Кресло в автомобиль водительское

28.04.202304.05.2023 admin 0 Comments

Детально разбираемся в автомобильных сиденьях

Сиденья ― наверное, самая недооценённая часть автомобиля. Мы любим удобно расположиться, но плохо представляем, как они устроены. Знали бы хорошо, вряд ли использовали такие примитивные жаргонизмы, как «мебель» или «стулья». Под непрозрачной обивкой подчас скрыта сложнейшая конструкция, инженерный и технологический шедевр. Поскольку это весьма дорогой и тяжёлый элемент автомобиля, в конструировании и производстве ему уделяется гораздо больше внимания, чем в рекламе или отчёте о журналистском тест-драйве.

Посадочные места, занимающие значительную часть интерьера, крайне важны для дизайнеров. А для водителя кресло ― основной канал физической связи с автомобилем: с ним соприкасается треть поверхности тела. Европейские исследования показывают, что за свою жизнь среднестатистический автолюбитель проводит в машине около 22 тысяч часов. И хотя сегодня совсем уж плохие сиденья встречаются нечасто, около 75% водителей в той или иной степени жалуются на проблемы со спиной. Плюс боли в шее, затруднения кровообращения, преждевременная усталость… Вызванная ей потеря концентрации ― причина трети серьёзных ДТП в Европе. А вы говорите «стулья».

Хотя начиналось всё именно с мебельных технологий. Самобеглые повозки до начала ХХ века оснащались пружинными сиденьями а-ля бабушкин диван: набор витых металлических пружин обтягивался кожей с небольшим мягким подбоем. С 1900-х годов совершенствовали именно эту прослойку, применяя натуральные волокна от шерсти животных до кокосовых нитей, в том числе прорезиненных. В 1930-х появилась пена, сначала латексная. Она удешевила сиденья по сравнению с пружинными. С 1960-ми в автопром пришёл ещё более доступный вспененный полиуретан с различными производными.

Ещё 30 лет назад считалось, что лучшие автомобильные сиденья сочетают пружинный каркас и формованную оболочку из пены, однако экономические соображения свели на нет «диванные» конструкции к началу 1990-х. Пружины в креслах остались и сейчас, но упростились до S-образной проволоки, в качестве ненавязчивой опоры для пены.

Основой в любом случае служит каркас из металла или композитов. Его прочность в последние десятилетия многократно выросла ― прежде всего из-за ужесточения требований пассивной безопасности. К сиденьям теперь крепятся как минимум замки ремней, а то и надувные подушки, да и сами кресла положено испытывать на прочность по самым разным параметрам. Эти нормы, как и развитие научного подхода к проектированию штатных сидений почти убили рынок тюнинговых. Даже начинавшая с них известнейшая компания Recaro уже около десяти лет не производит гражданские автокресла сама, лишь «торгуя именем» на сторону.

Профессионально оценивать сиденья принято дважды. Первичное восприятие ― статическое, в течение буквально первых 10–15 секунд после того, как ты оказался в кресле, будто покупатель в автосалоне. Не мешает ли оно процессу посадки? Насколько жёсткое? Не теснит ли? Хорошо ли держит? А главное ― как распределены реактивные силы от давления человеческого тела на обивку. Говоря по-простому, каков тот самый часто упоминаемый нами в тестах исходный рельеф или «профиль» сиденья.

Затем в ходе поездки длиной не менее часа-двух составляется представление о динамическом комфорте. Ко всем перечисленным факторам ― а их восприятие в движении может измениться ― добавляется то, как сиденье гасит широкий спектр колебаний. Ведь за плавность хода в автомобиле отвечает не только подвеска, а триумвират шин, шасси и кресел.

С научной точки зрения это означает, что каркас, упругие элементы, пена вместе и по отдельности должны избегать резонансов в самой неприятной области частот от четырёх до восьми герц. Резонансы на частотах от 0,1 до 0,6 Гц вызывают укачивание ― помните убаюкивающий задний диван дедушкиной Волги? Отказ от каркасов на витых пружинах существенно облегчил жизнь людям со слабым вестибулярным аппаратом. Частоты собственных колебаний современных сидений много выше. Нельзя их делать и слишком жёсткими, чтобы не передавали вибрации.

Как сделать идеальное сиденье? Научные исследования этой темы начались только в 1940-х, и прошло два-три десятилетия, прежде чем результаты заметно сказались на серийной продукции, причём не повсеместно. Зато сейчас недостатка в данных нет, и по наитию или методом тыка никто вроде бы не работает. Многочисленные исследования даже порой противоречат друг другу. В том числе в самом важном — как должна распределяться нагрузка от тела по сиденью.

Меньшинство учёных считают, что достаточно сделать кресло равномерно мягким, как, например, в старых французских машинах. Большинство — что жёсткость должна варьироваться, поскольку разные части тела неодинаково переносят нагрузку. Можно снизить давление на уязвимые ткани, сделав сиденье плотнее в местах контакта с наиболее выносливыми частями тела. Это ягодицы под так называемыми седалищными буграми и область поясницы на спине.

Угол между подушкой и спинкой подбирается так, чтобы человек не «сползал» по подушке, потому что тогда к напряжению от сдавливания в нижней части тела добавится и сдвиг тканей. При этом седоки должны иметь возможность в дальней дороге сменить позу без существенного изменения карты давлений. В самой удобной для человека позе каждый из суставов находится примерно в середине его диапазона поворота. Все расчёты ведутся относительно центра тазобедренного сустава, так называемой точки Н (от hip-point, но некоторые инженеры используют индекс R).

Учитывается, что под массой тела обивка деформируется в среднем на 4-5 см. У очень мягких кресел ― примерно на восемь. Комфорт посадки зависит от её высоты, то есть положения точки Н над полом кузова. Проблема в том, что все люди разные. Достаточно вспомнить долю страдающих ожирением жителей США или статистически низкий средний рост китайцев.

От рынка к рынку отличается традиционный диапазон между так называемым пятым женским перцентилем (дама ростом около 153 см) и 95-м мужским (187 см). И даже в этих рамках получается удовлетворить лишь 90% клиентов. Приходится выбирать, для кого в основном создаётся автомобиль, потому что полностью компенсировать разницу телосложений не поможет и миллион регулировок. А ведь сиденье должно не только принять, удобно разместить, но и зафиксировать тело.

А ещё есть данные, что люди растут: за каждые десять лет американцы и европейцы становятся на сантиметр выше. Неудивительно, что диапазоны продольной регулировки передних кресел, некогда очерченные стандартами DIN как минимум 160 мм, сегодня порой достигают почти 300. Вилка перемещения по высоте обычно составляет 60–70 мм.

Отдельная история ― микроклимат. Поскольку треть нашего тела соприкасается с сиденьем, его роль в обеспечении теплового комфорта огромна. Оптимальной считается температура поверхности 23 ºС в любое время дня и года. Неудивительно, что подогрев сидений появился ещё в 1966 году в качестве опции автомобилей Cadillac. Но теплообмен ― процесс двусторонний. Обивка должна поглощать примерно 75 Вт/м² тепловой энергии человеческого тела. Проще говоря, пропускать воздух и пот.

Не считая дополнительных чехлов с авторынка, худший вариант в этом плане ― обивка из искусственной кожи. Натуральная немного, но «дышит» ― хотя и её желательно снабдить глубокой текстурой, чтобы обеспечить микродренаж. При этом в любом случае формообразующая пена должна быть толстой, ведь при сжатии более чем на 80% она становится практически непроницаемой.

Однако ткань, даже самая дешёвая, — лучше. Кожаная обивка может с ней сравниться по эффективности теплоотвода только в случае применения дорогой перфорации и ещё более дорогой вентиляции. Как правило, вентиляторы работают на «вытяжку». Так повелось ещё с 1997 года, когда подобная система дебютировала на автомобиле Saab 9-5. Вероятнее всего, в кресла скоро начнут встраивать более экономичные небольшие тепловые насосы, использующие принцип кондиционера ― отбор или выдачу тепла при изменении агрегатного состояния хладагента.

Среди современных тенденций ― максимальная индивидуализация под конкретного человека с применением персональных ложементов, как это издавна делается в автоспорте и индустрии спорткаров. Если Ferrari довольно давно продаёт три размера кресел для дорожных машин, то Porsche уже предлагает индивидуальную формовку «ковшей» трёх степеней жёсткости для трековых версий моделей 911 и 718.

В массовых машинах стараются увеличить число регулировок. Рекордсмен ― марка Lincoln, с 2017 года предлагающая кресла с 15 настраиваемыми параметрами, включая индивидуальные изменения длины и наклона подушек каждого бедра. На американский манер, подразумевая, что все размеры можно менять в двух направлениях, их называют сиденьями с 30 регулировками.

Массажем уже вообще никого не удивить, он предлагается даже для пикапов Ford F-150. Несложные датчики, встроенные в сиденья, скоро позволят контролировать пульс водителя и предупреждать о потере бдительности. Наверняка в серию пойдут и развитые сенсоры нагрузки на сиденья, отслеживающие «карту» давления седока на обивку. Это полезно не только для оптимизации регулировок самого кресла, но и для настроек систем активной безопасности. И даже для противоугонных систем! Поэтому мы запросто можем вскоре прочитать на щитке приборов что-нибудь типа «ваши седалищные бугорки распознаны, хорошей поездки».

Никита Гудков, 29 мая 2020 в 13:25. Фото и иллюстрации Драйва, фирм-производителей и из открытых источников

Источник