok. Pre účinok zvuku na človeka je rozhodujúca obdrţaná akustická informácia spracovaná príjemcom. Hluk je zvuk s neurčitou výškou, nemajúci stály kmitočet. Niekedy moţno pribliţne určiť, či znie vysoko, hlboko alebo stredne, ale nemôţeme jeho výšku stanoviť tak presne ako pri tónoch, a preto ho ani nemôţeme zahrať na hudobnom nástroji. Ľudské telo je schopné rozoznať zvuky od 20 do 20 000 Hz a najviac vníma vo frekvenčnom pásme 3 000 aţ 4 000 Hz. Frekvencia niţšia ako 20 Hz (infrazvuk) a vyššia ako 20 000 Hz (ultrazvuk) patrí do nepočuteľnej oblasti, to ale neznamená, ţe sú neškodné. Pri vnímaní infrazvukových vĺn, ktoré sa nazývajú vibráciami, môţe dôjsť k veľmi nepríjemným telesným reakciám, podobné reakcie nastávajú aj pri ultrazvukových vlnách. Všeobecne sa za hluk povaţujú všetky zvuky, ktoré obťaţujú, rušia alebo sú nepríjemné ľudskému organizmu. Jeho vnímanie je veľmi subjektívne a líši sa pri kaţdom jednotlivcovi. Nepríjemný hluk však vnímame, či uţ je merateľný alebo nie. Menej subjektívne hodnotenie povaţuje za hluk taký zvuk, ktorý má nepriaznivé účinky na ľudské zdravie. Tu sa dajú merať hodnoty a určiť limity. „Rušivý” a „škodlivý” hluk spolu nemusia vôbec súvisieť, 21 pretoţe nie kaţdý zvuk, ktorý ruší, je škodlivý a nie všetky škodlivé zvuky sú zároveň i zvuky rušivé. Čiţe hluk je súbor všetkých rušivých a škodlivých zvukov. (6) Škodlivý vplyv hluku na zdravie je nespochybniteľný. Ochorenia z hluku patria k najrozšírenejším ochoreniam z povolania. I v začiatočnom štádiu môţe mať hluk škodlivé účinky. Aj keď tieto účinky môţu byť čisto psychickej povahy, majú rovnaký vplyv na ľudský organizmus ako fyzické. Poruchy autonómnej nervovej sústavy - nespavosť, zníţená schopnosť sústredenia sa, chudokrvnosť a iné sa nie vţdy povaţujú za dôsledky pôsobenia hluku, ale môţu vďaka jeho pôsobeniu vzniknúť, alebo sa prehĺbiť. (6) 2.3 ZÁKLADNÉ AKUSTICKÉ POJMY Zvuk vzniká chvením, vibrovaním pohybujúcich sa častí strojov, rozochvievaním pruţných plôch, krytov, nosníkov, alebo pulzujúcich plynov a kvapalín. Zvuk sa od zdroja šíri zvukovými vlnami. Sú to periodické zmeny akustického tlaku, vyjadrované v pascaloch a predstavujú rozdiel medzi okamţitým a akustickým tlakom. Z hygienického hľadiska má zvuk tri najdôleţitejšie vlastnosti:  Hladina - prejavujúca sa ako hlasitosť.  Frekvencia – prejavujúca sa výškou zvuku.  Časový priebeh. (6) 1. Hladina akustického tlaku p = efektívna hodnota akustického tlaku v 5 p0 =referenčná hodnota akustického tlaku = 2 . 10 -5 2. Hladina akustického výkonu 3. Hladina zvuku PA = efektívna hodnota akustického tlaku kmitočtovo váţená filtrom A. 22 Kmitočtová charakteristika typu A je v súčasnej dobe pouţívaná pri prevaţnej väčšine hygienických meraní. 4. Kmitočtová frekvencia za jednu sekundu f = . (6) Druhy hlukov:  Ustálený hluk – je taký zvuk, ktorého hladina zvuku LAF sa nemení v čase a kolíše v menšom rozsahu ako 5 dB. Pri meraní zisťujeme ustálený údaj zo zvukomeru, pričom sledujeme, či výška nameranej hodnoty sa nelíši o viac ako o 5 dB a z nameraných hodnôt vypočítame aritmetický priemer. Obr. č. 6 – Hluk ustálený (6)  Pomerný prerušovaný hluk – je hluk, ktorého hladina zvuku LAF sa mení skokom z hlučného na tichý interval a naopak. Ak sú hladiny zvuku v kaţdom intervale ustálené, meriame ju ako v predošlom prípade okrem hladiny hluku A pre hlučný a tichý interval uvádzame aj časový podiel intervalov buď v absolútnej hodnote, alebo v percentách času, či ako pomer. 23 Obr. č.7 – Hluk premenný, nepravidelný (6)  Pomerný hluk nepravidelný – sa vyznačuje meniacou sa hladinou zvuku v čase, kedy zmeny presahujú 5 dB a sú náhodné, alebo sa opakujú v zloţitých cykloch. Meranie takéhoto hluku spočíva v stanovení podielu jednotlivých hlukových hladín, pričom doba merania musí byť zvolená tak, aby v jej priebehu boli s dostatočnou pravdepodobnosťou zastúpené všetky obvyklé hlukové udalosti. Obr. č. 8 – Hluk pomerný, prerušovaný (6)  Pomerný hluk impulzný – je charakterizovaný hladinou hluku, ktorá rýchlo rastie k maximu a následne rýchlo klesá tak, ţe doba trvania jedného pulzu je menšia ako 200 ms a interval medzi jednotlivými pulzmi je väčší neţ 10 ms. Podľa priebehu okamţitých hodnôt zvukového tlaku sa rozoznávajú dva tipy impulzov: 24 Obr. č. 9 – Hluk impulzívny (6) a. Impulz sprevádzaný dozvukom v podobe tlmeného sínusového kmitu, typ A. b. Impulz tipu N , charakteristický pre sonický tresk a iné podobné zdroje. (6) Obr. č. 10 – Dva základné typy akustického signálu impulzného charakteru (6) 2.4 VPLYV HLUKU NA SLUCH Zmeny spôsobené silnými zvukmi na zmyslových a nervových bunkách Cortiho orgánu sú spočiatku vratné, označujú sa ako sluchová únava a prejavujú sa dočasným zvýšením sluchového prahu. Na druhej strane pri dlhodobom a opakovanom pôsobení, alebo preťaţení zvukovou stimuláciou sa zmeny stávajú nezvratné, pretoţe bunky strácajú svoju vzrušivosť a zanikajú. 25 Škodlivosť pôsobenia hluku na sluch je závislá na základných fyzikálnych parametroch, ako sú hladina intenzity hluku, intenzita a frekvenčné zloţenie zvuku, ale aj na jeho nábehu, opakovaní a trvaní. Okrem fyzikálnych parametrov je poškodenie sluchu závislé aj na zdedených vlastnostiach jedinca a na individuálnej citlivosti na hluk, celkovej ţivotospráve, reţimu práce, zdravotnom stave a iných. (6) 2.4.1 Maskovanie, adaptácia, sluchová únava Maskovanie, alebo sluchové prekrývanie je stav, kedy dochádza k zaťaţeniu sluchového orgánu dvoma zvukmi súčasne, kde podráţdenie jedným potlačí, alebo oslabí vnímanie zvuku druhého. Z tohto dôvodu väčšina vodičov motorových vozidiel počúva pri šoférovaní hudbu. Adaptácia, je rýchlo vznikajúce a následne miznúce prispôsobenie citlivosti sluchového orgánu na sluchový podnet. Podľa náväznosti delíme adaptáciu na prestimulačnú a postimulačnú. Prestimulačná adaptácia nastáva behom trvania hlukového podnetu a prejavuje sa subjektívnym zníţením hlasitosti zvuku. Postimulačná adaptácia sa prejavuje zvýšením zvukového prahu pre zaťaţujúci zvuk a jeho znenie. (6) Sluchovou únavou rozumieme dlhšie trvajúce zvýšenie sluchového prahu po predchádzajúcom zaťaţení intenzívnym zvukom. 2.4.2 Vplyv hluku na motorické prejavy Klasické Stevensove štúdie nezistili ţiadne jednoznačné zmeny jednoduchých motorických funkcií. Avšak presnosť pohybovej reakcie je pri voľných a aj automatických pohyboch narušovaná v súvislosti so zmenami v zrakovo – motorickej koordinácii. Na druhej strane náhle a neobvyklé hluky pôsobia na zloţité činnosti nepriaznivo, pretoţe sa uplatňuje orientačná, alebo úľaková reakcia, interferujúca s úlohou. Pri trvalom hluku trpí skôr kvalita ako kvantita výkonu. Účinok hluku pri ľahších úkonoch mizne a naopak u ťaţších pretrváva. Výkonnosť je hlukom ovplyvňovaná v pozitívnom, ale aj v negatívnom zmysle. Pozitívny vplyv má hluk na výkon v jednoduchých a monotónnych činnostiach, kde zväčšenie 26 budivého účinku je ţiaduce. Pozitívny vplyv má hluk v situáciách, v ktorých irelevantný hluk nahradzuje, alebo maskuje hluky, obsahujúce podnety, ktoré vedú k odvracaniu pozornosti. Negatívne účinky závisia na mnoţstve osobných charakteristík, napriek tomu je moţno povedať, ţe hlukom sú rušené zloţitejšie činnosti, spojené s kreatívnou prácou a pracovnou stratégiou. Rozmrzenosť a senzitivita patria medzi ďalšie príznaky vystavenia ľudského organizmu hluku. Rozmrzenosť je moţno povaţovať za špecifickú aktuálnu reakciu na konkrétnu hlukovú situáciu a na druhej strane existuje u kaţdého človeka určitý všeobecný postoj k rušivému pôsobeniu hluku, určitý stupeň senzitivity. Je to osobnostná charakteristika, ktorá ma dlhodobejšie trvanie. O stupni rozmrzenosti rozhodujú rôzne faktory, denná doma, hluk je horšie znášaný vo večerných hodinách. Horšie pôsobí hluk v lete ako v zime. Psychologický návyk na hluk sa nedá poprieť. Je podmienený osobnostnými vlastnosťami, na ktorých závisí rýchlosť aj hĺbka návyku . Návyk je treba chápať ako účelovú reakciu, obmedzujúcu neúnosne vysokú úroveň reakcií, ale nie je ju moţno povaţovať za skutočnú adaptáciu. (6) 27 3 VNÚRONÝ HLUK AUTOMOBILU Hluk vozidla môţeme rozdeliť na vonkajší a vnútorný. Vonkajší hluk je nepríjemný zvuk, ktorý sa šíri od zdrojov mimo vozidla. Veľmi nepríjemne sa prejavuje najmä v mestách, priemyselných parkoch, atď.. Pod pojmom vnútorný hluk automobilu rozumieme hluk v jeho uzatvorenom priestore pre posádku. Generuje sa v ňom dvomi spôsobmi: 1. Hluk prenášaný chvením, je taký pri ktorom dochádza k pôsobeniu časovo premenných síl na nosnú štruktúru a karosériu vozidla. Rozvibrováva steny priestoru pre posádku, a tým mechanicko – akusticky vyţaruje hluk do tohto priestoru. (2) Obr. č. 11 –Vznik vnútorného hluku automobilu, šírený chvením (2 ) 2. Priamym prestupom hluku od ţiariča hluku cez priepustné prekáţky a steny, čiţe akustickou cestou (obr.12) .Táto cesta sa nazýva šírenie vzduchom. (2) Obr. č. 12 – Vznik vnútorného hluku automobilu, šírený vzduchom (2) 28 Rozhodujúce sú akustické tlaky v miestach hláv posádky vozidla. Pri jazde osobného automobilu po beţnej vozovke konštantnou rýchlosťou má hladina akustického tlaku frekvenčné spektrum pribliţne odpovedajúce obrázku 13. Priebehy a veľkosti spektier hladín akustického tlaku sú samozrejme individuálne a záleţia ako na type vozidla, tak aj na danej vozovke (rozdiel medzi jednotlivými vozidlami rovnakého typu môţe byť aţ 10 dB). Záleţí na zaťaţení motora, zaradenom prevodovom stupni, makro, ale aj mikroprofile vozovky. Veľmi značný vplyv má spôsob vetrania (otvorené, zavreté okná). Ako vypláva z obr. 13, má spektrum hladiny akustického tlaku základný priebeh spojitý. Maximálna hodnota hladiny akustického tlaku L dosahuje tento hluk pri frekvenciách v rozmedzí 10 aţ 20 Hz. Do frekvencie 500 Hz sa zniţuje jeho L o 15 aţ 30 dB za oktávu, pri vyšších frekvenciách je toto číslo menšie a predstavuje hodnotu 10 dB za oktávu. Tento vnútorný hluk má viac menej náhodný charakter a nazývame hluk pozadia. Na tento základný priebeh frekvenčného spektra hladiny akustického tlaku sú superponované jednotlivé prevýšenia, spôsobené úzkopásmovými hlukmi vznikajúcimi pseudoharmonickým budením pri rotácii agregátov vozidla. Vlastnými mechanickými a akustickými vibráciami, ktoré dosahujú maximá v miestach harmonického budenia. (2) Obr. č. 13 – Ukážka frekvenčného spektra akustického tlaku vnútorného hluku osobného automobilu pri jazde konštantnou rýchlosťou (2) 29 Šíreným vzduchom (akustickou cestou) sa do vnútorného priestoru vozidla prenáša hluk v celom počuteľnom frekvenčnom pásme. Celková hladina akustického tlaku L∑ (meraná v rozsahu 10 – 20 kHz) leţí pri osobných automobiloch pri ustálenej jazde rýchlosťou 100 km/h po dobrej vozovke 72 – 87 dB. Táto hladina akustického tlaku vo vozidle je závislá na rýchlosti jazdy a otáčkach motora. (2) 3.1 HLUK ŠÍRENÝ CHVENÍM Na nosnú štruktúru a karosériu vozidla pôsobia časovo premenné sily v miestach pripojenia všetkých agregátov:  Sily motora s prevodovkou, kĺbových hriadeľov, rozvodovky a výfukového potrubia majú všeobecný periodický priebeh s harmonickými zloţkami zodpovedajúcimi frekvencii ich rotácie.  Sily párovacích elementov (pruţín a tlmičov) majú všeobecný náhodný aţ rázový charakter, ale majú aj periodické zloţky s harmonickými frekvenciami zodpovedajúcimi frekvencii rotácie kolies. (2) Veľkosť týchto síl je závislá:  Na veľkosti vlastného silového budenia prípojného agregátu.  Na jeho hmotnostných a tuhostných parametroch, eventuálne na jeho vlastnej vibračnej odozve.  Na vlastnostiach pripojovacích elementov.  Na vlastnostiach karosérie. (2) 30 Obr. č. 14 – Pripojenie hnacieho agregátu do karosérie ako most budúcich síl (2) Vnútorný hluk karosérie je potom závislý:  Na veľkosti síl v pripojených agregátoch, na ich frekvencii, vzájomnej fáze.  Na vibračných vlastnostiach nosnej štruktúry.  Na vlastných frekvenciách a tvare kmitu jednotlivých panelov obklopujúcich vnútorný priestor a na veľkosti ich vybudeného kmitania.  Na ich vyţarovacích schopnostiach.  Na akustických vlastnostiach vnútorného priestoru. (2) 3.2 VNÚTORNÝ HLUK PRENÁŠANÝ VZDUCHOM Agregáty vo vozidle pri svojej činnosti vyţarujú hluk, ktorý sa priepustnosťou karosérie prenáša do priestoru pre posádku. Rozhodujúcim zdrojom hluku pri nízkych a stredných rýchlostiach je väčšinou piestový spaľovací motor a jeho príslušenstvo. Pri jeho utíšení, respektíve pri pouţití inej poháňacej jednotky, sa stávajú ústrednými iné zdroje hluku. (2) 31 Hluk vyţarovaný uvedenými zdrojmi má väčšinou širokospektrálny charakter s maximálnymi hladinami akustického tlaku v širokom pásme 0,5 – 5 kHz. Quaziperiodický charakter s nízkymi frekvenciami má hlavne hluk výfuku, nasávania, a hluk všetkých agregátov príslušenstva s periodickou činnosťou, ako sú kompresory, alebo čerpadlá. (2) Lv = Lz –R – 10 log (Skar / Sprep ) , pre f ≥ 1000 V -1/3 Kde Lz [dB] je hladina akustického tlaku pred prekáţkou a R [dB] stupeň nepriezvučnosti prekáţky. Sprep [m 2 ] je plocha prekáţky medzi zdrojom a vnútorným priestorom. Skar [m 2 ] je plocha ostatných stien vnútorného priestoru. V [m3] je objem vnútorného priestoru. Aj keď táto rovnica môţe slúţiť iba orientačne, vystihuje tri základné faktory na prenos hluku agregátov do priestoru posádky a sú to:  Hluk zdroja.  Stupeň nepriepustnosti prekáţky.  Relatívna veľkosť plochy prekáţky. (2) 32 4 MERANIE HLUKU Existuje viacej spôsobov merania hluku. Kaţdý zo spôsobov má odlišný postup a mierku. Z meraní deskriptorov, mierok a charakteristík sa vytvorili rôzne klasifikačné hľadiská, zaloţené na prípustnej hodnote určujúcich veličín kmitania a ich hladín pre rôzne druhy mechanických sústav, technologických postupov a pri rôznych druhoch aktivít človeka. Tieto kritéria majú vplyv na to, či zmenšenie kmitania a hluku zniţuje hrozbu poškodzovania organizmu človeka a zaťaţenia prostredia vibroakustickou energiou. Meranie hluku a kmitania zamerané na ochranu človeka má jasne definované veličiny, ktoré umoţňujú deskripciu a kvalitatívne a kvantitatívne hodnotenie kmitania a hluku. Na základe výsledkov merania hlukov moţno vylepšovať vibroakustické vlastnosti strojov, strojových zariadení, mechanických sústav a prostredia. Akustické merania jasne ukazujú rozhranie potenciálneho nebezpečenstva vibroakustickej energie a určujú moţnosti jej zniţovania. Audiometrické merania umoţňujú kontrolovať stupeň počuteľnosti sluchového orgánu jednotlivcov a ich dočasné, alebo trvalé poškodenie. (16) 4.1 ZÁKLADNÝ REŤAZEC MERACIEHO SYSTÉMU Zvuk, ktorý počujeme sa do sluchového orgánu prenáša vzduchom. Pri zisťovaní hluku je potrebné merať nielen zvuk v blízkosti zdroja, ale aj kmitanie rôznych častí tohto zdroja. Mikrofóny a prvky snímajúce kmitanie sú prevodníkmi, pretoţe menia akustickú energiu, alebo energiu kmitania na elektrický signál, ktorý je následne spracovaný. Pre väčšinu meracej techniky sa mikrofóny a senzory spájajú priamo s jej vstupom, čím vytvárajú najjednoduchší merací reťazec. Výstupný signál zo zvukomera moţno zaznamenať a uloţiť. (16) 4.1.1 Meracie mikrofóny Mikrofóny a senzory sú najdôleţitejšou časťou kaţdej meracej sústavy. Existujú tri základné typy mikrofónov citlivých na zmenu tlaku, ktoré sa pouţívajú na akustické meranie:  Keramické alebo kryštálové mikrofóny.  Štandardné kondenzátorové mikrofóny.  Elektrické kondenzátorové mikrofóny. 33 Na presné a širokofrekvenčné akustické merania sa pouţívajú kondenzátorové mikrofóny obr. 18. Tieto mikrofóny dovoľujú presné meranie aj pri extrémnych teplotách (od -50 °C do +150 °C). Obr. č. 15 –Kondenzátorový mikrofón: A –ochranná mriežka, B – membrána, C –elektróda, D –kremenný izolátor, E –výstupný kontakt zo zlata, F – kapilára na vyrovnávanie tlakov, G – prítlačná pružina (16) 4.1.2 Senzory zrýchlenia Pri meraní kmitania mechanických sústav sa pouţívajú elektromechanické meniče vo funkcii senzorov citlivých na zrýchlenie, rýchlosť alebo výchylku kmitania. Najvhodnejší a najpouţívanejší aktívny senzor je piezoelektrický senzor zrýchlenia (akcelerometer). Obrázok 18 ukazuje konštrukciu typických piezoelektrických senzorov zrýchlenia. Piezoelektrické senzory majú vhodné vlastnosti, ku ktorým patrí linearita v širokom frekvenčnom pásme, malá hmotnosť, široký pracovný dynamický rozsah, široký pracovný frekvenčný rozsah, mechanická odolnosť, pevná a jednoduchá konštrukcia, odolnosť proti vplyvu vonkajšieho prostredia, malá priečna citlivosť a jednoduché upevnenie. (16) Štyri základné typy konštrukcie: a, obvodovo stláčaná konštrukcia b, centricky stláčaná konštrukcia 34 c, inverzne centricky stláčaná konštrukcia d, šmyková konštrukcia Obr. č. 16 – Schematický rez konštrukcie bežných akcelerometrov (16) Vysvetlivky: S – pruţina, M – hmota, P – piezoelektrický kryštál, B – základ, C – vodič 4.1.3 Zosilňovače Zosilňovacie obvody neskreslene prenášajú a zosilňujú pomerne slabý elektrický signál zo snímacieho prvku. Do úvahy sa musí vziať najmä prenos signálu s výraznými impulzmi a pri meraní tohto typu hluku sa musí kontrolovať práve neskreslený stav amplitúd signálu v zosilňovačoch. Existujú dva typy zosilňovačov: o Napäťový zosilňovač. o Nábojový zosilňovač. (16) 4.1.4 Kalibrácia Významnú dôleţitosť pri akustických meraniach má správna kalibrácia citlivosti zvukomeru, kalibruje sa pred kaţdým meraním a taktieţ po jeho skončení. Čím je meranie časovo náročnejšie, tým častejšie treba zisťovať moţné zmeny citlivosti meracieho reťazca. Ako zdroj normalizovaného akustického signálu slúţia rôzne kalibrátory, ktoré elektricky alebo mechanicky vyvolávajú akustický signál. Kaţdý zvukomer musí byť preskúšaný v autorizovanej skúšobni minimálne kaţdé dva roky. (16) 35 4.2 METODIKA MERANIA VNÚTORNÉHO HLUKU VOZIDLA Z HĽADISKA POSUDZOVANIA AKTÍVNEJ BEZPEČNOSTI VODIČA Nakoľko neexistuje norma na meranie vnútorného hluku vozidla z hľadiska posudzovania aktívnej bezpečnosti vodiča, musela byť vytvorená nová metodika, ktorá je postavená na základe medzinárodnej normy ČSN ISO 5128 (viď príloha č.1) a jej úpravách. 4.2.1 Druhy skúšok Monitorovacia skúška Meranie vnútorného hluku vozidla na zistenie akustického tlaku A, LpA, ktorý pôsobí na vodiča. Nízkohluková skúška na trenažéri Meranie prebieha na vodičskom trenaţéri, kde sa hladina simulovaného vnútorného hluku pohybuje od 35 do 55 dB a meranie zvukomerom slúţi na správne nastavenie simulovaného vnútorného hluku trenaţéra a následné meranie priebehu hluku počas jazdy. Vysokohluková skúška na trenažéri Meranie prebieha ako pri nízkohlukovej skúške, ale hladina simulovaného vnútorného hluku je nastavená v rozmedzí od 45 do 90 dB a meranie zvukomerom slúţi na správne nastavenie simulovaného vnútorného hluku trenaţéra a následné meranie priebehu hluku počas jazdy. 4.2.2 Dĺžka trvania skúšky Nakoľko je potrebné eliminovať neţiaduce účinky pri meraní reakčných časov vodičov, ako je napríklad únava, dĺţka skúšky musí byť v rozmedzí 30 – 50 minút. 4.2.3 Merané veličiny Všetky odčítanie na zvukomere sa musia vykonávať pri dynamickej charakteristike "rýchlo". 36 Vo všetkých polohách mikrofónu sa pri monitorovacej skúške merajú hodnoty hladín akustického tlaku A, LpA, vyjadreného v (dB). (4) 4.2.4 Meracie zariadenia Zvukomer musí byť presnej triedy podľa IEC 651 (typ 1). Ak sa pouţijú ďalšie meracie zariadenia, obsahujúce napríklad magnetofón alebo hladinový zapisovač, musia ich elektroakustické parametre spĺňať príslušné ustanovenia IEC 651, týkajúce sa prístrojov triedy 1. Pre meranie hlukových spektier musí filtre spĺňať poţiadavky IEC 225. Celkové akustické vlastnosti meracieho zariadenia sa musia kontrolovať podľa inštrukcií výrobcu, prednostne štandardným zdrojom zvuku (napr. pistofónom) na začiatku a na konci kaţdej série meraní. Zhoda zvukomeru a poţiadavky na prístroje typu 1 podľa IEC 651 sa musia overovať v intervale nie dlhšom ako 2 roky. (4) 4.2.5 Polohy mikrofónu Hluk vo vnútri vozidla sa môţe významne líšiť v závislosti na mieste. Meracie body sa musia zvoliť takým spôsobom a v takom mnoţstve, aby rozloţenie hluku bolo popísané spôsobom zodpovedajúcim umiestneniu uší vodiča. Jedno meracie miesto musí byť na sedadle vodiča. Mikrofón nesmie byť umiestnený bliţšie ako 0,15 m od stien alebo čalúnenia. Pouţitý mikrofón musí byť počas skúšky upevnený tak, aby nebol ovplyvnený vibráciami vozidlá. Upevnenie musí zabrániť nadmerným kmitom (väčším ako 20 mm) voči vozidlu. (4) Poloha mikrofónu vzhľadom k sedadlu Vertikálne súradnice mikrofónu musia byť 0,7 ± 0,05 m nad priesečníkom neobsadeného sedadla s jeho zadnou časťou. 37 Na sedadle obsadenom vodičom musia byť horizontálne súradnice vysunuté o 0,2 ± 0,02 m vpravo (vľavo pre vozidle s pravostranným riadením) od strednej roviny sedadla. (4) Obr. č. 17 – Polohy mikrofónu (4) 4.2.6 Postup skúšky Meranie prebieha počas celej jazdy v dopredu stanovenom časovom intervale. Akékoľvek výstrelky, ktoré nemajú súvislosť s charakterom čítaných hladín akustického tlaku, sa neberú do úvahy. 4.2.7 Protokol o skúške Protokol o skúške musí obsahovať nasledujúce informácie: a, druh skúšky b, meracie zariadenie c, vozidlo d, polohy mikrofónu 38 5 EXPERIMENTÁLNE MERANIE Meranie pozostáva z troch samostatných meraní, v ktorých sú vodiči vystavení rôznym hladinám vnútorného hluku a následne sú im merané reakčné časy. Celé meranie je vypracované v spolupráci s autoškolou Havran, aby bolo moţné ukázať vplyvy vnútorného hluku automobilu v jednotlivých fázach výcviku ţiaka (budúceho vodiča), ako aj vplyv hluku na drţiteľa vodičského oprávnenia. Reakčné časy v 0 hlukovej hladine neboli merané, nakoľko nebolo moţné zabezpečiť dané vlastnosti a v dnešnej dobe, kedy je kaţdý človek vystavený určitému hluku svojho okolia, by nemali výpovednú hodnotu k danému experimentu. 5.1 DRUHY A POPIS MERANÍ 1. Prvé meranie je zamerané na vodiča, ktorý má základné skúsenosti s jazdou na trenaţéri. Meranie reakčných časov prebieha pred a po ukončení jazdy na vodičskom trenaţéri pri hladine hluku simulovaného trenaţérom v rozmedzí 35 – 55 dB. Jedná sa o nízkohlukové meranie. 2. V druhom meraní sú testované osoby vystavené simulovanému hluku reálneho osobného vozidla v rozmedzí 45 – 86 dB, počas jazdy na vodičskom trenaţéri. Pred jazdou a po jazde sú merané ich reakčné schopnosti a následne porovnávané s nameranými hodnotami v meraní číslo 1. Jedná sa o vysokohlukové meranie. 3. Tretie meranie sa uţ uskutočňuje v reálnych podmienkach počas záverečných fáz výcviku vodiča. Vodič je vystavený reálnemu vnútornému hluku a reálnym situáciám, takţe do hry vstupujú ďalšie faktory, ktoré majú vplyv na jeho reakcie. Meranie reakčných časov prebieha obdobne ako pri meraní 1 a 2. Jedná sa o meranie v reálnych podmienkach. Meranie reakčných časov: Meranie prebieha na vodičskom trenaţéri, ktorý simuluje reálnu situáciu jazdy, pri ktorej dôjde k vybehnutiu skupiny diviakov na vozovku. Meria sa čas pustenia akceleračného pedála a následné zošliapnutie brzdového pedála od vstupu diviakov na vozovku. 39 Miesto merania:  Autoškola Havran, Trenčín  Mesto Trenčín a okolie Merané subjekty: Merania sa zúčastnil jeden kurz autoškoly, ktorý bol pozorovaný a meraný počas celej doby svojho výcviku. Jedná sa o 20 ľudí s vekom od 18 – 52 rokov, kde 80% skupiny tvoria ľudia do 20 rokov. Podiel muţov a ţien je v danej skupine rovnaký. Ciele meraní: Zistenie vplyvu vnútorného hluku na reakčné schopnosti vodičov zo zameraním na zmenu reakčného času zošliapnutia brzdového pedála, ktorý nám určuje hlavný parameter odvrátenia stretu. Na základe veľkosti hluku a skúsenostiach vodiča. 5.2 MERACIE ZARIADENIA  Na meranie hluku: zvukomer SL – 4033 SD Na meranie hluku bol pouţitý zvukomer triedy 1 – SL 4033 SD (obr. 18) od firmy Lutron zapoţičaný Ústavom súdneho inţinierstva na VUT v Brne. Má veľmi intuitívne pouţívanie, software sa nastavuje automaticky. Po nameraní hodnôt dokáţe previesť namerané hodnoty pomocou SD karty do počítača, kde sú zobrazované pomocou programu EXCEL aj s časovými údajmi. Obr. č. 18 – Zvukomer SL 4033 – SD 40 Základné parametre zvukomeru:  Meracia škála: 30 -130 dB  Rozlíšenie: 0,1 dB  Presnosť ( 23 ± 5 °C ) viď obr.21: Obr. č. 19 – Zvukomer SL 4033 – SD  Na meranie reakčných časov: vodičský trenaţér AT 99 VRT/2M Merania reakčných časov vodičov, ktoré berieme ako ukazateľ aktívnej bezpečnosti, boli merané v spolupráci s autoškolou Havran v Trenčíne, ktorá disponuje vodičským trenaţérom AT 99 VTR/2M (obr. 20 a 21). Na presnú špecifikáciu a meranie reakčných časov bol vyuţitý mód „ Nácvik a riešenie krízových situácií“. (7) Obr. č. 20 – Trenažér AT 99 VTR/2M (7) 41 Obr. č. 21- Trenažér AT 99 VTR/2M (7)  Trenaţér osobného automobilu.  Interiér – Škoda Felícia.  Funkčné všetky ovládacie prvky.  Plne funkčná palubná doska.  Volant s elektronicky riadenou silou simulácií.  Verná silová simulácia pedálov, ručnej brzdy a riadiacej páky.  Projekčný systém obrazu pred vozidlom.  Počítačom generovaný obraz.  Simulácia zvukov motora (nastaviteľná hlasitosť).  Simulácia zvukov okolia (nastaviteľná hlasitosť).  Elektronický inštruktor.  Výukové moduly.  Rozjazd.  Cúvanie.  Jazda mestom.  Nácvik a riešenie krízových situácií. Technické dáta:  Napájacie napätie: 230 V 50 Hz. 42  Príkon kabíny: 430 W.  Pripojovacie prvky: sieťová vidlica 230V/10A.  Projekčná plocha: 180 x 130 cm.  Rozmery: 3,9 x 2,0 m. 5.3 NÍZKOHLUKOVÝ EXPERIMENT Vplyv nízkej hladiny vnútorného hluku na reakčné časy ţiakov autoškoly pri 3. tréningovej jazde na vodičskom trenaţéri. Dátum merania: 10.-12.4.2013 Miesto merania: Autoškola Havran, Trenčín Počet testovaných subjektov: 20 Meracie zariadenie: Zvukomer: SL 4033 SD Vodičský trenaţér: AT 99 VRT/2M – simulačný program na riešenie krízových situácií, ktorý meria reakčné časy Poloha zvukomeru: Zvukomer je umiestnený na sedadle vodiča podľa normy ČSN ISO 5128. Ciele merania: Meranie vnútorného zníţeného hluku pri jazde na trenaţéri. Meranie reakčného času vodiča. Zistenie vplyvu zníţeného hluku na zmenu reakčných časov brzdenia pred a po jazde. 43 Spôsob merania: Vodičovi sú zmerané reakčné časy pred zahájením jazdy na trenaţéri a po odjazdení 40 minút sú následne reakčné časy opätovne namerané a porovnané. Namerané hodnoty: Reakčné časy budúcich vodičov pred jazdou na trenaţéri: Graf č. 1 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 1a (17) Lineárna spojnica trendov určuje predpokladaný vývoj priebehu priemernej hodnoty v danom grafe. Slúţi iba orientačne ako ukazovateľ priemerných nameraných hodnôt. Bude vyuţitá vo všetkých nasledujúcich grafoch. 1,7 1,8 2,1 1 1,8 2,2 3,5 1,4 1,1 2,2 2,3 1,6 3,1 2 1,3 1,7 2,4 1,5 2,1 2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov pred jazdou Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Lineární (Reakčný čas pustenia akceleračného pedála) [s] 44 Graf č. 2 – Porovnanie reakčných časov zošliapnutia brzdového pedála 1a (17) Graf č. 3 – Porovnanie Reakčných časov pred jazdou 1a (17) Priemerná hodnota reakčného času pustenia akceleračného pedála je 1,94 sekundy. Priemerná hodnota reakčného času zošliapnutia brzdového pedála je 2,39 sekundy. 2 2,3 2,4 1,5 2,1 2,7 3,8 1,9 1,5 2,6 2,8 2 3,6 2,7 1,7 2,2 2,9 1,9 2,5 2,6 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov pred jazdou Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála Lineární (Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála) t[s] 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov pred jazdou Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála [s] 45 Priemerná hluková charakteristika počas 40 minútovej jazdy na trenaţéri pri zníţenom hluku: Graf č. 4 – Priemerný znížený hluk na trenažéri (17) Reakčné časy budúcich vodičov po 40 minútovej jazde na trenaţéri: Graf č. 5 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 1b (17) 0 0 0,6 2,6 7 20,3 9,5 0 0 0 5 10 15 20 25 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Hluk vplývajúci na vodiča pri jazde na trenažéri La[dB] [dB] [min] 0,9 1,9 2,1 2 1,9 2,3 2,6 2 1,8 2,8 3,4 3 2,2 2,5 1,8 1,2 2,4 2,2 1,9 1,9 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov po jazde Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Lineární (Reakčný čas pustenia akceleračného pedála) [s] 46 Graf č. 6 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 1b (17) Graf č. 7 – Porovnanie reakčných časov po jazde 1b (17) Priemerná hodnota reakčného času pustenia akceleračného pedála je 2,14 sekundy. Priemerná hodnota reakčného času zošliapnutia brzdového pedála je 2,48 sekundy. 1,2 2,2 2,5 2,3 2,1 2,7 2,8 2,3 2,1 3 3,8 3,3 2,5 2,8 2,2 1,5 3 2,5 2,5 2,3 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov po jazde Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála Lineární (Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála) t[s] 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov po jazde Reakčný čas pustenia plynového pedála Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála [s] 47 Porovnanie reakčných časov brzdenia pred a po jazde na trenaţéri : Graf č. 8 – Porovnanie reakčných časov brzdenia pred a po jazde 1(17) Zhrnutie experimentu č.1: Ako môţeme sami vidieť na prvých troch grafoch, nakoľko sú vodiči neskúsení a nemajú ešte zauţívané pohyby ovládajúce vozidlo, doposiaľ absolvovali len 3 hodiny na trenaţéri, ich reakčné časy sú veľmi vysoké. Priemerný čas pustenia akceleračného pedála pred jazdou je 1,94 sekundy, zošliapnutia brzdového pedála 2,39 sekundy a po 40 minútovej jazde v prostredí s hlukom 35 - 55 dB je priemerný čas pustenia akceleračného pedála 2,14 sekundy a priemerný čas zošliapnutia brzdového pedála 2,48 sekundy. Ako vyplýva z lineárnych spojníc v grafe č.8, priemerné reakčné časy pred a po jazde sú veľmi podobné a z toho môţeme konštatovať, ţe nízky hluk pri nízkohlukovom experimente nemá vplyv na reakčné časy začínajúcich vodičov . 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf porovnania reakčných časov brzdenia pred a po jazde Reakčné časy pred jazdou Reakčné časy po jazde Lineární (Reakčné časy pred jazdou) Lineární (Reakčné časy po jazde) t[s] 48 5.4 VYSOKOHLUKOVÝ EXPERIMENT Vplyv simulovaného reálneho vnútorného hluku vozidla na reakčné časy ţiakov autoškoly pri 7. tréningovej jazde na vodičskom trenaţéri. Dátum merania: 21.-24.4.2013 Miesto merania: Autoškola Havran, Trenčín Počet testovaných subjektov: 20 Meracie zariadenie: Zvukomer : SL 4033 SD Vodičský trenaţér : AT 99 VRT/2M – simulačný program na riešenie krízových situácií, ktorý meria reakčné časy. Poloha zvukomeru: Zvukomer je umiestnený na sedadle vodiča podľa normy ČSN ISO 5128. Ciele merania: Meranie vnútorného simulovaného hluku vozidla. Meranie reakčného času vodiča. Zistenie vplyvu vnútorného simulovaného hluku na zmenu reakčných časov brzdenia pred a po jazde. Spôsob merania: Vodičovi sú zmerané reakčné časy pred zahájením jazdy na trenaţéri a po odjazdení 40 minút sú následne reakčné časy opätovne namerané a porovnané. 49 Namerané hodnoty: Reakčné časy budúcich vodičov pred jazdou na trenaţéri: Graf č. 9 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 2a (17) Graf č. 10 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 2a (17) 1,8 1,6 1,9 0,9 1,4 1,6 2 2,3 1,8 1,7 2,1 0,9 2,1 1,8 2 1,6 0,9 2,1 1,3 1,8 0 0,5 1 1,5 2 2,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov pred jazdou Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Lineární (Reakčný čas pustenia akceleračného pedála) [s] 2 1,8 2,1 1,2 2 1,9 2,3 2,7 2,1 2,1 2,3 1,3 2,5 2,1 2,2 1,9 1,4 2,5 1,9 2,1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov pred jazdou Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála Lineární (Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála) t[s] 50 Graf č. 11 – Porovnanie reakčných časov pred jazdou 2a (17) Priemerná hodnota reakčného času pustenia akceleračného pedála je 1,68 sekundy. Priemerná hodnota reakčného času zošliapnutia brzdového pedála je 2,02 sekundy. Priemerná hluková charakteristika počas 40 minútovej jazdy na trenaţéri pri simulácii reálneho vnútorného hluku: Graf č. 12 – Priemerný simulovaný vnútorný hluk na trenažéri (17) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov pred jazdou Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála [s] 0 0 0,3 1,6 2 2,7 4 7 14 8 0,4 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 35 45 55 65 75 85 95 Hluk vplývajúci na vodiča pri jazde na trenažéri La[dB] [dB] [min] 51 Reakčné časy budúcich vodičov po 40 minútovej jazde na trenaţéri: Graf č. 13 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 2b (17) Graf č. 14 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 2b (17) 2,1 2 1,5 2,4 2,5 1,9 3,4 2,6 1,9 1,5 1,6 2,9 2,8 3,3 2,1 2 1,8 2,3 2,7 1,8 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov po jazde Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Lineární (Reakčný čas pustenia akceleračného pedála) [s] 2,3 2,1 1,8 2,6 3 2,3 3,6 3 2,2 1,8 1,8 3,3 3 3,6 2,4 2,3 2 2,5 3,1 2,1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov po jazde Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála Lineární (Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála) t[s] 52 Graf č. 15 – Porovnanie reakčných časov po jazde 2b (17) Priemerná hodnota reakčného času pustenia akceleračného pedála je 2,26 sekundy. Priemerná hodnota reakčného času zošliapnutia brzdového pedála je 2,54 sekundy. Porovnanie reakčných časov brzdenia pred a po jazde na trenaţéri: Graf č. 16 – Porovnanie reakčných časov brzdenia pred a po jazde 2 (17) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov po jazde Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála [s] 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf porovnania reakčných časov brzdenia pred a po jazde Reakčné časy pred jazdou Reakčné časy po jazde Lineární (Reakčné časy pred jazdou) Lineární (Reakčné časy po jazde) t[s] 53 Zhrnutie experimentu č.2: Na základe meraní reakčných časov po 7. tréningovej hodine na trenaţéri môţeme vidieť, ţe dochádza k zníţeniu reakčných časov pred jazdou, zvýšeniu pozornosti vodičov a k zautomatizovaniu si základných ovládacích pohybov. Priemerný čas pustenia akceleračného pedála pred jazdou je 1,68 sekundy, čo je o 0,26 sekundy menej ako v predošlom meraní a zošliapnutia brzdového pedála v priemere za 2,02 sekundy, čo je 0,37 sekundy rýchlejšie ako v meraní číslo 1. Na druhej strane, ale došlo k zvýšeniu reakčného času po jazde. Ako vyplýva z nameraných hodnôt reakčných časov pred a po jazde, reakčné časy sa veľmi líšia. Pri pustení akceleračného pedála hovoríme o 0,58 sekundy a pri zošliapnutí brzdového pedála o 0,52 sekundy. Tieto extrémne výkyvy môţeme pozorovať na grafe číslo 14 zo vzájomnej vzdialenosti lineárnych spojníc. Z tohto merania sa dá usudzovať, ţe vo vysokohlukovom experimente má zvýšený hluk vplyv na reakčné časy začínajúcich vodičov v autoškole. 5.5 EXPERIMENT V REÁLNYCH PODMIENKACH Vplyv reálneho vnútorného hluku vozidla na reakčné časy ţiakov autoškoly pri záverečnej tréningovej jazde v osobnom automobile. Dátum merania: 6.-8.5.2013 Miesto merania: Autoškola Havran, Trenčín. Počet testovaných subjektov: 20 Meracie zariadenie: Zvukomer: SL 4033 SD 54 Vodičský trenaţér: AT 99 VRT/2M – simulačný program na riešenie krízových situácií. Automobil: Renault Clio, 1,4 Poloha zvukomeru: Zvukomer je umiestnený na sedadle vodiča podľa normy ČSN ISO 5128. Obr. č. 22- Umiestnenie zvukomeru na testovacom vozidle (17) Obr. č. 23- Detail zvukomer SL 4033 SD (17) 55 Ciele merania: Meranie vnútorného hluku vozidla. Meranie reakčného času vodiča . Zistenie vplyvu vnútorného hluku vozidla na zmenu reakčných časov brzdenia pred a po jazde. Spôsob merania: Vodičovi sú zmerané reakčné časy pred zahájením jazdy v osobnom vozidle a po odjazdení 40 minút sú následne reakčné časy opätovne namerané a porovnané. Namerané hodnoty: Reakčné časy budúcich vodičov pred jazdou v osobnom automobile: Graf č. 17 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 3a (17) 0,9 1,1 1,3 0,6 0,8 1 1,2 0,9 1,1 0,7 1,1 0,8 0,8 1,4 1,2 0,9 1,3 1,1 0,8 1,5 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov pred jazdou Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Lineární (Reakčný čas pustenia akceleračného pedála) [s] 56 Graf č. 18 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 3a (17) Graf č. 19 – Porovnanie reakčných časov pred jazdou 3a (17) Priemerná hodnota reakčného času pustenia akceleračného pedála je 1,03 sekundy. Priemerná hodnota reakčného času zošliapnutia brzdového pedála je 1,24 sekundy. 1,1 1,3 1,4 0,8 0,9 1,2 1,4 1,1 1,2 1 1,4 1,1 1 1,6 1,4 1,2 1,5 1,3 1 1,8 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov pred jazdou Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála Lineární (Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála) [s] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov pred jazdou Reakčný čas pusteniaakceleračného pedála Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála [s] 57 Priemerná hluková charakteristika vnútorného hluku počas 40 minútovej jazdy v osobnom automobile: Graf č. 20 – Priemerný vnútorný hluk osobného vozidla (17) Reakčné časy budúcich vodičov po 40 minútovej jazde v osobnom automobile: Graf č. 21 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 3b (17) 0 0 0,4 1,4 3,2 4,1 8 14 7 1,1 0,8 0 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 35 45 55 65 75 85 95 Hluk vplývajúci na vodiča pri jazde v osobnom automobile La[dB] [dB] [min] 0,8 0,7 1 1,1 0,9 0,8 1,2 1,1 0,9 1,4 1,2 1 0,9 1,8 1,2 1,1 1,4 0,8 1 0,9 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov po jazde Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Lineární (Reakčný čas pustenia akceleračného pedála) [s] 58 Graf č. 22 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 3b (17) Graf č. 23 – Porovnanie reakčných časov po jazde 3b (17) Priemerná hodnota reakčného času pustenia akceleračného pedála je 1,06 sekundy. Priemerná hodnota reakčného času zošliapnutia brzdového pedála je 1,25 sekundy. 1 1 1,2 1,3 1 1 1,4 1,2 1,1 1,6 1,5 1,1 1 2 1,4 1,3 1,6 1 1,2 1,1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov po jazde Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála Lineární (Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála) t[s] 0 0,5 1 1,5 2 2,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf reakčných časov po jazde Reakčný čas pustenia akceleračného pedála Reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála [s] 59 Porovnanie reakčných časov brzdenia pred a po jazde v osobnom automobile: Graf č. 24 – Porovnanie reakčných časov brzdenia pred a po jazde 3 (17) Zhrnutie experimentu č.3: Ako môţeme vidieť z tohto merania, ktoré bolo uskutočnené v poslednej hodine nácviku jazdy na osobnom motorovom vozidle, reakčné časy sa priblíţili k celosvetovým priemerom, zo ţiakov sa stávajú hotoví vodiči pripravení na cestnú premávku, jej riziká a nástrahy. Ovládanie vozidla je uţ úplne zautomatizované a inštinktívne. Priemerný čas pustenia akceleračného pedála pred jazdou sa zníţil na hranicu 1,03 sekundy a čas zošliapnutia brzdového pedála na 1,24 sekundy. A ak sa pozrieme na výsledky reakčných časov po jazde, ktoré sú 1,06 sekundy pre akcelerátor a 1,25 sekundy pre brzdu, dostávame sa k záveru, ţe podľa 3. experimentu pravidelné riadenie motorového vozidla zniţuje reakčné časy. A beţný vnútorný hluk automobilu sa stáva súčasťou riadenia vozidla a vodič si na neho veľmi rýchlo zvykne. Z toho vyplýva, ţe vnútorný hluk automobilu nemá vplyv na reakčné časy pravidelných vodičov. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Graf porovnania reakčných časov brzdenia pred a po jazde Reakčné časy pred jazdou Reakčné časy po jazde Lineární (Reakčné časy pred jazdou) Lineární (Reakčné časy po jazde) t[s] 60 5.6 VYHODNOTENIE EXPERIMENTOV Prvá fáza meraní prebiehala v začiatkoch vodičského kurzu pri jazde na trenaţéri a simulovaní nízkeho vnútorného hluku v rozmedzí 35 – 55 dB. Merania reakčných časov sa uskutočňovali pred a po jazde na trenaţéri v jeho simulačnom móde na riešenie krízových situácií. Ako vyplýva z nameraných výsledkov, priemerný reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála je pred jazdou 2,39 sekundy a po jazde 2,48 sekundy. Rozdiel časov 0,09 sekundy je minimálny a z toho usudzujem, ţe nízka hladina hluku nemá vplyv na reakčné časy vodičov. V druhej fáze testovania uţ ţiaci nabrali viacej skúseností a lepšie si osvojili ovládateľnosť vozidla. Testovacia jazda opäť prebiehala na trenaţéri, ale simulovaný vnútorný hluk bol v rozsahu 45 – 86 dB. Dosiahnutý priemerný reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála pred jazdou 2,02 sekundy nás uistil o tom, ţe ţiaci postupným výcvikom získavajú lepšiu kontrolu nad vozidlom a ich reakcie sa zlepšujú. Na druhej strane priemerný reakčný čas po jazde bol 2,54 sekundy, čo je rozdiel 0,52 sekundy a ukazuje to na skutočnosť, ţe vyšší vnútorný hluk vozidla má vplyv na reakčné časy vodičov v zácviku. A na záver v tretej fáze boli ţiaci testovaní s ohľadom na jazdu v reálnej premávke tesne pred dokončením vodičského kurzu, a ako vyplýva z nameraných výsledkov, reakčný čas zošliapnutia brzdového pedála sa nám posunul na hodnotu 1,24 sekundy a vplyv jazdy v reálnej prevádzke sa neprejavil na zmene reakčného času po jazde. Zo ţiakov sa stávajú hotoví vodiči pripravení na cestnú premávku, jej riziká a nástrahy. Ovládanie vozidla je uţ úplne zautomatizované a inštinktívne, vnútorný hluk vozidla ich uţ natoľko neovplyvňuje. Z celkových porovnaní výsledkov z meraní sa ukazuje, ţe vplyv vnútorného hluku vozidla pre daný experiment je určujúci iba v začiatočnej fáze výcviku vodiča pri vyšších hladinách hluku. Postupným nadobúdaním istôt pre samostatnú ovládateľnosť vozidla, ako aj pre zvládanie rôznych situácií v premávke sa minimalizuje vplyv vnútorného hluku na reakčné časy v danom experimente. 61 6 PRIESKUM Na základe vyhodnotení meraní som sa rozhodol, ţe zistím, akému počtu vodičov vadí vnútorný hluk ich automobilu a či si spríjemňujú jazdu posluchom hudby. Ak áno, tak akej? Prieskum som realizoval na vzorke 148 respondentov. Otázka číslo 1: Ako dlho šoférujete? Graf č. 25 – Prieskum – Ako dlho šoférujete? (17) Otázka číslo 2: Vadí vám vnútorný hluk vášho automobilu? Graf č. 26 – Prieskum –Vadí vám vnútorný hluk vášho vozidla? (17) 62 Otázka číslo 3: Počúvate hudbu pri šoférovaní? Graf č. 27 – Prieskum – Počúvate hudbu pri šoférovaní? (17) Vyhodnotenie: Z jednotlivých grafov vyplýva, ţe hlavná cieľová skupina prieskumu boli vodiči motorových vozidiel, ktorí šoférujú viac ako 3 roky (69%). Z ich odpovedí vychádza, ţe takmer ¾ vôbec nevadí vnútorný hluk ich vozidla a berú ho ako nedeliteľnú súčasť vyuţívania automobilu. Na druhej strane ¼ respondentov označila odpoveď „áno vadí mi“. Z výsledkov odpovedí na poslednú otázku plynie, ţe väčšina vodičov vyuţíva takzvané maskovanie a hluk vo vozidle podvedome odsúva na druhú koľaj a radšej počúvajú hudbu. Dotazník bol vytvorený pomocou aplikácie google docs a na jeho šírenie som pouţil sociálne siete. V prílohe číslo 2 sa nachádza kompletná verzia dotazníka aj s individuálnymi názormi a postojmi k daným otázkam. 63 ZÁVER Hluk je všade okolo nás. Vplýva na naše pocity, vnímanie, zdravie, ale je to subjektívny vnem, ktorý pôsobí na kaţdého človeka odlišne. Záleţí na vnútornom rozpoloţení, únave strese, nervozite, ... . Sme ním ovplyvňovaní uţ od narodenia a následne počas celého nasledujúceho ţivota, stáva sa našou súčasťou. Cieľom mojej diplomovej práce bolo preukázať vplyv vnútorného hluku automobilu na kondičnú bezpečnosť, ktorá bola reprezentovaná reakčnými časmi ţiakov autoškoly v jednotlivých fázach ich výcviku. Na preukázanie objektívnosti daného javu som upravil metodiku ČSN ISO 5128 na merania vnútorného hluku vozidla pre potreby experimentálnych meraní. Merania prebiehali v troch rôznych fázach, na začiatku výcviku na trenaţéri pri nízkom hluku, na poslednej hodine trenaţéra pri vysokom hluku a pri poslednej hodine reálnej jazdy v teréne pri reálnom vnútornom hluku automobilu, na skupine 20 ţiakov autoškoly. Pre túto moţnosť som sa rozhodol z dôvodu, ţe som mohol sledovať vplyv hluku počas celej základnej fázy vývoja vodiča, od úplných začiatkov aţ po získanie vodičského oprávnenia. Na meranie reakčných časov som pouţil vodičský trenaţér, ktorý bol pre mňa najdostupnejší a dokázal splniť všetky podmienky pre moje merania a na snímanie vnútorného hluku som vyuţil zvukomer SL 4033 SD, ktorý mi zapoţičal vedúci diplomovej práce z Ústavu súdneho inţinierstva. Pre celkové objektívne zhodnotenie danej problematiky by bolo nutné vyuţiť špecializovaných zariadení na určenie reakčných časov priamo vo vozidle počas prevádzky, meranie vplyvu vnútorného hluku pre rôzne dĺţky úsekov, vyuţitie väčšieho mnoţstva a rozmanitosti automobilov a taktieţ skúmať oveľa väčšiu vzorku ľudí zahŕňajúcu vodičov z povolania, športových vodičov a iné. Zo záverov meraní vyplýva, ľudstvo si na hluk zvyká a ten sa stáva neoddeliteľnou súčasťou ţivota kaţdého z nás. Z dlhodobého hľadiska je pre nás škodlivý a prináša nám rôzne zdravotné komplikácie, preto sa veľká pozornosť venuje odhlučňovaniu prostredia a ochrane ľudského zdravia. Skúmanie danej problematiky mi ukázalo reálne vyuţitie znalostí získaných počas štúdia na vysokej škole a prehĺbilo moje doterajšie poznatky. Naučil som sa, ako sa vytvára metodika merania a realizuje experiment. Tieto nové znalosti a skúsenosti vyuţijem v mojom nasledujúcom osobnom a profesionálnom ţivote. 64 ZOZNAM LITERATÚRY [1] AUTO.PRAVDA. Novinky. Aut.pravda.sk [online]. [cit. 20.11.2012] Dostupné z: http://auto.pravda.sk/novinky/clanok/1446-ford-bude-ako-prvy-ponukat-nafukovacie- bezpecnostne-pasy/ [2] APETAUR, Milan a Jan RÁFL. Konstrukce automobilů. 1. vyd. Praha: České vysoké učení technické, 1994. 149 s. [3] CS.AUTOLEXICON. Articles. Cs.autolexicon.net [online]. [cit. 22.11.2012] Dostupné z: http://cs.autolexicon.net/articles/aktivni-operka-hlavy/ [4] ČSN ISO 5128:2011 Akustika - Měření vnitřního hluku motorových vozidel. Praha: Český normalizační institut, 2002.Třídící znak 01 1685. [5] GSCHEIDLE, R. Příručka pro automechanika. 2. dopl. Vydání, Praha : Sobotáles, 2002. 644 s. ISBN 80-85920-83-2 [6] HAVRÁNEK, Jiří. Hluk a zdraví. 1. vyd. Praha: Avicenum, 1990, 278 s. [7] JKZSIM. Řidičské trenaţery. Jkzsim.cz [online]. [cit. 23.3.2013]. Dostupné z: http://www.jkzsim.cz/cz/ridicske-trenazery/at-99-vrt-2m [8] KOVANDA, Jan, ŠATOCHIN, Vladimír. Pasivní bezpecnost vozidel. Praha : Vydavatelství CVUT, 2000. 69s. ISBN 80-01-02235-8. [9] Lexikon techniky. Lexikon techniky [online]. Dostupné z: http://www.vw.sk/inovacie_technika/lexikon_techniky [10] MAREŠ, Albert. Aktívne a pasívne prvky bezpečnosti automobilov [online]. Košice, 2003. Dostupné z: http://www.sjf.tuke.sk [11] PANÁČEK, Vladimír. Zkoušení vozidel [online]. první. Vysoké učení technické v Brně Ústav soudního inţenýrství, 2012. ISBN978-80-214-4569-7.Dostupné z: https://www.vutbr.cz/www_base/priloha.php?dpid=61898 65 [12] Pasivní bezpečnost [online]. 2005 [cit.11.1.2013] . Dostupné z: http://rozhlas.cz/vedaarchiv/portal/_zprava/192738 [13] PAULTAN. 2011. Paultan.org [online]. [cit. 20.3.2013]. Dostupné z: http://paultan.org/2011/01/21/airbags-to-be-made-compulsory-for-passenger-cars-except- 4wds-in-malaysia-from-2012 [14] ŠVANCARA, J. Ochrana chodců a bezpečnost cestujících ve vozidle, Brno, 2009. Bakalářské práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inţenýrství [15] VLK, František. Lexikon moderní automobilové techniky. Brno, 2005. 344s. ISBN 80-239-5416-4. [16] ŢIARAN, Stanislav. Znižovanie kmitania a hluku v priemysle: kmitanie a akustika. 1. vyd. Bratislava: Vydavateľstvo STU, 2006, 330 s. ISBN 80-227-2366-5. [17] Vlastná galéria autora 66 ZOZNAM OBRÁZKOV Obr. č. 1 – Bezpečnosť cestnej premávky (17) ........................................................................ 12 Obr. č. 2 – Čelný airbag (13) .................................................................................................... 14 Obr. č. 3 – Bezpečnostný pás (1) .............................................................................................. 14 Obr. č. 4 – Aktívna hlavová opierka (3) ................................................................................... 15 Obr. č. 5 – Aktívna bezpečnosť (17) ........................................................................................ 17 Obr. č. 6 – Hluk ustálený (6) .................................................................................................... 22 Obr. č.7 – Hluk premenný, nepravidelný (6) ............................................................................ 23 Obr. č. 8 – Hluk pomerný, prerušovaný (6).............................................................................. 23 Obr. č. 9 – Hluk impulzívny (6) ............................................................................................... 24 Obr. č. 10 – Dva základné typy akustického signálu impulzného charakteru (6) .................... 24 Obr. č. 11 –Vznik vnútorného hluku automobilu, šírený chvením (2 ) .................................... 27 Obr. č. 12 – Vznik vnútorného hluku automobilu, šírený vzduchom (2) ................................. 27 Obr. č. 13 – Ukáţka frekvenčného spektra akustického tlaku vnútorného hluku osobného automobilu pri jazde konštantnou rýchlosťou (2) .................................................................... 28 Obr. č. 14 – Pripojenie hnacieho agregátu do karosérie ako most budúcich síl (2) ................. 30 Obr. č. 15 –Kondenzátorový mikrofón: A –ochranná mrieţka, B – membrána, C –elektróda, D –kremenný izolátor, E –výstupný kontakt zo zlata, F – kapilára na vyrovnávanie tlakov, G – prítlačná pruţina (16)................................................................................................................ 33 Obr. č. 16 – Schematický rez konštrukcie beţných akcelerometrov (16) ................................ 34 Obr. č. 17 – Polohy mikrofónu (4) ........................................................................................... 37 Obr. č. 18 – Zvukomer SL 4033 – SD ...................................................................................... 39 Obr. č. 19 – Zvukomer SL 4033 – SD ...................................................................................... 40 Obr. č. 20 – Trenaţér AT 99 VTR/2M (7) .............................................................................. 40 Obr. č. 21- Trenaţér AT 99 VTR/2M (7) ................................................................................. 41 Obr. č. 22- Umiestnenie zvukomeru na testovacom vozidle (17) ............................................ 54 Obr. č. 23- Detail zvukomer SL 4033 SD (17) ......................................................................... 54 67 ZOZNAM GRAFOV Graf č. 1 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 1a (17) ........................................... 43 Graf č. 2 – Porovnanie reakčných časov zošliapnutia brzdového pedála 1a (17) ................... 44 Graf č. 3 – Porovnanie Reakčných časov pred jazdou 1a (17) ................................................ 44 Graf č. 4 – Priemerný zníţený hluk na trenaţéri (17) ............................................................. 45 Graf č. 5 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 1b (17) ........................................... 45 Graf č. 6 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 1b (17) ........................................... 46 Graf č. 7 – Porovnanie reakčných časov po jazde 1b (17) ...................................................... 46 Graf č. 8 – Porovnanie reakčných časov brzdenia pred a po jazde 1(17)................................ 47 Graf č. 9 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 2a (17) ........................................... 49 Graf č. 10 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 2a (17) ......................................... 49 Graf č. 11 – Porovnanie reakčných časov pred jazdou 2a (17) ............................................... 50 Graf č. 12 – Priemerný simulovaný vnútorný hluk na trenaţéri (17) ...................................... 50 Graf č. 13 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 2b (17) ......................................... 51 Graf č. 14 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 2b (17) ......................................... 51 Graf č. 15 – Porovnanie reakčných časov po jazde 2b (17) .................................................... 52 Graf č. 16 – Porovnanie reakčných časov brzdenia pred a po jazde 2 (17) ............................. 52 Graf č. 17 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 3a (17) ......................................... 55 Graf č. 18 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 3a (17) ......................................... 56 Graf č. 19 – Porovnanie reakčných časov pred jazdou 3a (17) ............................................... 56 Graf č. 20 – Priemerný vnútorný hluk osobného vozidla (17) ................................................ 57 Graf č. 21 – Reakčné časy pustenia akceleračného pedála 3b (17) ........................................ 57 Graf č. 22 – Reakčné časy zošliapnutia brzdového pedála 3b (17) ......................................... 58 Graf č. 23 – Porovnanie reakčných časov po jazde 3b (17) .................................................... 58 Graf č. 24 – Porovnanie reakčných časov brzdenia pred a po jazde 3 (17) ............................. 59 Graf č. 25 – Prieskum – Ako dlho šoférujete? (17) ................................................................. 61 Graf č. 26 – Prieskum –Vadí vám vnútorný hluk vášho vozidla? (17) ................................... 61 Graf č. 27 – Prieskum – Počúvate hudbu pri šoférovaní? (17)................................................ 62 PRÍLOHA 1: VÝŤAH Z NORMY ČSN ISO 5128 1 Předmět a oblast působnosti normy Tato mezinárodní norma je prvním stupněm ve vývoji zkoušek umoţňujících uţitečné určování vnitřního hluku pro technické a smluvní účely. Stanovuje podmínky pro získání reprodukovatelných a porovnatelných měření akustického tlaku a spekter hluku uvnitř všech druhů silničních motorových vozidel včetně těch, kde řidič nebo cestující sedí v otevřené kabině nebo dokonce jen v dostatečně popsaném prostoru, ale s vyloučením traktorů a zemědělských strojů, které pokrývá ISO 5131. Výsledky měření lze vyuţít např.: • Pro rozhodnutí, zda vnitřní hluk vozidla je či není v souladu hlukovou specifikací • Pro odhad rizika poruchy sluchu v závislosti na expozici hluku • Pro výpočet stupně rušení řeči • Pro směrování programu přesnějšího měření vedoucího ke studiu postupů sniţování hluku Daný postup není určen pro měření oscilací tlaku při velmi nízkých frekvencích, ani pro odhad expozice hluku z hlediska pohodlí a bezpečnosti jako jsou únava a bdělost. Současný stav dosud neposkytuje dobrou korelaci mezi měřenými daty a komfortem a bezpečností. 2 Druhy zkoušek 2.1 Verifikační zkoušky Měření určená k ověření, ţe vozidla dodávaná výrobcem odpovídají hlukovým specifikacím. Podmínky při kaţdé zkoušce musí co moţno odpovídat předepsaným podmínkám, pokud ale musí být provedeny nezbytné změny, tyto musí být udány v protokolu o zkoušce. 2.2 Monitorovací zkoušky Měření pro kontrolu zda hluk vozidel je stále v mezích předepsaných limitů a ţe nenastaly zjistitelné změny od dodání nebo mezi jednotlivými vozidly dodávky. Při monitorovacích zkouškách lze tolerovat malé odchylky od podmínek při typových zkouškách např.: lze zredukovat počet poloh mik krofonu a jízdních reţimů. Jakékoliv odchylky musí být popsány v protokolu o zkoušce. 2.3 Měřené veličiny Veškeré odečítání na zvukoměru se musí provádět při dynamické charakteristice „rychle“. Ve všech polohách mikrofonu se při zkoušce typu a při monitorovací zkoušce měří hodnoty hladin akustického tlaku A, LpA, vyjádřeného v (dB). Při dodatečných zvláštních zkouškách pro spektrální analýzu ve vybraných polohách mikrofonu musí být měřenými hodnotami hladiny akustického tlaku v oktávových nebo třetinooktávových pásmech, pokrývající rozsah nejméně od 45 Hz do 11 200 Hz. Přednostně se měří hladiny akustického tlaku v třetinooktávových pásmech. 2.4Měřící zařízení Zvukoměr musí být přesné třídy podle IEC 651 (typ 1). Pokud se pouţije další měřící zařízení, obsahující např. magnetofon nebo hladinový zapisovač, musí jejich elektroakustické parametry splňovat odpovídající ustanovení IEC 651, týkající se přístrojů třídy 1. Pro měření hlukových spekter musí filtry splňovat poţadavky IEC 225. Celkové akustické vlastnosti měřícího zařízení se musí kontrolovat podle instrukcí výrobce, přednostně standardním zdrojem zvuku (např. pistofonem) na začátku a konci kaţdé série měření. Shoda zvukoměru a poţadavky na přístroje typu 1 podle IEC 651 se musí ověřovat v intervalu ne delším neţ 2 roky. Doporučuje se, zvláště pro zkoušky při akceleraci, pouţití buď dvoustopého magnetofonu pro současný záznam hluku a rychlosti vozidla nebo XY zapisovače pro záznam závislosti hluku přímo na vozidle. Měřící zařízení musí minimálně pokrývat frekvenční rozsah 45 Hz aţ 11 200 Hz. Rychlost vozidla a otáčky motoru se musí měřit s přesností nejméně 3 %. 2.5 Akustické prostředí, povětrnostní podmínky, hluk pozadí Zkušební prostranství musí být takové, ţe vně vyzařovaný hluk vozidla se dovnitř vozidla dostává pouze odrazem od povrchu vozovky nikoliv odrazem od budov, zdí nebo podobných velkých objektů vně vozidla. V průběhu měření musí být vzdálenost vozidla od velkých objektů větší neţ 20 m. Teplota okolního vzduchu při provozu vozidla musí být v rozsahu -5 °C aţ + 35 °C. Rychlost větru podle měřící dráhy, měřená ve výšce přibliţně 1.2 m, nesmí překročit 5 m/s. Ostatní meteorologické podmínky musí být takové, aby neovlivňovali měření. Rychlost větru a jeho směr vzhledem k měřící dráze se musí udat do protokolu o měření. Pro všechna měření hladin akustického tlaku A musí být spodní limit dynamického rozsahu daný hlukem pozadí a hladinou hluku vlastního měřícího zařízení nejméně 10 dB pod hladinou akustického tlaku A hluku vozidla. 2.6 Podmínky zkušební dráhy Hladiny akustického tlaku uvnitř motorových vozidel jsou obvykle značněovlivňovány nerovností povrchu vozovky, hladké povrchy vozovek produkují odpovídající hladiny uvnitř vozidla, proto zkušební vozovka musí být tvrdá a pokud moţno hladká a rovná, beze spár nebo zvlnění nebo podobné nerovnosti povrchu, které by mohly přispívat k hladinám akustického tlaku uvnitř motorového vozidla. Povrch musí být suchý a beze sněhu, nečistoty, kamení, listí apod. 3 Stav vozidla 3.1 Stav motoru a pneumatik Během zkoušky musí všechny provozní podmínky odpovídat specifikacím daným výrobcem, např. pokud jde o palivo, mazací olej, seřízení zapalování nebo vstřikovacího čerpadla. Bezprostředně před zahájením zkoušky musí být ustálena provozní teplota motoru např. jízdou střední rychlostí na odpovídající vzdálenost. Pouţité pneumatiky musí být typu, který je výrobcem vozidla určen jako vhodný pro podmínky normálního uţití a musí být nahuštěny na výrobcem předepsaný tlak. Pokud je volitelné uţití terénních pneumatik, musí být namontovány pneumatiky pro provoz na silnici. Pneumatiky musí být téměř nové, avšak opotřebeny jízdou minimálně na vzdálenost 300 km. Typ pneumatik a tlak, na který byly v době zkoušky nahuštěny je nutné uvést v protokolu o měření. Usoudí-li se, ţe nevyváţenost kol by mohla ovlivnit hluk uvnitř vozidla je třeba kola vozidla staticky a dynamicky vyváţit. Jsou-li chladiče motoru vybaveny zařízením jako jsou ţaluzie, musí se měření provádět za obou moţností (otevřené a zavřené). Jejich poloha, při kaţdé sérii měření musí být zaznamenána v protokolu o měření. Ventilátor chlazení motoru musí pracovat normálně. 3.2 Zatížení vozidla Vstupní podmínky pro naloţení vozidla musí odpovídat ISO 1176. Vozidlo musí být bez nákladu. Uvnitř vozidla smí být pouze jeho standardní vybavení, měřící zařízení a nutná obsluha. V osobních vozidlech, v kabinách nákladních vozidel, traktorech a podobných vozidlech nesmí být přítomny více neţ dvě osoby (řidič a pozorovatel), v autobusech s více jak osmi sedadly ne více neţ tři. 3.3 Větrací otvory, okna, pomocné zařízení, nastavitelná sedadla Větrací otvory, jako střešní okna, všechny okna a vstupní nebo výstupní větrací otvory musí být pokud moţno zavřeny, pokud se nezkoumá jejich vliv na vnitřní hluk vozidla. Pomocné zařízení jako stírače okna, ventilátory topení nebo větrání a klimatizační zařízení nesmějí být po celou dobu zkoušek v provozu. Pokud se zjišťuje příspěvek hluku ventilačního systému a dalšího pomocného zařízení k celkovému hluku uvnitř vozidla, měření se opakuje s těmito zařízeními v provozu. Je-li některé přídavné zařízení automatické, musí se jeho provozní stav uvést v protokolu o měření. Nastavitelná sedadla musí být seřízena do střední polohy rozsahu nastavitelnosti ve vodorovném i svislém směru. Nastavitelné opěrky hlavy musí být ve střední poloze. 4 Provozní podmínky Provozní podmínky vozidla musí být takové, aby reprezentovaly vnitřní hluk, při kterékoliv z následujících podmínek vhodných pro zkoušené vozidlo: • Konstantní rychlosti • Plná akcelerace • Stojící vozidlo motorem za volnoběhu, jako doplňující zkouška pro uţitková vozidla a autobusy se vznětovým motorem. 4.1 Konstantní rychlosti Zjišťují se hladiny akustického tlaku A při nejméně pěti rychlostních reţimech stejně rozloţených v intervalu pokrývajícím dále uvedený rozsah. Měří se v rozsahu od 60 km/h nebo 40 % maximální rychlosti vozidla (která z nich je menší) do 120 km/h nebo 80 % maximální rychlosti vozidla (která z nich je menší). Měří se jednou z následujících metod: a) Při pomalé akceleraci v rozsahu rychlostí dříve stanovených při velikosti akcelerace dostatečně malé (např. 0.1 m/s²), aby se získaly stejné hodnoty hladin akustického tlaku A jako při odpovídající konstantní rychlosti, hodnoty se odečítají při vybraných rychlostech b) Při jízdě vozidla vybranými rychlostmi při odečtení odpovídajících hodnot, pro kaţdou konstantní rychlost se musí měřit nejméně po dobu 5 s. Řazení musí být takové, aby byl uţit nejvyšší převodový stupeň umoţňující pokrýt celý rychlostní rozsah bez změny řazení. 4.2 Plná akcelerace Při zkoušce za plné akcelerace se postupuje takto: • Rychlost vozidla a otáčky motoru se musí ustálit na stanovených počátečních podmínkách; • Po dosaţení ustálených podmínek se škrtící klapka co nejrychleji plně otevře a zaznamenává se zvuk aţ do dosaţení 90 % otáček maximálního výkonu motoru udaných výrobcem vozidla nebo 120 km/h podle toho, která z hodnot je niţší. Musí se zabránit prokluzu kol, který ovlivňuje maximální hodnotu hladiny akustického tlaku A. Počáteční provozní podmínky jsou stanoveny takto: • Zařazen musí být nejvyšší rychlostní stupeň umoţňující zkoušku bez překročení 120 km/h; • Řazení se nesmí během měnit během zkoušky; • Jestliţe se při 90 % otáček maximálního výkonu a zařazeném nejvyšším rychlostním stupni je překračována rychlost 120 km/h, musí se zvolit niţší rychlostní stupeň, nikoli však niţší neţ třetí stupeň a u čtyř nebo pětirychlostní převodovky nebo niţší neţ druhý stupeň u třírychlostní převodovky. Pokud je rychlost 120 km/h při tomto niţším stupni ještě stále překračována, musí se měřit při tomto stupni v rozsahu rychlostí 60 km/h aţ 120 km/h; • Je-li moţné, musí se mechanismus „ kick – down “ vyřadit z činnosti; • Počátečními otáčkami motoru musí být nejniţší otáčky, které dovolují plynulé zvyšování otáček v průběhu zkoušky, nikoli však niţší neţ 45 % otáček maximálního výkonu, pokud se při nejniţším dovoleném rychlostním stupni při 90 % otáček maximálního výkonu nepřekročí rychlost 120 km/h, jinak počáteční otáčky motoru musí odpovídat silniční rychlosti vozidla 60 km/h; • U vozidel s automatickou převodovkou se počáteční otáčky motoru musí ustálit na hodnotě co nejbliţší 45 % otáček maximálního výkonu. Odpovídající silniční rychlost vozidla nesmí být vyšší neţ přibliţně 60 km/h; • Pokud dojde u vozidel s automatickou převodovkou k přeřazení dříve, neţ se dosáhne konečných 90 % otáček maximálního výkonu nebo 120 km/h, musí počátečními otáčkami být 50 % otáček, při nichţ dochází ke změně řazení. 4.3 Zkouška se stojícím vozidlem Zkouška se stojícím vozidlem se provede s převodovkou v neutrálu takto: a) Motor běţí ve volnoběţných otáčkách b) Škrtící klapka se musí co nejrychleji plně otevřít, a tím umoţnit akceleraci motoru do nejvyšších otáček bez zatíţení a musí zůstat plně otevřená nejméně 5 s. 5 Polohy mikrofonu Hluk uvnitř vozidla se můţe významně lišit v závislosti na místě. Měřící body emusí zvolit takovým způsobem a v takovém mnoţství, aby rozloţení hluku bylo popsáno způsobem odpovídajícím umístění uší řidiče a cestujícího. Jedno měřící místo musí být na sedadle řidiče. Pro osobní vozidla postačí další měřící místo vzadu ve vozidle. Místa pro sedící a stojící osoby se zvolí kde je to vhodné. Přesné umístění měřících bodů se musí vyznačit v náčrtku. S výjimkou sedadla řidiče nesmí být vybrané místo během měření obsazeno. Mikrofon nesmí být umístěn blíţe neţ 0,15 m od stěn nebo čalounění. Mikrofon musí být orientován horizontálně s osou maximální citlivosti udanou jeho výrobcem ve směru, kterým by hleděla osoba zajímající dotyčné sedadlo nebo místo ke stání nebo, není-li tento směr stanoven, ve směru jízdy. Pouţitý mikrofon musí být během zkoušky upevněn tak, aby nebyl ovlivněn vibracemi vozidla. Upevnění musí zabránit nadměrným výkmitům (větším neţ 20 mm) vůči vozidlu. Nestanoví-li výrobce zvukoměru jinak, směr maximální citlivosti se musí shodovat se směrem referenčním. 5.1 Poloha mikrofonu vzhledem k sedadlu Vertikální souřadnice mikrofonu musí být 0,7 ± 0,05 m nad průsečíkem neobsazeného sedadla s jeho zadní částí. Horizontální souřadnice musí být střední rovina (nebo rovina symetrie) neobsazeného sedadla. Na sedadle obsazeném řidičem musí být horizontální souřadnice vysunuta o 0,2 ± 0,02 m vpravo (vlevo pro vozidlo s pravostranným řízením) od střední roviny sedadla. Nastavitelná sedadla musí být seřízena do střední polohy rozsahu nastavitelnosti ve vodorovném i svislém směru. 5.2 Poloha mikrofonu pro místa k stání Vertikální souřadnice musí být 1,6 ± 0,1 m nad podlahou. Horizontální souřadnice musí odpovídat stojící osobě ve vybraných bodech. 5.3 Poloha mikrofonu pro lůžka Na lůţkách jako jsou v nákladních automobilech s prostorem pro spaní nebo na nosítkách v sanitních vozech, musí být mikrofon umístěn 0,15 ± 0,02 m nad středem neobsazeného místa pro hlavu leţící osoby. 6 Postup zkoušky • Hladiny akustického tlaku A při konstantních rychlostech se zaznamenávají při nejméně pěti rychlostech; • Při plné akceleraci se zaznamená maximální hodnota hladiny akustického tlaku A, která se vyskytla v daném rozsahu akcelerace a uvede se v protokolu o zkoušce. • Při zkoušce se stojícím vozidlem se zaznamená hodnota hladiny akustického tlaku A při volnoběhu a maximální hodnota během otevření škrtící klapky a uvedou se v protokolu o zkoušce. Další odečet se provede při ustálení maximálních otáček; • Pro verifikační zkoušky se musí při kaţdé poloze mikrofonu a při kaţdém provozním stavu provést nejméně dvě měření. Je-li rozptyl výsledků měření hladin akustického tlaku A, získaných za kterékoli měřící podmínky větší neţ 3 dB, musí se provádět další měření do doby, neţ se získají výsledky dvou po sobě následujících nezávislých měření, které jsou v rozpětí 3 dB. Za výsledek zkoušky se povaţuje střední hodnota těchto dvou výsledků. U zkoušek konstantní rychlosti se tyto střední hodnoty pouţijí pro získání regresní přímky. Hodnoty uváděné v protokolu o zkoušce se musí zaokrouhlit na nejbliţší celý decibel. Pro monitorovací účely je vhodné provést jedno měření pro kaţdé dané měřící podmínky a zvolené polohy mikrofonu. Jakékoliv špičky, nemající souvislost s charakterem čtených hladin akustického tlaku, se neberou v úvahu. • Jestliţe údaje zvukoměru kolísají tak se stanoví střední hodnota odečtů. K náhodným extrémním výchylkám se nepřihlíţí. • V následujícím textu je popsán postup vyhodnocení zkoušky při konstantní rychlosti. o Do grafu se musí vynést lineární regresní přímka udávající hladinu akustického tlaku A jako funkci rychlosti vozidla, s lineárními měřítky pro LA a rychlost. Přednostně se pro stanovení regresní přímky pouţije metoda nejmenších čtverců; o Pro niţší z rychlostí 120 km/h nebo 80 % maximální rychlosti vozidla se z regresní přímky odečte LpA. Jsou-li při této nebo niţší rychlosti měřeny hladiny akustického tlaku A překračující tuto hodnotu LpA o více jak 3 dB, musí se navíc udat i nejvyšší z těchto hodnot; o Oktávová nebo třetinooktávová spektra se musí stanovit pro rychlost co moţná nejbliţší rychlosti určené v předešlém odstavci, aby hodnoty A spektra byly o 2 dB od dříve uvedené regresní přímky. o Spektrum odpovídající rychlosti se musí uvést v protokolu o měření o Výskyt jasně slyšitelných tónů nebo hluku zřetelně rázové povahy se rovněţ uvede v protokolu o zkoušce. 7 Protokol o zkoušce Protokol o zkoušce musí obsahovat následující informace: a) druh zkoušky; b) zkušební prostranství, vozovka a povětrnostní podmínky, rychlost a směr větru; c) měřící zařízení; d) hluk pozadí a korekce údajů, pokud byly pouţity; e) vozidlo, jeho motor, rychlostní stupně a rychlosti během zkoušek, pneumatiky (vzorek běhounu a opotřebení), huštění pneumatik, ţaluzie chladiče (clony) a chladící ventilátor; f) pomocné zařízení a jeho provozní podmínky, polohy otvorů seřiditelných sedadel; g) zatíţení (naloţení) vozidla, počet osob ve vozidle; h) polohy mikrofonu (uvedené v náčrtku); i) hladiny akustického tlaku A v daných polohách mikrofonu, spektrum hluku, pokud je měřeno a uvedení jakýchkoli korekcí údajů; j) přítomnost čistých tónů nebo hluku impulzivního charakteru. PRÍLOHA 2 : PRIESKUM Tento krátky prieskum slúţi ako súčasť podkladov pre moju diplomovú prácu, tak ak si nájdete pár sekúnd tak mi to pomôţe. Ďakujem Ako dlho šoférujete?  menej ako 1 rok  1 aţ 3 roky  viac ako 3 roky  nešoférujem Aké auto šoférujete? Vadí vám vnútorný hluk vašeho auta?  Áno  Nie Počúvate hudbu pri šoférovaní?  Áno  Nie Ak áno tak akú? Ako dlho šoférujete? Aké auto šoférujete? Vadí vám vnútorný hluk vašeho auta? Počúvate hudbu pri šoférovaní? Ak áno tak akú? 1 aţ 3 roky renault clio Áno Áno rock viac ako 3 roky Honda CR-V Nie Áno Radio viac ako 3 roky Citroen c4 Áno Áno raaaadio viac ako 3 roky toyota rav4 Nie Áno rap dnb dubstep 1 aţ 3 roky škoda felicia Áno Áno to co zrovna hrajou v rádiu viac ako 3 roky VW GOLF 5 Áno Áno radio viac ako 3 roky skoda feliacia Nie Áno radio viac ako 3 roky Peugeot 206 Nie Áno Metal viac ako 3 roky Suzuki Ignis Nie Áno rádio, pop, folk, elektro, rock viac ako 3 roky nisan Nie Áno hlučnú viac ako 3 roky VW golf Nie Áno popularnu viac ako 3 roky Octavia Áno Áno modernú viac ako 3 roky Audi A6 Nie nijaký nemám:-) Áno tanečnú, RnB, Rap, Hiphop nešoférujem Nie Áno radio 1 aţ 3 roky Huyndai Tuscon Nie Áno Nezalezi viac ako 3 roky Octavia Nie Áno Brutal melodic thrash core 1 aţ 3 roky Audi A3 Nie Áno Radio FM viac ako 3 roky Bmw Nie Áno Vsetko 1 aţ 3 roky Fiat Brava Nie Áno rádio viac ako 3 roky Peugot 3008 je tam ticho Áno pop,rock,soundtracky nešoférujem Nie Áno Rock 1 aţ 3 roky skoda fabia Nie Áno vsetko podla nalady 1 aţ 3 roky peugeot Áno Áno z rádia viac ako 3 roky Daewoo Nexia/Hyundai Santa Fe Nie Áno Metal/Dubstep/Gore Core/Porn Grind viac ako 3 roky škoda fabia Nie Áno reggae, soul nešoférujem 1 aţ 3 roky peugeot206 Áno Áno rádio viac ako 3 roky Fabia, volvo S60, BMW 3.rada Nie Áno Takmer vsetko viac ako 3 roky citroen C4 Áno preto si dávam vţdy nahlas hudbu, aby to prehlušilo zvuk auta Áno rádio stanice - Expres nešoférujem Áno Nie nešoférujem viac ako 3 roky Moskvič Áno moc kvičí Áno Knight Rider Theme Song nešoférujem Nie Nie nešoférujem Nie Áno aku pusti sofer viac ako 3 roky Peugeot 407 Nie Áno rôzne ţánre, väčšinou rockové. MP3, nie rádio. viac ako 3 roky Ford Fusion Áno Áno Rapp viac ako 3 roky Mini Nie Áno dobrú nešoférujem Nie Nie viac ako 3 roky honda civic Nie Áno všetko viac ako 3 roky isuzu Áno Áno Iron Maiden viac ako 3 roky Ford, Skoda, Mazda,Peugeot,Renault Áno Áno HIPHOP viac ako 3 roky vw tiguan Nie Áno reggae 1 aţ 3 roky škoda octávia Nie Áno Hip hop viac ako 3 roky chrysler pt cruiser,mitshubishi pajero a ine.. Nie Áno radio fm 1 aţ 3 roky audi a4 2.0 tdi Nie Áno rádio + vlastnú hudbu menej ako 1 rok skoda octavia Nie Áno indie viac ako 3 roky Ford Nie Áno Radio viac ako 3 roky BMW, Lexus, Peugeot, Daewoo Nie Áno různé 1 aţ 3 roky Audi A6 Áno Áno rap, hip-hop, pop viac ako 3 roky Smart Nie Áno hymny viac ako 3 roky Sprinter, Caravelle, P307 U dodavek to clovek prezije, ale v osobaku mi to vadi Áno rock nešoférujem nešoférujem 1 aţ 3 roky Nie Áno Rôznu menej ako 1 rok Skoda Nie Áno Dnb viac ako 3 roky Lada Niva Nie Áno ludovky alebo trance viac ako 3 roky mitshubichi Nie Áno radio 1 aţ 3 roky Fiat Punto Áno Nie viac ako 3 roky Rôzne druhy Nie Nemám auto Áno Akú hrajú v rádiu viac ako 3 roky Škoda Felicia Áno Áno mix, vlastné mp3, rádio viac ako 3 roky viac aut Áno Áno všetky ţánre 1 aţ 3 roky vw polo 6n Nie milujem zvuk motora Áno hiphop, dnb , rock, viac ako 3 roky Nie Áno radio nešoférujem ziadne Áno rozne nešoférujem Nie Nie viac ako 3 roky Subaru Nie chces pocut este nieco viac? Ja lubim vrcanie motora :D Áno radio, ludovky, rock,... viac ako 3 roky opel astra Nie Áno metal menej ako 1 rok Nissan Micra Nie Áno reggae, dancehall, hip hop nešoférujem Nie Nie viac ako 3 roky osobne Nie Áno fun radio viac ako 3 roky Ford escort Áno Áno Rádio viac ako 3 roky Seat Nie Áno viac ako 3 roky peugeit 307 Nie Áno Mig 21, Radúza, Michael Jackson, Baobab Orchestra... viac ako 3 roky VW passat Nie Áno HC punk viac ako 3 roky škoda felicia 1.3 Áno Áno Death metal - čim brutálnejší tým lepší nešoférujem Nemam Nie Áno Dobru viac ako 3 roky Nissan maxima, 1998 Nie Áno Country, pop, rock, viac ako 3 roky hyundai i30 Nie Áno roznu viac ako 3 roky Volvo S 60, Škoda Fabia Áno Áno Rock nešoférujem viac ako 3 roky Škoda Roomster Nie Áno rock viac ako 3 roky mitsubishi lancer Nie ţiadny hluk nemá Áno dubstep,dnb viac ako 3 roky Škoda Octavia, Roomster Nie Áno rock viac ako 3 roky renault fluence Nie Áno radio nešoférujem Áno Áno Metal viac ako 3 roky Škoda, Nissan Nie Áno Rock viac ako 3 roky Mazda 323 Áno zvykol som si, ale mohlo by byt tichsie Áno rock viac ako 3 roky Audi a6 allroad, Mercedes Benz C Class, Mazda 6, VW Touareg Nie Poriadny motor ma byt pocut :) Áno Luneticm Michal David, O zone :D 1 aţ 3 roky Passat Nie Áno europa 2 viac ako 3 roky octavia Nie Áno radio Evropa 2 viac ako 3 roky škoda octavia Nie Áno reggae man! viac ako 3 roky skoda octavia Nie Áno baroko, klasicizmus 1 aţ 3 roky škoda fabia combi Nie Áno radio viac ako 3 roky Multivan pýčo Áno Áno najlepšie hlučnú viac ako 3 roky Ford combi Nie Áno Vselijaku, podla nalady viac ako 3 roky skodu Nie Áno elektro viac ako 3 roky Kia Ceed Nie Áno vsetky druhy viac ako 3 roky osobne - Opel Astra Nie Áno radio viac ako 3 roky Škoda Felicia Áno Áno Rock, alebo Drum'n'bass viac ako 3 roky mitsubishi lancer Áno pri vyssich rychlostiach Áno modern rock, alternative, co da radio viac ako 3 roky BMW Nie Áno oblíbenou viac ako 3 roky r. laguna 1,9 dci 2005, 2006 laguna 2,0dci 2012, plus kopec firemnych od najmenších cez suv po dodávky Nie aj ked mám tiché auto, cim tichsie tym lepšie ;) Áno okrem metalu asi všetko, neodsudzujem nic zaujímavé viac ako 3 roky Honda Nie Áno Mix vsetkeho 1 aţ 3 roky ţiadne Nie Áno tichú viac ako 3 roky Ford Fiesta / 1999 Nie Áno všehochuť z rádia menej ako 1 rok Volkswagen Golf 4 Nie Áno Reggae viac ako 3 roky Škoda Felicia Nie Áno Rock viac ako 3 roky bmw Nie Áno radio viac ako 3 roky osobne Nie Áno vsetko, radia FM, rock, punk, metal, hardcore atd. viac ako 3 roky Kia, Citroen Áno Áno rádio viac ako 3 roky pozicane Nie Áno radio viac ako 3 roky Felicia Nie Áno Radio Černá Hora viac ako 3 roky Peugeot Expert Áno Áno dance, pop 1 aţ 3 roky vsetky Áno komu by nevadilo ţe Áno vsetku viac ako 3 roky Skoda fabia Nie Áno Radio viac ako 3 roky seat, škoda Nie Áno rádio viac ako 3 roky Ford Fusion Nie Áno Rádio 1 aţ 3 roky SEAT Leon 2012 Nie Áno Všetko viac ako 3 roky VW Passat Nie Áno eminem viac ako 3 roky vw polo Nie Nie viac ako 3 roky osobné Áno Áno rádio viac ako 3 roky Ford Mondeo Nie Áno Metalové skupiny - Helloween, Gamma Ray, atd. viac ako 3 roky osobné Nie Nie viac ako 3 roky renault clio Nie Áno parov stelar viac ako 3 roky Audi A4 Nie Áno Rádio a vlastnú (Rock) viac ako 3 roky Skoda Fabia Áno Nie nešoférujem viac ako 3 roky Škoda Octavia Áno Áno Rock viac ako 3 roky vw polo Áno Áno nešoférujem nešoférujem Nie Nie viac ako 3 roky octavia Nie Áno h16 viac ako 3 roky aké príde :) Áno nemám rád karburátory. Áno elektronickú. keď sú na ceste kokoti, tak kokotskú :) viac ako 3 roky opel vectra Áno ano, lebo je stare :) Áno elekro a cokolvek pocuvatelne menej ako 1 rok renault megane Nie Áno radio.fm viac ako 3 roky Hyundai Nie Áno rock viac ako 3 roky škoda felicia Áno Áno Rock, pop viac ako 3 roky Nie Áno ska,rock