Сиденья автомобиля

К атегория:

Материалы внутренней отделки

Сиденья автомобиля

Сиденья - основные объекты обивки автомобилей. Они служат для удобного размещения пассажиров и водителя в положении, наименее утомительном при длительной поездке в автомобиле, а также для защиты пассажиров и водителя от травм при дорожно-транспортных происшествиях.

В легковых автомобилях передние сиденья имеют прочное основание, выдерживающее нагрузку тела водителя. Подушка и спинка сиденья составляют одно целое. Спинка соединена с подушкой сиденья шарнирно, что обеспечивает возможность ее наклона. Задние сиденья обычно состоят из двух отдельных частей (спинки и подушки), которые не обладают достаточной жесткостью конструкции и не могут выдержать нагрузку, создаваемую весом пассажиров. Основания сидений являются составной частью кузова.

В кабинах автомобилей малой грузоподъемности два сиденья: одно для водителя, а другое для пассажира.

Так же как и передние сиденья легковых автомобилей, они имеют прочное основание. В кабинах автомобилей большой грузоподъемности, предназначенных для перевозки грузов на дальние расстояния, предусмотрены два передних и одно или два задних сиденья. Если двигатель расположен по всей длине кабины, то заднее сиденье разделяют. При коротком или выдвинутом вперед двигателе устанавливают цельное заднее сиденье по всей ширине кабины. Удлиненное заднее сиденье используют также для сна. Часто спинку сиденья устанавливают подъемной, в результате чего можно получить второе спальное место.

В автобусах конструкция сиденья водителя аналогична конструкции сиденья водителя грузового автомобиля. Однако конструкция сиденья пассажиров совершенно иная. Эти сиденья имеют прочный каркас, а спинки - жесткое или шарнирное крепление.

Общей особенностью конструкций сидений водителя автомобилей всех типов является возможность изменения положения относительно рулевого колеса и педалей управления. В легковых автомобилях эти сиденья можно перемещать по горизонтали вперед и назад. В грузовых автомобилях применяют также регулировку по вертикали (сиденья поднимают или опускают в зависимости от роста водителя).

Рис. 1. Переднее сиденье кресельного типа с откидной спинкой автомобиля «люкс»

Конструкции каркасов сидений, их пружинящих элементов, смягчающие материалы, обивка и оснащение зависят от класса автомобиля и его назначения. Сиденья подразделяют: для автомобилей люкс, популярных легковых автомобилей, грузовых автомобилей, автобусов, специальных автомобилей.

Сиденья автомобилей люкс. В этих автомобилях передние сиденья обычно выполняют как отдельные кресла. Это дает возможность создать удобное сиденье, которое приспособлено к строению человеческого тела и мягко поддерживает спину водителя. При такой конструкции спинку кресла водителя можно наклонять независимо от положения спинки кресла пассажира (рис. 1). Если спинку установить в горизонтальное положение, то создается спальное место. Наличие сиденья с откидной спинкой, кроме удобств во время движения, обеспечивает условия для сна в автомобиле.

Значительно реже встречаются передние сиденья диванной конструкции (рис. 2). Такие сиденья предусмотрены в американских автомобилях, так как типичные для Соединенных Штатов многодетные семьи пользуются многоместными автомобилями, а на сиденье диванной конструкции можно посадить три человека. Однако при передних сиденьях такой конструкции трудно разместить рычаг переключения передач в полу кузова. В этом случае рычаг должен иметь большую длину и его следует располагать далеко от руки водителя, что создает затруднения при управлении. Рычаг ручного тормоза при таком сиденье нельзя разместить на полу. Поэтому у автомобилей с передними сиденьями диванной конструкции рычаг переключения передач располагают под рулевым штурвалом, а рычаг ручного тормоза крепят на переднем щитке. У передних диванных сидений неразделенная спинка (рис. 2, а) неоткидная, так как при большой длине она не может иметь достаточную жесткость. Механизм для изменения положения спинки должен иметь прочную конструкцию, а перемещение спинки больших размеров вызывает необходимость приложения больших усилий. Регулировка положения спинки даже при малейших неполадках регулировочного механизма вызывает дополнительные трудности.

Рис. 2. Передние сиденья диванного типа; а - с неоткидной неразделенной спинкой; б – разделенными спинками и средним подлокотником

Переднее сиденье диванной конструкции с разделенной спинкой показано на рис. 2, б. Обе части спинки имеют отдельные регулировочные механизмы, что позволяет получать различный наклон спинок сидений водителя и пассажира.

Для сидений дорогостоящих автомобилей характерны большая толщина спинки и подушки, а также наличие эластичных пружин, которые имеют большую амплитуду колебаний во время движения. Пружинящие элементы сиденья амортизируют толчки, передаваемые подвеской автомобиля, а толстая мягкая прокладка гасит любые колебания пружин. Сиденья новейших моделей Дорогостоящих автомобилей оснащены подголовниками, которые в значительной степени предохраняют водителя и пассажира от повреждений позвоночника при сильном ударе в заднюю часть автомобиля. При таком ударе голова резко откидывается назад, происходит повреждение шейных позвонков, которое может привести к смертельному исходу. Небезопасны удары и в переднюю часть автомобиля, при которых от резкого торможения голова водителя наклоняется вперед, а затем откидывается назад, что также может вызвать повреждение шейных позвонков. Подголовник спинки сиденья служит для поддержания головы пассажира, его применение облегчает условия поездок.

Рис. 3. Передние сиденья с постоянным подголовником и удлиненными спинками

В зависимости от конструкции различают подголовники постоянные и съемные. Постоянный подголовник является составной частью спинки сиденья (рис. 3). Спинка при этом значительно вытянута вверх, несколько сужена и соответственно выгнута. Сужение сиденья в верхней части необходимо для обеспечения водителю возможности наблюдения дороги позади автомобиля при помощи зеркала заднего вида. Увеличенный просвет между верхними частями спинок дает также возможность пассажирам, сидящим на заднем сиденье, обозревать дорогу перед автомобилем. Из-за ухудшения видимости сиденья с удлиненной спинкой чаще применяют в двухместных автомобилях, в которых заднее сиденье отсутствует или оно небольшое, а поэтому неудобное и редко используемое. Если удлиненная спинка выполнена откидной, то ее невозможно использовать для устройства спального места вследствие небольшого расстояния между передним и задним сиденьем. Важным достоинством удлиненной спинки является то, что она предохраняет голову пассажира от повреждения в дорожно-транспортном происшествии, при котором автомобиль переворачивается на крышу. Прочный каркас спинки препятствует раздавливанию всей крыши, вследствие чего под крышей остается пространство для водителя и пассажира. Недостатком сидений с постоянным подголовником является значительная жесткость подголовника и невозможность его использования при различных положениях головы.

Рис. 4. Передние сиденья с выдвижными подголовниками

Выдвижные подголовники могут служить завершением верхнего края спинки сиденья (рис. 4). Такие подголовники можно регулировать по росту пассажира и наклонять под небольшим углом для большего удобства. При поднятии подголовника образуется впадина, которая не создает неудобств. Обычно подголовники размещают в направляющих (рис. 5), скрытых в спинках сиденья. Такие подголовники представляют собой мягкую подушку, которая подвижно закреплена в направляющих. Подвижность подголовника обеспечивает удобную и надежную опору для головы, независимо от роста пассажира и угла наклона сиденья. Направляющие имеют фиксаторы, при помощи которых подголовник удерживается на необходимом уровне. Сняв подголовник, можно установить спинку в горизонтальное положение для устройства спального места. Причиной широкого распространения такой конструкции подголовника является его универсальность (сиденьем можно пользоваться как с подголовником, так и без подголовника), форма спинки почти не изменяется.

От внешних форм подушки сиденья и спинки зависит удобство сиденья. Сиденья автомобилей старых моделей не могли быть удобными с точки зрения применявшихся в те времена обивочных материалов (натуральный волос, морская трава, щетина и др.). Сиденья имели выпуклые формы, их простегивали валками или крестообразно. Сиденья такого типа автомобиля Ford Т представлены на рис. 6. Обивка сидений выполнена аналогично мебельной обивке. Применение новых обивочных материалов, особенно формованного прорезиненного кокосового волокна, пенистого латекса или полиуретана, изменило конструкцию сидений, которые в настоящее время могут иметь формы очень близкие к формам человеческого тела. Примером конструкций сидений с выраженными вогнутыми формами являются сиденья ковшовой или полуковшовой формы (рис. 7). Ковшовые сиденья удерживают водителя на крутых поворотах, и поэтому их используют в спортивных и в туристическо-спортивных автомобилях. Однако сесть в такое сиденье затруднительно, и необходима большая ловкость.

Задние сиденья дорогостоящих автомобилей обычно имеют диванную конструкцию. Иногда встречаются задние сиденья кресельного типа (рис. 8), очень удобные, с широким подлокотником между креслами, создающим ощущение удобства и безопасности. Для обеспечения комфорта при поездках возможны изысканные формы заднего сиденья диванного типа (рис. 9). Такая вогнутая форма сиденья оказалась возможной только в результате применения формованного смягчающего материала. Задние сиденья современных дорогостоящих автомобилей снабжены подголовниками, которые и при таких комфортабельных сиденьях дополнительно повышают удобство и безопасность езды. В сиденьях дорогостоящих автомобилей применяют следующие обивочные материалы: натуральную кожу, шерстяные ткани, специальные ткани из искусственного волокна, искусственную кожу под названием «ареоскэй», обычную искусственную кожу, а также эти материалы в различных комбинациях.

Рис. 6. Сиденья, изготовленные по образцу мягкой мебели автомобиля Ford Т

Рис. 7. Сиденья полуковшовой формы спортивного автомобиля

Рис. 8. Сиденья кресельного типа автомобиля «люкс»

Сиденья автомобилей, пользующихся спросом. В таких автомобилях все чаще встречаются сиденья, конструкция которых близка к конструкции сидений дорогостоящих автомобилей. Незначительная разница заключается в том, что применяют более твердые прямые пружины, менее прогибающиеся при толчках автомобиля, меньшей толщины амортизирующий слой. Спинки передних сидений жестко связаны с подушками, и только лучшие модели этого класса име,рт значительно упрощенный механизм наклона спинок, который позволяет изменить наклон спинки только во время стоянки или при предварительно выдвинутом вперед сиденье.

Рис. 9. Заднее сиденье диванного типа изысканной формы

Рис. 10. Переднее сиденье недорогостоящего автомобиля

Рис. 11. Сиденья автомобиля типа джип «Land»

Менее дорогостоящие автомобили этого класса имеют значительно упрощенные конструкции сидений, пружины которых заменены резиновыми ремнями, покрытыми тонким слоем смягчающего материала. В этих сиденьях Еодитель и пассажиры ощущают каркас, несмотря на наличие слоя амортизирующего материала и дополнительного покрытия краев подушки сиденья и спинки. Пассажир, имеющий большую массу, глубже опускающийся в сиденье, ощущает неприятное давление каркаса сиденья при движении автомобиля. Сиденья недорогостоящих автомобилей не имеют ни пружин, ни резиновых ремней. Каркас такого сиденья покрыт тканью с вшитым смягчающим слоем. Это покрытие застегивают или зашнуровывают. Единственным пружинящим элементом такого сиденья является эластичная ткань покрытия.

Также мало удобно твердое сиденье с обивкой, которое применяют в автомобилях типа джип. Сиденье состоит из пластины, выполненной из фанеры или жесткого фетра, покрытой сверху смягчающим материалом и обтянутой облицовочным материалом. Такие подушки сидений и спинки прикрепляют винтами к соответствующим опорам каркаса. Применение выпуклых сидений с гладкой поверхностью, покрытой дерматином или искусственной кожей, обеспечивает хорошее стекание дождевой воды, что важно, так как эти автомобили эксплуатируют и хранят без тента или другого прикрытия. Автомобили типа джип могут иметь с дополнительным сиденьем задние сиденья в виде обычной деревянной лавки. Такие сиденья в дальнейшем не будем рассматривать, так как их изготовление не представляет интереса для обивочного производства.

Рис. 12. Съемный подговловник переднего сиденья

Рис. 13. Внутренний вид кабины развозного автомобиля

Сиденья популярных автомобилей обычно не оборудованы направляющими для установки подголовников, поэтому владелец автомобиля, заботящийся об удобстве и безопасности езды, вынужден устанавливать съемный подголовник. Такой подголовник имеет держатель, охватывающий верхнюю часть спинки и неподвижную или откидную подушку, как подголовники, которые устанавливают в направляющих. Покрытия сидений автомобилей массового производства выполняют из более дешевых материалов: искусственной кожи, дерматина, винидер-матина, а также хлопчатобумажной ткани.

Сиденья грузовых автомобилей. Автомобили малой грузоподъемности типа пикап или развозные конструируют с использованием узлов других легковых автомобилей. Поэтому они имеют аналогичное внутреннее оборудование. Передние сиденья такие же, как у легкового автомобиля, принятого за базовый. Иногда для увеличения числа мест для пассажиров пристраивают дополнительное сиденье. Сиденье выполнено из пластины, покрытой амортизирующим материалом, и обито. Его крепят винтами к трубчатому каркасу.

В автомобилях средней и большой грузоподъемности устанавливают два аналогичных по конструкции сиденья (для водителя и пассажира). Сиденье для водителя имеет регулировочный механизм для обеспечения удобной посадки водителя. Такой механизм необходим, так как водитель грузового автомобиля проводит долгие часы за рулем. Поэтому основной целью конструкторов сиденья должно быть обеспечение хороших условий работы водителя, не вызывающих излишней усталости. Для этого сиденье должно иметь механизмы перемещения сиденья вперед и назад, подъема и опускания сиденья, регулирования угла наклона спинки.

Вследствие большой разницы массы груженого и порожнего автомобиля подвеска грузовых автомобилей более жесткая, чем подвеска легковых автомобилей. Поэтому мягкая подушка сиденья с пружинами и толстой мягкой обивкой дополняет рессорную подвеску и облегчает длительное вождение автомобиля.

Сиденья грузовых автомобилей должны обладать хорошей вентиляцией, исключающей возможность ревматических и кожных заболеваний водителя в результате потения. Для улучшения вентиляции спинки сидений некоторых грузовых автомобилей выполняют ажурными, т. е. они имеют сквозные отверстия.

Сиденья грузовых автомобилей имеют прочную и жесткую конструкцию, необходимую для обеспечения их долговечности. Грузовые автомобили в процессе эксплуатации совершают в несколько раз большие пробеги, чем средние легковые автомобили. При пользовании органами управления грузовых автомобилей (педали, руль, рычаг рычажного тормоза) необходимо прикладывать значительные усилия, поэтому конструкция сиденья должна быть прочной и жесткой.

В конструкциях сидений, предназначенных для пассажиров, не нужен механизм для регулировки. Однако такие сиденья могут быть оснащены такими дополнительными устройствами, как подголовник и подлокотники. Образцы сидений водителя и пассажиров грузовых автомобилей показаны на рис. 14.

Большегрузные автомобили, предназначенные для доставки грузов на большие расстояния, имеют задние сиденья, приспособленные для переоборудования их в постели. Предусмотрены матрасы, которые размещают на трубчатом каркасе с сеткой (рис. 15), или специальное сиденье, спинку которого можно откинуть и получить вторую постель (рис. 16).

Дополнительные сиденья в небольших грузовых автомобилях выполняют в виде подушки на фанерном основании или в виде отдельной подушки, расположенной на металлическом сиденье, являющееся частью конструкции кабины автомобиля. Эти подушки не имеют пружин, они заполнены амортизирующим материалом типа губчатой резины или пенистым материалом.

Сиденья автобусов. Конструкция сиденья водителя автобуса аналогична конструкции сиденья водителя грузового автомобиля. Сиденья для пассажиров имеют каркасную конструкцию. По условиям эксплуатации и обусловленных ими составом внутреннего оборудования салона и конструкций сидений различают автобусы городские, пригородные и междугородные.

Рис. 14. Сиденье большегрузных автомобилей

Автобусы городские предназначены для перевозки пассажиров на короткие расстояния, главным образом на несколько километров, но не более двадцати. Продолжительность поездки не более нескольких десятков минут. Сиденья в этих автобусах (рис. 17) могут иметь упрощенную конструкцию. К трубчатому основанию прикрепляют фанерный щит, покрытый мягким материалом (преимущественно пейопластом) и обитый дерматином или искусственной кожей. Спинку обычно выполняют в виде чехла, заполненного пенопластом и натянутого на каркас. Такие спинки мягкие и хорошо прогибаются при опирании на них. Такие сиденья городских автобусов недостаточно удобны, но малая толщина спинки и достаточно свободная расстановка позволяют их легко заменять. В городских автобусах сидений немного, они одноместные или двухместные, и только заднее сиденье - многоместное.

Автобусы пригородные предназначены для перевозок пассажиров на средние расстояния от 10 до 100 км. Поездка в таких автобусах длится до 3 ч, поэтому сиденья должны быть более комфортабельные (рис. 18). Спинка сидений, как и в городских автобусах, состоит из каркаса, пенопласта и обивки, но слой пенопласта утолщен, а спинка может быть простегана валиками.

Подушки сидений имеют мягкие пружины и гладкую обивку (рис. 18, а) или простеганную в полоску. Подушки сидений с обивкой, простеганной в полоску, более мягки и комфортабельны. Пригородные автобусы для увеличения числа сидячих Мест иногда оборудованы дополнительными откидными сиденьями (рис. 18, б). Откидное сиденье имеет специальный шарнирный кронштейн, при помощи которого подушку откидывают в сторону постоянного сиденья. Такое устройство предотвращает загрязнение подушки или повреждение ее пассажирами, проходящими через салон автобуса. Нетолстая подушка откидного сиденья не имеет пружин, поэтому она менее удобна, чем подушка стационарного сиденья. Спинкой откидного сиденья служит ремень, подвешенный между спинками соседних стационарных сидений.

Рис. 15. Задние сиденья грузового автомобиля, имеющие трубчатый каркас с сеткой и матрасом

Рис. 16. Заднее сиденье большегрузного автомобиля и схема раскладывания сиденья: а - сиденье в сложенном виде, позволяющее разместить четырех человек в сидячем положении; б - сиденье в разложенном виде, обеспечивающее два спальных места; в - схема раскладывания сиденья

Рис. 17. Салон городского автобуса

Автобусы междугородные экскурсионные оборудованы комфортабельными одиночными сиденьями. Эти сиденья называются «авиационными», так как их конструкция близка к конструкции сидений, используемых в самолетах. «Авиационные» сиденьч автобусов (рис. 19) в противоположность вышеописанным имеют высокие спинки с мягкой подушкой в верхней части, оканчивающиеся выше головы пассажира. Эта подушка иногда имеет сложный профиль и удобное углубление в середине. Для обеспечения Условий гигиены на верхнюю часть спинки предусмотрен белый чехол, который можно легко снимать для стирки или замены, спинку можно наклонять для обеспечения пассажиру полулежачего положения. Дальнейший наклон невозможен, так как спинка будет мешать пассажиру, сидящему сзади. Поэтому сиденья расставлены одно от другого на расстоянии меньше длины спинки. Наклон сиденья регулируют рычагом с шаровой головкой, размещенным внутри подлокотника. Подушки и спинки имеют пружины и толстый слой обивки.

Рис. 18. Салон пригородного автобуса: а - без дополнительных посадочных мест; б = с дополнительными откидными посадочными местами

Рис. 19. Салон автобуса с «авиационными» сиденьями: а - вид сзади; б - вид спереди

На задней стороне спинки предусмотрены сетка или карман для газет и журналов, столик, корзиночка для стаканов или бутылок, пепельница, поручень для облегчения подъема с кресла, опора для ног при откинутой спинке. Не обязательно применение всех упомянутых приспособлений в каждом случае. Разные автобусы имеют различные комплекты такого оборудования. В автобусах с авиационными сиденьями не устраивают дополнительных откидных сидений, так как при существующей ширине прохода это выполнить невозможно. Кроме того, дополнительное сиденье не может обеспечивать таких удобств, какие обеспечивает стационарное сиденье.

Для обивки сидений городских и пригородных автобусов обычно применяют дерматин или искусственную кожу. Сиденья междугородных автобусов преимущественно имеют комбинированное покрытие из хлопчатобумажной ткани в сочетании с дерматином или искусственной кожей.

Сиденья специальных автомобилей. Сиденья для врача и санитара в автомобилях «Скорая помощь» (рис. 20) должны обеспечивать возможность оказания помощи больному и проведения несложных процедур. Обивка сидений должна быть выполнена из легко моющихся и легко дезинфицирующихся материалов.

В школьном микроавтобусе (рис. 21), доставляющем детей в школу на сравнительно небольшие расстояния, сиденья должны быть простые, из легко моющихся и трудно поддающихся повреждениям материалов. Для перевозки на значительные расстояния детей применяют съемные сиденья, специально для этих целей сконструированные. Такие сиденья (рис. 22) могут быть поставлены в направлении движения и против и имеют запоры для удержания ребенка или лямочные ремни безопасности. Сиденья для детей выполняют обычным способом или формуют из пластмасс.

Рис. 20. Внутренний вид автомобиля «Скорая помощь» с сиденьями для врача и санитара

Рис. 21. Салон школьного микроавтобуса

Рис. 22. Конструкция сидений школьного микроавтобуса: а - мягкое сиденье, защищающее ребенка от выпадения; б - жесткое пластиковое сиденье со смягчающей подкладкой; в - жесткое сиденье

Обычно сиденья в четырех дверном кузове легкового автомобиля бывают расположены в два ряда. В легковом автомобиле ГАЗ -24 «Волга» раздельные сиденья переднего ряда (рис. 169, а) имеют отдельную регулировку подушки и спинки. Подушку сиденья можно перемещать в продольном направлении, а у спинки можно изменять ее наклон.

Сплошное заднее сиденье рассчитано на трех человек: при посадке двух пассажиров можно выдвинуть мягкий подлокотник. В случае необходимости сиденья могут быть переоборудованы в спальные места. Для этого, повертывая рукоятку, наклоняют спинки передних сидений. При посадке на переднем сиденье двух человек между ними устанавливают средний подлокотник, прикрепленный на шарнире к спинке правого сиденья. В случае посадки на переднее сиденье третьего человека подлокотник служит продолжением спинки, а между сиденьями устанавливают мягкий вкладыш.

В сиденьях и спинках автомобилей устанавливают пружины или заполняют их губчатой резиной для амортизации толчков и ударов, получаемых водителем и пассажирами при движении по неровной дороге. Сиденья и спинки покрывают обивкой из мягкой ткани.

В кабине грузового автомобиля ГАЗ -53А установлено общее сиденье для водителя и пассажира. Оно состоит из блока, изготовленного из губчатой резины, и пружины. Кабина грузового автомобиля ЗИЛ -130 имеет регулируемое сиденье водителя и двухместное сиденье для пассажиров.

Рис. 23. Сиденья автомобилей: а - переднее сиденье автомобиля ГАЗ -24 «Волга»; 6 - сиденье автомобиля ГАЗ -53А; 1 - рукоятка наклона спинки; 2 - синхронизирующий валик; 3 и 5 - салазки продольной регулировки; 4 - рычаг продольной регулировки; 6 - верх обивки; 7 - ватник спинки; 8 - армированная парусина; 9 и 15 - профили заделки пружин; 10 - пружина спинки; 11 - скоба крепления пружин; 12 - рама спинки; 13 - проволочная рамка; 14 - пруток крепления обивки; 16 и 18 - кронштейны упора спинки; 17 - регулировочные болты; 19 - накладка упора подушки сиденья; 20 - тяга; 21 - установочный кронштейн подушки; 22 - рама подушки сиденья; 23 - картонная прокладка; 24 - блок из губчатой резины; 25 - ватин; 26 - резиновая втулка

При поездке на автомобиле больше всего уделяется внимания сиденьям и отделке салона. От их качества зависит комфорт, уют и удобство, которые мы будем ощущать во время поездки. На сиденье возлагаются и другие функции: оно должно обеспечивать надежную фиксацию водителя, а также позволять без усталости переносить длительные поездки. Долгий путь изменений и модернизаций пришлось пройти автомобильным сиденьям, прежде чем стать такими, какими мы привыкли их видеть.

История автомобильных сидений.

Первые сиденья были очень мягкими и представляли собой незатейливые пышные диваны. В зависимости от комплектации, а также от типа автомобиля, они могли отличаться по уровню комфорта. На первое время преобладали коричневые и черные цвета, за редким исключением можно было встретить и вариант с цветными тканевыми вставками. Об эргономичности сидений в то время даже и не задумывались, диванные сиденья иногда окружали мягким покрытием на боковинах кузова, из-за чего могло сложиться ощущение, что находишься в комнате дома. В некоторой мере, это способствовало безопасности, но и скорости в то время были небольшими.

Немного позднее, в автомобильную моду пришли раздельные сиденья (англ. – Bucket seat), их все чаще стали устанавливать спереди. Хотя, в США до сих пор некоторые автомобили оснащают “диванными сиденьями” (англ. – Bench seat). Обе эти разновидности имеют свои плюсы и минусы. Например, на широком диванном сиденье могут разместиться и 3 человека, но больший комфорт и лучшая эргономика присущи раздельным сиденьям. На такое широкое распространение “Bench seat” среди американских автомобилей повлияло повсеместное применение автоматических коробок переключения передач, тогда как в Европе чаще пользовались механическими. Поскольку ручка “автомата” размещалась возле руля, то освобождалось место для ног пассажира, сидящего по центру.

Спортивные автомобили всегда оснащаются раздельными сидениями, ведь только они могут обеспечить надежную фиксацию водителя при ускоренном движении и в резких поворотах. Недопустимы никакие перемещения относительно сиденья, гонщик должен “сливаться” с автомобилем, ощущать себя единым целым с машиной, вот почему особое внимание уделяется дизайну спортивных сидений.

В нынешнее время размеры спортивных сидений точно подогнаны под человеческое тело, сиденья очень жесткие, они не должны прогибаться. Материал обеспечивает фиксацию, а форма ковша – естественную вентиляцию.

Задние сиденья на протяжении многих лет представляли собой диваны, лишь в конце 20-го века конструкторы принялись за их доработку. Была проведена значительная работа по обеспечению комфорта каждому пассажиру, даже если сиденье и выглядят, как единое целое, иногда возможна дополнительная регулировка и трансформация. В таком нововведении есть и свои недостатки: при посадке трех человек средний пассажир будет испытывать дискомфорт, поскольку его место будет расположено на возвышении, а то и на убранном подлокотнике.

Сиденья современных автомобилей.

На современных автомобилях сиденья имеют сложную конструкцию. За основу взят металлический каркас, поролон и прочие синтетические материалы для подушек; для обшивки используются ткани, кожа или прочая синтетика. В сиденья встраивают различные дополнительные устройства: системы тяг и рычагов, иногда и электроприводы (для регулировки положений), подогрев, вентиляция и даже подушки безопасности.

Кожзамы, различные синтетические ткани, кожа могут использоваться в качестве материалов для покрытий сидений. Покрытие сидений должно быть устойчивым к температурным перепадам, легко моющимся или поддающимся химчистке, а также прочным. Как правило, в обычных серийных автомобилях используются дешевые тканевые покрытия и кожзамы, серо-черной цветовой гаммы. В последнее время обозначилась тенденция осветления сидений: все чаще можно увидеть белую отделку. Покрытие из светлой кожи считается наиболее дорогим вариантом, что же касается практичности, то вопреки расхожему времени такие сиденья не сильно пачкаются и легко чистятся.

Гораздо реже встречаются пестрые и разноцветные сиденья. Конечно, при помощи тюнинга можно получить любое, невообразимое цветовое сочетание. Такая модернизация может говорить, как о большом художественном таланте или же о простой безвкусице.

Устройства создания комфорта.

Сегодня невозможно представить сиденье, в котором отсутствуют какие-либо регулировки и варианты трансформации. Даже в самой дешевой машине обязательно предусмотрена возможность регулировки передних сидений в направлении назад/вперед, по высоте, наклону спинки, изменению положения подголовников. Задние сиденья могут складываться, увеличивая объем багажника.

В автомобилях премиум класса сиденья просто “нашпигованы” дополнительными регулировками, которые управляются электроприводами. Установленные положения можно сохранить, чтобы для каждого водителя действовали свои настройки. Показатель престижности автомобиля измеряют разнообразием и обширностью всяческих настроек, хотя далеко не все они реально необходимы и востребованы.

Часто в сиденья встраивается обогрев, который представляет собой простое устройство, запитанное от бортовой электросети. Впервые, сиденья с подогревом появились в 1966 году на автомобилях марки “Cadillac”. Изредка можно встретить и вентиляцию, впервые примененную на “Saab” в 1997 году.

На превалирующем числе автомобилей есть сиденья (как задние, так и передние) с подлокотниками, которые расположены по центру салона. Подлокотник может убираться или складываться, освобождая немного места, например, для стаканов или бутылок. Большие автомобили оснащаются дополнительными подлокотниками по бокам вдоль дверей.

Варианты трансформаций.

Нынешний стандарт подразумевает складывание заднего сиденья в соотношении 2/3. Но кроме этого существуют и дополнительные возможности по изменению салона автомобиля. Обычно, можно полностью убрать заднее сиденье, а вот насколько сложно это сделать зависит от фирмы-производителя. Спинки передних сидений можно откинуть назад или вперед, а в некоторых автомобилях есть возможность повернуть передние сидения на 180 градусов. Больше всего вариантов трансформаций в минивэнах. Салон очень быстро можно переоборудовать из обычного (пассажирского) в грузовой, в место для обеда, для отдыха и т.п.. К сожалению, некоторые автомобильные производители не балуют водителей такой универсальностью и жестко прикрепляют сиденья к полу.

Сиденья грузовиков.

Грузовой автомобиль – достаточно утилитарный представитель автомобилестроения. Поэтому его сиденья на протяжении долгого времени были простейшими и незатейливыми, зато практичными и надежными. Только с недавних времен грузовики стали приближаться по комфортности к легковым автомобилям. Самыми комфортными считаются магистральные тягачи – их большие кабины предназначены для длительного пребывания водителя без отдыха в долгих рейсах.

Та же самая ситуация с сиденьями тракторов и остальной спецтехники. Почти все машины оснащены дешевыми “сидушками” с примитивными спинками, лишь самые последние модели имеют достаточно эргономичные и высококомфортные сиденья. Конечно, можно подумать, что в СХ технике можно обойтись и простейшим обустройством салона, но как известно работоспособность зависит от морального состояния человека, в частности оператора или водителя, а о каком моральном настрое можно говорить, если вместо нормального сиденья установлена хиленькая табуретка.

Сиденья автобусов:

Автобусные сиденья подразделяются на пассажирские и водительские. Принципиальных отличий между водительским сиденьем на автобусе и на легковом автомобиле нет, поэтому поговорим о пассажирских.

Городские.

На городских автобусах крайне простые сидения. Современные сиденья состоят из пластикового каркаса, покрытого декоративной тканью, хотя раньше они почти не отличались от обычных с поролоновым покрытием. Пластик практичный материал и вандалоустойчивый. Устройство салона позволяет перемещать группы сидений в нужные положения, получая необходимую конфигурацию пространства.

Междугородные и туристические.

Такие автобусы специализируются на длительных поездках, порой на сутки и даже больше. Независимо от удобности сидений, пребывание в них столь продолжительное время нельзя назвать комфортным. Но даже, не смотря на все габаритные ограничения автобусного салона, дизайнеры постоянно улучшают сиденья, привносят новые и свежие идеи.

Сиденья международного автобуса очень мягкие, покрыты приятной на ощупь тканью, оснащены регулятором наклона спинки и подлокотниками, иногда есть и встраиваемые откидные столики.

Сиденья военной техники.

Наверно самые простые и дешевые, но в то же время и очень надежные сиденья. Максимальная утилитарность – вот их главная характеристика. Первые варианты военных сидений могли представлять собой деревянную лавку, и ничего, вполне можно было жить в таких условиях. Современные сиденья оснащены функцией поддержки жизнедеятельности, а также обеспечения безопасности при осколочно-пулевых повреждениях машины и взрывах.

Мотоциклетные сиденья.

Сиденья на мотоциклах радуют своей неопределенностью, они одновременно и примитивны, и зачастую красивы, а также разнообразны. Первые мотосиденья (на мотоциклах “Урал”,”Днепр”) были схожи с велосипедными. Поэтому у пассажира и водителя сиденья отдельные. Позднее, на многих мотоциклах стали делать монолитные сиденья, с кожаной обивкой и мягким наполнителем. На спортбайках сиденья также раздельные, причем расположены на разных уровнях. Такие сиденья учитывают физические особенности и положение водителя и пассажира.

Вне зависимости от того, какой совершенной бы ни была система безопасности автомобиля, любой автомобилист должен иметь при себе аптечку. Аптечка включает в себя различные медикаменты, а также и бинты. Купить отбеленную марлю для аптечки можно здесь.

Электроприводы, двигающие подушки и спинки, давно не воспринимаются как нечто особенное. На престижных моделях уже в базовой комплектации кресло регулируется в доброй дюжине направлений. Бывает и больше - едва ли не два десятка. Пожужжав электроприводами, сможете подстроить любую часть такого трона, например удлинить подушку, изменить угол наклона верхней части спинки и даже поиграть высотой подголовника.

Один из моих коллег постоянно ворчит, когда приходится после смены водителей вновь регулировать сиденье, и мечтает о приводах с памятью. Подгоняете под себя кресло, руль, зеркала, нажимаете кнопку М (англ. memory - память) или Set и, скажем, единицу. Теперь в этой цифре зашиты ваши настойки. Кстати, иногда сиденье с памятью предоставляет дополнительные услуги. К примеру, с выключением зажигания отъезжает назад, облегчая выход из автомобиля, а с поворотом ключа зажигания без промедления принимает прежнее положение.

Но комфортабельность кресел обуславливается не только удобной посадкой. Телу необходим и оптимальный температурный баланс. Для этого в сиденье встраивают до десятка вентиляторов, прогоняющих воздух через перфорированную кожу. Водитель может изменять интенсивность охлаждения, управляя скоростью потоков. Если холодно, воздух подогревают встроенные электротэны. Но это на дорогих машинах. В более дешевых и чаще встречающихся обогревателях кресел эту роль выполняют несколько гибких термоэлементов, проложенных непосредственно под обивкой. Любопытный факт: при перегрузке бортовой электрической системы обогрев и вентиляция сидений выключаются одними из первых.

Примерно одновременно с вентиляцией кресел на престижных машинах появился встроенный массажер. Бесплатный десятиминутный сеанс прямо за рулем проводит механизм, размещенный в спинке. Обычно это площадка поясничного подпора, способная перемещаться в двух плоскостях, или несколько воздушных валиков, которые попеременно накачивает пневматический насос.

Кроме того, пневмоподдержка иногда активируется и для лучшей фиксации тела водителя при быстром прохождении виражей. Надувающиеся под лопатками и бедрами валики в зависимости от направления поворота подпирают то правый бок водителя, то левый. Они работают также на пассивную безопасность, дополнительно фиксируя тело при ударе. Проведенные фирмой «Мерседес-Бенц» крэш-тесты выявили, что при боковом ускорении 0,6g спасительное расстояние от плеча манекена до обивки двери увеличивается таким образом на 40 мм.

В сиденье могут быть скрыты и другие устройства, повышающие уровень безопасности. Все больше моделей получают активные подголовники для эффективной защиты шейных позвонков при наезде сзади. В момент удара подголовник перемещается навстречу затылку, уменьшая ускорение головы и снижая тем самым риск травмы. Принцип работы таких устройств бывает самым разнообразным.

Очень проста и в то же время эффективна конструкция с механическим приводом. При ударе тело давит на спинку сиденья, та проминается и приводит в движение рычаги, сдвигающие подголовник вперед и немного вверх. Существуют и более сложные системы. К примеру, некоторые распознают удар по датчикам и «поджигают» пиропатроны, которые «выстреливают» подголовник в направлении головы.

Их форма, размеры и исполнение сильно влияют на комфорт езды; безопасность движения; самочувствие и утомляемость пассажиров и водителя; степень травматизма в случае дорожно-транспортного происшествия.

Время, когда автомобильные сиденья были только мягкой мебелью, безвозвратно ушло. Хорошее оформление сиденья (сиденье водителя по праву называют рабочим местом) может в сильной степени повлиять на потребительную стоимость автомобиля. Оптимальная конструкция сиденья в настоящее время уже не только задача практического опыта, но и обширных исследований, измерений и экспериментов. К сиденьям и их креплению предъявляются определенные требования, узаконенные в федеральном стандарте 207 США и в Правилах R17 и R25 ЕЭК ООН.

Ниже приведены данные, касающиеся конструирования сидений в общепринятом сегодня исполнении: раздельные передние сиденья и сплошное заднее сиденье (жестко закрепленное или складывающееся).

Каркас переднего сиденья

Несущим элементом большинства сидений является каркас из профилей, или стальных труб или цельноштампованный каркас, к которому крепят механизм регулировки положения сиденья и спинки вместе с механизмом регулирования ее наклона. Недавно был разработан каркас сиденья из пластмассовых профилей, или каркас отформованный из пластмассы. К трубчатому каркасу обычно крепят упругие держатели подушек (зигзагообразная проволока из пружинной стали), которые улучшают упругую характеристику сиденья, в то время, как в сиденьях с цельноштампованным каркасом эту задачу в значительной степени решает набивка подушки. Регулировка положения сиденья должна допускаться не в одном (продольном) направлении, а одновременно в двух (по горизонтали и вертикали) и лучше по отдельности. От конструктивного (среднего) положения согласно Директиве 2782 Объединения немецких инженеров ход регулировки должен составлять по меньшей мере ±80 мм. Для регулировки по высоте достаточно иметь ход 50 мм спереди, а сзади он может быть меньше. По этой причине салазки сиденья часто спереди немного приподняты, чтобы при перемещении сиденья можно было получить корректировку по высоте для людей невысокого роста. Регулировка положения сиденья осуществляется с помощью рычага, расположенного с передней стороны сиденья. Максимальный шаг изменения положения сиденья при продольной регулировке должен составлять 15 мм. Если применяется выдвижная направляющая, то она должна быть выполнена в виде профиля, установленного на опорах качения, так как простые направляющие скольжения, несмотря на специальные усовершенствования (пластмассовые направляющие скольжения), неприемлемы.

Каркас спинки аналогичен каркасу подушки. Штампованная конструкция меньше подходит для спинки, так как при столкновении об нее могут удариться пассажиры, находящиеся на задних сиденьях. Особо тщательный подход требуется при проектировании устройства для регулировки положения спинки, котоpoe должно обеспечивать изменение угла наклона спинки по меньшей мере на ±5° от среднего положения. Наиболее оптимальный угол в тазобедренном суставе составляет примерно 105°, угол наклона спинки сиденья относительно вертикали, обеспечивающий максимальное удобство, составляет 20-25°. Так как человек обладает повышенной чувствительностью к изменениям угла наклона спинки, то регулировка должна быть бесступенчатой. Расширение зоны регулировки до так называемого положения для отдыха хотя и популярно, однако в действительности неудовлетворительно. Механизмы регулировки сиденья в реальной эксплуатации, как и сиденье в целом, испытывают действие больших нагрузок. Поэтому следует проводить тщательное испытание их.

В двухдверных автомобилях спинка сиденья, независимо от наличия механизма регулировки угла ее наклона должна откидываться вперед, чтобы можно было пройти к заднему сиденью. Откидывание должно быть по возможности полным, чтобы обеспечить удобство посадки и обслуживания салона.

Каркас заднего сиденья

В данном случае следует различать съемное, но при эксплуатации автомобиля жестко закрепленное сиденье со сплошной спинкой и сиденье складывающееся, которое позволяет увеличить объем багажника. Жестко закрепленное сиденье в большинстве случаев имеет профильную раму для подушки и спинки, к которой в качестве основания набивки крепится сетка из стальной проволоки. Иногда к спинке крепится дополнительная облицовочная панель (формованный картон) со стороны багажника. Каркас подушки и спинки навешивается на кузов.

При складывающемся заднем сидении (в зависимости от конструкции могут складываться подушка и спинка или только одна спинка) каркас состоит из профилированной стальной панели, которая при использовании автомобиля для перевозки грузов служит перегородкой или несущим полом увеличенного по объему багажника. Обе детали крепятся к кузову шарнирно. Фиксатор спинки должен быть выполнен особенно тщательно, чтобы предотвратить возникновение стуков.

Набивка сидений

Решающее влияние на комфорт оказывают, прежде всего, тип и конструкция набивки. Прежде чем остановиться на описании ее конструкции, приведем некоторые общие данные о форме сидений, упругой характеристике и других свойствах хорошей набивки.

На качество сиденья оказывает существенное влияние множество факторов, которые определяют пригодность сиденья в качестве передаточного звена между автомобилем и водителем (или пассажиром).

Размеры подушки раздельного сиденья или пространство, занимаемое одним человеком на заднем сидении, должны составлять по ширине 500-550 мм и глубине 450-500 мм. При размерах меньше указанных создаются некоторые неудобства при длительной езде в автомобиле. Высота спинки сиденья без подголовника должна составлять примерно 500 мм над задней кромкой подушки, а при встроенном подголовнике («высокая спинка») по меньшей мере 800 мм. Ширина спинки в этом случае примерно равна 500- 550 мм, а ширина нижней части подголовника 250 мм. Эти данные могут служить только в качестве общих рекомендаций, тем более, что стандартизированный метод измерения этих величин отсутствует.

Форма сиденья влияет не только на самочувствие человека, но и на безопасность движения, так как форма, жесткость и демпфирование сиденья определяют степень усталости водителя.

Предполагая, что посадка выбрана правильно и предусмотрены удовлетворительные регулировки, следует рассмотреть следующие особенности.

Давление по поверхности сиденья не должно быть равномерно распределенным, как, кажется, должно было бы быть на первый взгляд, давление должно соответствовать анатомическим данным, т. е. быть максимальным (приблизительно 7 кПа) на поверхности сиденья под ягодицами, а сбоку и, прежде всего, спереди под бедрами существенно уменьшаться, чтобы не нарушалось кровообращение ног. Поверхность подушки должна быть наклонена спереди назад на угол примерно 5°. При проектировании спинки сиденья следует обеспечить удовлетворительную опору для позвоночника, особенно в поясничной области; изгиб спинки в вертикальной плоскости должен соответствовать форме позвоночника, т. е. примерно на высоте 160-180 мм над промятой поверхностью подушки должна быть выпуклость. Давление на поверхность спинки существенно меньше, чем на поверхность подушки (максимально 2,5 кПа). Чтобы при движении автомобиля на повороте получить необходимую боковую опору, поверхность подушки сиденья следует выполнять несколько чашеобразной формы с боковыми выступами. Для спинки сиденья автомобилей широкого назначения вогнутая чашеобразная форма неприемлема, так как это сильно стесняет свободу движений. Вместо этого боковая опора должна обеспечиваться путем придания небольшой поперечной вогнутости и создания боковых выступов в районе бедер и таза, т. е. приблизительно на высоте центра тяжести тела. Кроме того, по возможности следует предусматривать встроенный подголовник (высокую спинку).

Эластичность подушки

Эластичность подушки отражается в статической характеристике упругости. Почти у всех сидений характеристика прогрессивная, т. е. подушки с увеличением нагрузки (удар, действие силы тяжести) становятся жестче, что повышает эффективность вибропоглощения. В общем случае для жестких спортивных сидений можно принять среднюю величину продавливания равной 4,5 см, а для комфортабельных мягких сидений 8 см. В первом случае это соответствует средней жесткости с = 150 Н/см, а во втором случае с = 85 Н/см (нагрузка на подушку составляет примерно 88% веса человека, равного 750 Н). Собственная частота колебаний сиденья обычно составляет 1,8-2,3 Гц. При сильном демпфировании (фактор демпфирования 62=3с/4т) эта частота уменьшается примерно до 0,8-1,2 Гц, что меньше собственной частоты колебаний автомобиля, которая обычно равна 1-1,2 Гц. Возникновение резонансных колебаний сиденья и автомобиля возможно, однако вследствие сильного демпфирования они могут происходить только с малой амплитудой. Другие частоты возбуждения (например, из-за неровностей дороги) тоже могут вызвать колебания сиденья, которые в некоторых областях частот могут даже усиливаться. Поэтому необходимо согласование амплитудно-частотных характеристик сиденья и автомобиля, однако влияние характеристики сиденья является преобладающим. Средний фактор замедления колебаний сиденья благодаря демпфированию обычно составляет 1 -1,8 при возбуждающем ускорении 0,4-1,5 м/с2.

Люди имеют различную степень чувствительности и по-разному реагируют на различные частоты колебаний, однако колебания с частотой 2-3 Гц почти для всех наименее утомительны. Чувствительность и субъективная реакция человека зависят во многом от его особенностей, а в целом степень воздействия колебаний в основном зависит от вертикальных ускорений. При проектировании сиденья следует добиваться следующего.

1. Не допускать возбуждения колебаний с частотой больше 3 Гц.
2. Уменьшения воздействия ускорения и амплитуды колебаний с частотами 2-3 Гц путем усиления демпфирования в области 2-5 Гц.
3. Колебания, передаваемые сиденьем, должны иметь частоту, значительно отличающуюся от частот собственных колебаний тела человека (4-6 Гц), а также автомобиля (1-2 Гц). Однако жесткие сиденья вследствие низкой способности поглощать ударные нагрузки применять нежелательно, поэтому собственная частота колебаний сидений должна быть равна 3 Гц.
4. Сглаживания отдельных ударов путем придания сиденью определенной мягкости.
5. Оптимального согласования между упругими характеристиками сиденья и автомобиля порредством экспериментальных исследований.

По конструкции набивок различают сиденье с пружинным каркасом, которое пришло в автомобилестроение из производства мягкой мебели и вследствие высокой стоимости применяется преимущественно на дорогих автомобилях, и сиденье с набивкой из пено- материала, которое появилось фазу после разработки этих материалов (губчатая резина, пластмассовые пенистые материалы) и с тех пор используются почти во всех автомобилях, особенно дешевых.

У набивки с пружинным каркасом упругим элементом служит пружинный матрац, соответствующий форме сиденья и состоящий из комбинации зигзагообразных и спиральных пружин, соединенных на различной высоте с рамой из полосовой стали или сеткой из стальной проволоки. Путем сочетания различных диаметров проволоки, распределения зигзагов и расположения спиральных пружин достигается необходимое распределение давления и подбираются прогиб и упругие свойства подушки. Ослабление сил давления достигается посредством введения эластичной прокладки из прорезиненных растительных волокон, над которой устанавливается тонкая промежуточная прокладка из пеноматериала, покрытая обивочным материалом. Форма сиденья и рисунок швов могут быть подобраны в соответствии с пожеланиями стилистов. Столь многогранные возможности сиденья с пружинным каркасом делают его предпочтительным для использования в комфортабельном варианте автомобиля. В то же время набивка с пружинным каркасом трудоемка в изготовлении, имеет высокую стоимость и большой вес. Сиденья с пружинным каркасом обычно имеют слабо выраженную прогрессивную упругую характеристику. Амортизирующее действие таких сидений зависит от величины и частоты сил возбуждения, причем при большой частоте возбуждения (свыше 5 Гц) амортизация эффективнее, чем у сидений с набивкой из пеноматериала.

При набивке из пеноматериала упругая характеристика и демпфирующие свойства сиденья определяются применяемым материалом. Конструкция сиденья в этом случае существенно упрощается и имеет меньшую массу. Путем комбинирования деталей набивки, формуемых из пеноматериала различной толщины и пористости, а возможно и различных материалов, можно удачно подобрать необходимое распределение давления и жесткости. При малой нагрузке жесткость таких подушек довольно мала, но с увеличением нагрузки она возрастает, т. е. имеется прогрессивная характеристика жесткости. Это делает сиденье при больших силах возбуждения и большой частоте относительно жестким (проницаемым для колебаний). Указанное свойство можно ослабить установкой слоя из пеноматериала с упругой прокладкой в каркас обычного чашеобразного сиденья. Демпфирование колебаний у сиденья с набивкой из пеноматериала обычно сильнее, чем у сиденья с пружинной подушкой, поэтому амортизационные свойства сиденья при большой силе возбуждения и малой частоте (до 5 Гц) лучше. Сверху набивки из пеноматериала натягивается обивка, сшитая обычным образом, под которой может быть предусмотрена тонкая мягкая прокладка. Недавно разработан метод непосредственного заполнения формы, выложенной текстильным материалом, пеной; готовая набивка устанавливается на каркас сиденья и крепится к нему скобами. Таким образом получается очень легко и дешевое, вполне приемлемое по своим свойствам сиденье. Не вызывает сомнения, что комбинация обеих систем набивки (пружинный каркас, пеноматериал, прокладка из прорезиненных растительных волокон) является наиболее эффективной, однако и самой дорогостоящей.

Наряду с размерами и формой сиденья, характером распределения давлений, амортизирующими и ударопоглощающими свойствами, качество сиденья определяют и другие критерии, например температурные свойства и гигроскопичность в эксплуатации (физиологическая оценка сиденья в процессе эксплуатации). Из-за Трения тела, тепла и испарений, выделяемых телом, между телом человека и сиденьем возникает неблагоприятная микросреда. С этим явлением можно бороться только путем применения соответствующей набивки и материалов. В качестве особо нежелательных в этом отношении можно назвать популярные в настоящее время обивки сидений из искусственной кожи. Измерения температуры и влажности через определенный промежуток времени показали различия между обеими конструкциями набивок. Исследованное сиденье с пружинным каркасом имело тканевую обивку и набивку из прорезиненных волокон. Путем тиснения поверхности обивки из искусственной кожи (то же при набивке из пеноматериала) можно несколько уменьшить аккумуляцию тепла, точно так же, как в случае применения натуральной кожи, которая вследствие своих естественных впитывающих свойств более эффективна в этом отношении. В любом случае набивка сиденья при перемещениях человека относительно сиденья должна обеспечивать удовлетворительную вентилируемость. Обивка сиденья должна, с одной стороны, быть достаточно устойчивой к истиранию, а с другой стороны, иметь достаточное трение сцепления с одеждой сидящих, чтобы обеспечивалась приемлемая фиксация тела при движении автомобиля. Важно, чтобы трение сцепления, которое зависит от материала обивки и одежды сидящего человека, сохранялось как можно дольше, т. е. чтобы трение скольжения появлялось как можно позже. Желательно использовать шероховатые материалы, например, бархатистые поверхности с коротким ворсом; искусственная кожа допустима только при наличии шероховатой поверхности, подобной замше (однако такая поверхность быстро загрязняется).

К современным материалам обивки и набивки, кроме всего прочего, предъявляются специальные требования в отношении горючести. Материалы должны обладать низкой воспламеняемостью и малой серостью горения. Этим требованиям удовлетворяют применяемые в настоящее время комбинированные ткани (с нейлоном) и обработанная специальным составом искусственная кожа; проблематичной является возможность предотвращения образования ядовитого газа при сгорании (особенно при сгорании поливинилхлорида).

Довольно неприятным явлением, которое приходится учитывать при использовании тканей из искусственных волокон, является образование статического заряда, который возникает преимущественно в результате электризации при трении одежды сидящего человека о подушку, однако статический заряд может накапливаться и на самом корпусе автомобиля (относительно дороги). Образованию статического заряда способствует одежда из синтетических и комбинированных тканей, а также изолирующие материалы (например, резиновые подошвы). Статическое электричество проявляется в искрении (совершенно безопасном), возникающем при соприкосновении тела с металлическими деталями автомобиля. До сих пор неизвестно средство, с помощью которого можно было бы устранить это явление. При выходе из автомобиля можно прикоснуться неизолированным ключом к металлической детали кузова и отвести таким образом образовавшееся напряжение. Довольно эффективны в этом отношении обивочные материалы с вплетенными металлическими нитями, которые применяют в США.

Заметим, что для получения оптимальной конструкции сиденья желательно тесное сотрудничество между инженерами-кузовщиками и медиками в процессе исследований и проектирования.

Необходимость правильного расположения ремня безопасности, которое, если ремень крепится к кузову, при регулировке положения переднего сиденья постоянно изменяется. Известное влияние на расположение ремня оказывает жесткость подушки. Поэтому было бы логичнее крепить ремень безопасности к каркасу сиденья. Но тогда еще больше усложнится проблема автоматического надевания ремня. Кроме того, в этом случае каркас сиденья и механизм регулировки должны выдерживать при аварии очень высокие нагрузки. Приемлемый компромисс - крепить замок ремня к сиденью. Пример удерживающей системы, срабатывающей от нагрузки на сиденье. Удерживающая панель, обитая мягким материалом, убирается с помощью гидравлической системы. Во избежание опасного подныривания водителя под рулевое колесо предусмотрена накладка, одновременно защищающая колени. Удерживающая накладка вместе с механизмом, приводящим ее в действие, крепится к каркасу сиденья. Регулировка положения защищающей колени накладки не требуется, так как положение коленей у людей разного роста примерно одинаково.

Проблема удобства пользования передним сиденьем для людей различного роста (досягаемость органов управления, крепление ремней безопасности и т. д.), всегда решаемая компромиссно, заставляет поднять вопрос о поиске оптимального решения. Нарушая общепринятый принцип, т. е. делая сиденье жестко фиксированным, а положение органов управления и рулевого колеса регулируемым, можно получить лучшее решение.

трубопроводы, и их кожухи также выступают внутрь салона. Допустимые размеры этих выступов также оговариваются стандартом.

Расположение поручней для стоящих пассажиров, оговоренное стандартом, проверяется специальным испытательным устройством. Кроме поручней и опор для рук стоящих пассажиров, предусматриваются также поручни у служебных дверей.

Автобусы малой вместимости, рассчитанные для перевозки не более

22 сидящих или стоящих пассажиров, подразделяются на два класса:

- класс А (для перевозки стоящих и сидящих пассажиров);

- класс В (транспортные средства, не предназначенные для перевозки стоящих пассажиров, все пассажиры располагаются на сиденьях).

Требования стандартов к интерьеру и компоновке салона этих транспортных средств в основном такие же, как к автобусам большой вместимости, но имеются некоторые отличия (ГОСТ Р 41.52-2001 (Правило ЕЭК ООН № 52)), касающиеся количества и расположения дверей, а также размеров проходов. Размеры сидений по ширине и взаимному расположению должны быть такими же, как для автобусов большой вместимости классаI (городских).

Компоновка кабины трактора. Управление машинотракторным агрегатом осуществляется одним водителем, и на тракторах в большинстве случаев достаточно устанавливать одноместные кабины. В связи с этим компоновка внутреннего пространства кабины, ее интерьер, по существу определяется компоновкой рабочего места оператора, этот вопрос рассмотрен в главе 2 учебника.

Целесообразность такого подхода к компоновке кабины трактора подтверждается и зарубежным опытом – во многих странах распространены одноместные кабины с дополнительным посадочным местом для рабочего или пассажира. На некоторых тракторах в качестве дополнительного места используют инструментальный ящик, крышку которого покрывают мягкой обивкой. Отдельные фирмы-производители тракторов устанавливают по заказу съемное сиденье для пассажира.

9.2. Сиденья

Автомобильное и тракторное сиденье отличается от сидений, расположенных в домах и общественных местах (кресел, диванов, стульев и т.п.), прежде всего тем, что оно находится в движущемся объекте, который подвергается динамическим воздействиям, это определяет требования, которым оно (прежде всего сиденье водителя), должно удовлетворять.

Автомобильное и тракторное сиденье должно обеспечивать:

- удобную позу водителя и пассажира;

- благоприятное распределение давлений на участки тела;

- защиту человека от вибраций и других динамических воздействий;

- передачу телу человека (водителя) необходимых динамических воздействий, чтобы он мог «чувствовать» автомобиль или трактор;

- фиксацию тела в определенном положении, несмотря на динамические воздействия, прежде всего горизонтальные;

- возможность изменения позы.

Материал обивки сиденья должен быть паропроницаемым, но в то же время обеспечивать необходимую термоизоляцию, обивка сиденья должна противостоять загрязнениям, легко очищаться, быть износостойкой и не изнашивать одежду.

Как видно, требования во многом противоречивы и взаимно исключают друг друга, рациональное решение, как обычно, достигается разумным компромиссом.

Сиденье должно соответствовать стандартным требованиям пассивной безопасности, и, прежде всего, должна быть обеспечена необходимая прочность сиденья (ГОСТ Р 41.80-99 (Правило ЕЭК ООН № 80)). Автомобильное сиденье (подушка, спинка и их крепление) должно выдерживать горизонтальную нагрузку, направленную вперед и назад, приложенную в центре масс сиденья и равную двадцатикратному весу сиденья, и направленный назад момент относительно точкиН (см. рис. 2.1 и рис. 2.8) около

Удобная поза водителя и пассажира обеспечивается габаритными параметрами сиденья, о чем говорилось в главе 2, и формой и упругостью подушки сиденья и спинки. Основная нагрузка от веса сидящего человека приходится на седалищные бугры, сравнительно небольшие зоны на ягодицах, которые «приспо-

	соблены» для восприятия
	значительных		давлений.
	В зависимости от наклона
	формы, таз человека мо-
	жет занимать		различное
	положение, как это пока-
	зано на рис. 7.6.
	На рис. 7.6,а изо-
		положение
	водителя		пассажира
Рис. 7.6. Влияние профиля сиденья на поло-	при плоском сиденье. Вес
жение позвоночника:
а – при плоском сиденье;б – при сиденье с		на плече l вра-
опорным валиком; 1 – опорный валик;2 – опора		момент, дейст-
в зоне поясницы	вующий на таз.
	седалищные бугры спол-

зают вперед, а позвоночник неестественно изгибается. На рис. 7.6,б изображено сиденье, имеющее опорный «валик»1 , который препятствует скольжению туловища вперед. Опора2 в зоне поясницы поддерживает таз, он занимает анатомически правильное положение, и мышцы туловища расслабляются. Положительный эффект достигается также наклоном по-

Рис. 7.7. Эпюра удовлетворительного распределения давлений (в кПа) на спинку и подушку сиденья:

1 – спинка; 2 - подушка

душки сиденья спереди назад. При этом необходимый угол наклона зависит от высоты сиденья и положения бедер.

Способность человека чувствовать давление на различные участки кожи называется тактильной чувствительностью. Когда человек занимает на сиденье правильное положение, основная вертикальная нагрузка приходится на седалищные бугры или располагается несколько впереди них. Здесь между костями таза и сиденьем находятся только кожа и жировые прослойки (мышечных волокон нет). Величина давления в этой зоне может быть около 7

кПа. В других местах подушки сиденья, с которыми соприкасается тело человека, давление должно быть существенно ниже. На рис. 7.7 показаны эпюры удовлетворительного распределения давления на подушке 2 и спинке1 .

Позвоночник человека имеет выгибы вперед (лордоз, например, поясничный) и назад (кифоз, например, в области лопаток). В области под лопатками надо обеспечить поддержку спины, давление в этой зоне будет выше. В области крестца давление также может быть высоким, особенно если водитель с большой силой нажимает на педали. Такое распределение давлений благоприятно.

Для удерживания тела от смещения в боковом направлении можно сделать форму сиденья вогнутой, чашеобразной, но такое сиденье, удобное, например, для гонщиков на соревнованиях типа ралли, для обычной езды будет сковывать движения и затруднять изменение позы, что, в конечном итоге, приведет к усталости. Поэтому для обычных автомобилей ограничиваются тем, что в боковых частях подушки делают валики, которые не увеличивают существенно давления на внешние стороны бедер, но достаточно препятствуют боковому смещению тела при крутых поворотах. Вогнутая форма придается также и спинке.

Способность сиденья изолировать человека от динамических, прежде всего вибрационных, воздействий определяется упругостью сиденья и способностью демпфировать колебания. Человек, сидящий на упругом сиденье, представляет собой колебательную систему. Эта система имеет определенную частоту собственных колебаний, и если эта частота совпадает или близка к собственной частоте колебаний подрессоренной массы автомобиля или трактора, то возникает резонанс (амплитуда колебаний человека на сиденье резко возрастает). Амплитуда колебаний уменьшается с уве-

личением демпфирования колебательной системы. Если характеристика упругости подушки сиденья нелинейна, т.е. ее жесткость возрастает с увеличением сжимающей силы, то резонансные явления проявляются слабее. Свойства колебательной системы «человек – сиденье» удобно оценивать величиной статического прогиба, т.е. деформацией сиденья под действием веса человека. Статический прогиб однозначно связан с частотой собственных колебаний. В среднем для комфортабельных мягких сидений можно принять величину деформации подушки от веса человека около 80 мм, для жестких спортивных сидений – около 45 мм.

			Упругодемпфи-
			характеристики
	автомобильных
	от их конструкции, в ча-
	стности, от того, какой
		упругого		элемента
	использован. Сиденья с
	металлическими
	ми элементами показаны
	на рис. 7.8. Как видно из
	стальных пружин, неза-
	висимо от их вида, на-
	крывается сверху каким-
	либо мягким материалом,
	а уже затем – обивкой.
	Пружины разных конст-
	рукций из стальной про-
			обеспечивают
		правильном
	руировании хорошие уп-
		свойства
	но демпфирование
Рис. 7.8. Сиденья с металлическими	гда оказывается недоста-
	точным. Повысить демп-
упругими элементами:	фирующие свойства си-
а – цилиндрические пружины сжатия;б – пружины	денья удается, например,
непрерывного плетения; в – змейковые пружины;г –
горизонтальные пружин растяжения	пружин заключить в от-

дельный чехол из ткани, но это можно сделать только вручную, и сиденье получается дорогим. Пример такой конструкции показан на рис. 7.8,а справа. Пружины непрерывного плетения (рис. 7.8,б ), для которых используется тонкая стальная проволока, тесно соприкасаются между собой, их витки входят друг в друга, и возникающее трение интенсивно гасит колебания. Применяются та-

Рис. 7.9. Сиденья с неметаллическими упругими элементами:

а – с подушкой из вспененной резины или полиуретана; б – с резиновыми лентами; в – с подушкой на жестком основании; г – жесткое сиденье

кие сиденья на многих легковых автомобилях. Змейковые (зигзагообразные) пружины (рис. 7.8,в ), используемые иногда в сочетании с витыми пружинами, позволяют получить хорошие характеристики упругости сиденья с правильным ее распределением по поверхности, но при этом с демпфированием могут возникнуть определенные проблемы. Стальные пружины растяжения используются на недорогих автомобилях и при их применении правильное распределение жесткости по поверхности сиденья затруднительно.

В качестве упругих элементов сидений часто используются различные вспененные синтетические материалы. Примеры конструкций таких сидений приведены на рис. 7.9. Для получения нужных характеристик упругости сиденья в массиве подушки устраиваются воздушные полости (рис. 7.9,а ). Сиденье с резиновыми (чаше с резинотканевыми) лентами в качестве основного упругого элемента (рис. 7.9,б ) имеет примерно те же свойства, что и сиденье со стальными пружинами растяжения, но работа расположенной над ними мягкой прослойки облегчается, потому что ленты шире пружин. Жесткое формованное основание под подушкой из вспененного материала (рис. 7.9,в ), которое часто выполняется штамповкой из стального листа, обеспечивает нужную форму подушки без затруднений, но защита от вибраций ограничена. Та-

кие сиденья часто используются в городских автобусах, а иногда, наряду с ними, применяются жесткие сиденья, часто отформованные заодно со спинкой (рис. 7.9,г ).

Рис. 7.10. Подрессоренное сиденье

Наилучшую защиту от низкочастотных колебаний обеспечивает подрессоренное сиденье (рис. 7.10). Подушка и спинка такого сиденья обычно выполняются из вспененного материала на штампованных из стального листа основаниях. Основное устройство сиденья – система подрессоривания. Она включает направляющее устройство, упругий элемент и демпфирующее устройство. Упругий элемент может быть разных типов и конструкций: стальная пружина или торсион, пневматический баллон. Упругий элемент имеет устройство для регулирования в зависимости от массы человека, пользующегося сиденьем. Такие сиденья, как правило,

применяются для водителей тяжелых грузовых автомобилей и тракторов. Демпфирующее устройство, чаще всего гидравлический амортизатор, обеспечивает нужную степень затухания колебаний, иногда имеет регулировки. Для подгонки положения сиденья под размеры конкретного человека оно снабжается системой регулировок.

Из-за трения тела о сиденье при движении транспортного средства, от тепла и испарений, выделяемых телом, между телом человека и сиденьем возникает неблагоприятная среда. Одежда становится влажной, создается ощущение дискомфорта. Важнейшим свойством обивки и непосредственно прилегающего к ней изнутри материала сиденья является паропроницаемость. Наилучшей паропроницаемостью обладают ткани из натуральных волокон. Однако для сидений большинства транспортных средств они применяются ограниченно, потому что часто не обладают необходимой износостойкостью, сравнительно легко загрязняются и с трудом чистятся. Для сидений дорогих автомобилей применяются ткани из натуральных волокон в комбинации с синтетическими, чаще всего имеющие короткий мягкий ворс. Полностью синтетические ткани успешно используются на автомобилях малых и средних классов. Натуральная кожа обладает большинством желательных положительных свойств, однако дорога, поэтому применяется на дорогих автомобилях. Очень часто используются различные материалы под общим названием «искусственная кожа». Обычно это ткань с покрытием из синтетического материала. Для обеспечения необходимой паропроницаемости искусственная кожа делается перфорированной.

На дорогих автомобилях иногда применяются специальные вентиляционные устройства, расположенные внутри сидений, которые позволяют создать наиболее комфортные условия для человека.

Необходимо, чтобы обивка сиденья имела определенные фрикционные свойства, шероховатость. Это препятствует нежелательному перемещению человека при горизонтальных ускорениях. В то же время поверхность материала обивки не должна быть излишне грубой, потому что это будет способствовать изнашиванию одежды.

Для повышения комфортабельности транспортного средства, особенно в холодное время года, на многих автомобилях устанавливается система подогрева сидений.

Сиденья автомобилей должны снабжаться подголовниками. Они играют важную роль в системе пассивной безопасности, и требования к ним оговариваются стандартами (ГОСТ 24309-90 (Правило ЕЭК ООН № 25)). Минимальная высота подголовника над точкойН (см. рис. 2.1 и рис. 2.8) при измерении под углом 25ο должна составлять 700 мм. Ширина подголовника не должна превышать 170 мм, и он не должен смещаться назад под действием статической нагрузки 890 Н более чем на 102 мм. Кроме этого, к подголовнику предъявляются определенные требования по энергопоглощающим свойствам.

Требования к тракторным сиденьям, в общем, такие же, как с сиденьям автомобилей (скорее, впрочем, грузовых автомобилей), однако имеется некоторая специфика, которая определяется более «суровыми» условиями эксплуатации тракторов. Кроме того, если водитель автомобиля постоянно держит руки на рулевом колесе, и оно является опорой для рук, то оператор гусеничной машины при многих технологических операциях вовсе не должен постоянно держать руки на рычагах управления поворотом, и тогда для рук необходима иная опора. Поэтому тракторные сиденья снабжаются подлокотниками.

Основные параметры сиденья оператора трактора приведены на рис. 7.11 и в табл. 7.4.

Рис. 7.11. Основные параметры сиденья оператора трактора

Для обивки тракторных сидений чаще всего применяются синтетические материалы, чаща всего темных тонов расцветки.

← Вернуться