Сиденье автомобиля
Сиденье современного автомобиля представляет собой сложную техническую систему, призванную обеспечить комфорт и безопасность водителя и пассажиров. Конструкция сидений постоянно совершенствуется. Основными конструктивными элементами автомобильного сидения являются рама, подушка и спинка. Рама служит основой сидения. Она изготавливается из высокопрочной стали. Предусматривается продольное перемещение рамы сидения по специальным направляющим. Перемещение может осуществляться вручную или с использованием электрического привода. На раме размещается подушка и спинка сидения. Подушка сидения имеет специальную форму, которая предупреждает проскальзывание человека под ремни безопасности при резком торможении. С подушкой шарнирно соединена спинка сидения. Спинка может быть как цельная, так и составная. Высота спинки пропорциональна размерам среднестатистического человека, чем достигается лучшая опора для плеч. На подушке и спинке имеются боковые валики, обеспечивающие плотную посадку человека. Подушка и спинка сидения имеют слоеную структуру. На раме размещаются пружины, которые покрывает вспененный наполнитель – пенополиуретан. Сверху сидение покрывает обивка. В качестве обивки используются различные материалы: ткань (обивочная, велюр и др.), искусственная кожа (винил, алькантара и др.), натуральная кожа. Обивка сидения выполнятся как из однородных материалов, так и комбинированных (различные ткани, ткань — натуральная кожа, алькантара – натуральная кожа и др.). Большинство сидений изготавливается из прочной недорогой обивочной ткани. Сиденье автомобиля может иметь различные регулировки положения:
- продольное перемещение;
- вертикальное перемещение;
- угол наклона спинки;
- угол наклона верхней части спинки (для составных спинок);
- угол подъема подушки;
- вылет подушки;
- высота и вылет поясничной поддержки;
- величина боковой поддержки;
- складывание сидений (в т.ч. сидения переднего пассажира).
Регулировки положения сидений могут иметь механический, электрический, пневматический или комбинированный (например, пневмоэлектрический) привод. Механические регулировки производятся с помощью рычага или регулировочного колеса, электрические (пневматические) с помощью переключателя.
На некоторых автомобильных сидениях предусмотрена функция сохранения изменений регулировок (т.н. сидение с памятью). Сохраненные регулировки можно использовать впоследствии путем нажатия соответствующего переключателя или дистанционно. Функция позволяет нескольким водителям (обычно двум) хранить свои параметры сидения. Память регулировки сидений сохраняется, как правило, вместе с настройками наружных зеркал заднего вида и положения рулевого колеса.
Поясничная поддержка сидений призвана уменьшить нагрузку на мышцы спины при движении. Поясничная поддержка представляет собой валик, расположенный в спинке сидения. Валик может перемещаться по высоте и в продольном направлении.
Впереди планеты всей в плане конструкции автомобильных сидений находится Mercedes-Benz. Его современные мультиконтурные сидения оборудованы регулируемыми воздушными камерами, что позволяет адаптировать параметры сидения в соответствии с индивидуальными анатомическими особенностями человека и его требованиями к комфорту.
Воздушные камеры располагаются под обивкой сидения и включают боковые валики в подушке сидения, поясничную поддержку, боковые валики в спинке сидения, плечевую поддержку. Регулировка степени наполнения воздушных камер производится с помощью пьезоклапанов, включенных в пневматическую систему. Пьезоклапаны также интегрированы в систему превентивной безопасности Pre-Safe, которая самостоятельно надувает боковые валики сидения в качестве меры защиты при вероятной аварии.
В мултиконтурных сидениях предусмотрена регулировка степени боковой поддержки при повороте. В зависимости от угла поворота рулевого колеса, поперечного ускорения и скорости автомобиля пьезоклапаны воздушных камер регулируют давление и объем воздуха в соответствующих воздушных камерах, тем самым достигается лучшая боковая поддержка седока.
На автомобильное сидение могут устанавливаться дополнительные конструктивные элементы, обеспечивающие седокам больший комфорт и безопасность: подголовник, подлокотник, система подогрева, система вентиляции, массажная система.
Перечень дополнительного оборудования сидения может существенно отличаться в зависимости от класса и модели конкретного автомобиля. Наблюдается устойчивая тенденция оборудования дополнительными функциями сидений бюджетных автомобилей.
Подголовник является конструктивным элементом сидения с 1959 года. В настоящее время подголовник является обязательным элементом оборудования передних сидений автомобиля, а также большинства задних сидений. Подголовник располагается на спинке сидения позади головы человека. Предусматривается обязательная регулировка подголовника по высоте. На некоторых автомобилях регулируется угол наклона подголовника.
Подголовник включен в систему пассивной безопасности, т.к. помимо комфорта обеспечивает защиту от плетевых травм позвоночника при наезде на автомобиль сзади. Наиболее совершенную конструкцию имеет активный подголовник, который приближается к голове при ударе.
Подлокотник представляет собой подставку для отдыха руки. В передней части автомобиля в базовой комплектации или в качестве опции устанавливается центральный подлокотник. На ряде внедорожников и микроавтобусов центральный подлокотник прикреплен к каждому из сидений. Центральный подлокотник закрывает отсек для хранения вещей. В качестве второго подлокотника выступает специальный внутренний упор двери автомобиля.
Задний подлокотник устанавливается (откидывается) между сидениями на место центрального сидения. В подлокотнике может быть выполнен бокс для хранения вещей, места для установки стаканов. На автомобилях представительского класса задний подлокотник, как правило, стационарный. Такой подлокотник оборудуется пультом управления сидениями и другими системами автомобиля (климат-контролем, аудиосистемой, видеосистемой, телефоном и др.).
С 1966 года сиденья автомобиля оборудуются системой подогрева, которая представляет собой нагревательный элемент, встроенный под обивку. При прохождении тока через нагревательный элемент электрическая энергия превращается в тепло. Подогреватель сидения активируется переключателем. Система подогрева сидений имеет несколько фиксированных параметров нагрева (сильный, средний, слабый).
Система вентиляции сидений сравнительно новой устройство (с 1997 года), предлагаемое в качестве опции на автомобили бизнес и представительского класса. Система объединяет осевые вентиляторы, вмонтированные в спинку и подушку сидения (как правило, два в спинке, два в подушке, но может быть и больше).
Вентиляторы закачивают прохладный воздух прохладный воздух с уровня пола и равномерно распределяют его через воздухопроницаемый слой под обивкой сидения. Вентиляция сидений имеет несколько режимов работы. С целью предотвращения избыточного охлаждения вентиляция сидений может работать совместно с системой подогрева, т.н. активная вентиляция сидений.
Массажная система стимулирует мышцы спины, улучшает циркуляцию крови и тем самым, помогает предотвратить раннюю усталость. Конструкция системы включает несколько электромеханических массажных точек, оптимально распределенных по спине, плечам и пояснице. Система предусматривает несколько уровней интенсивности массажа и управляется как в автоматическом, так и в ручном режиме.
Иную конструкцию имеет массажная система сидений автомобилей Mercedes-Benz. Массаж спины производят отдельные воздушные камеры под обивкой сидения. Поочередное заполнение и освобождение камер от воздуха создает пульсирующее движение по всей спине.
Хорошо спроектированное водительское сиденье
Сегодня нет сомнений в том, что все автомобили должны быть оборудованы сиденьями с ремнями безопасности и подголовниками. Однако мы можем не знать, какую эволюцию прошел этот элемент за последние десятилетия. С развитием автомобильного транспорта и регулирования, требования к безопасности и комфорту значительно возросли, и автомобильные сиденья получили новые функции, о которых раньше никто даже не задумывался.
На первый взгляд, автомобильные сиденья, используемые водителями и пассажирами сегодня, не сильно отличаются от моделей, установленных в автомобилях два-три десятилетия назад. Однако дизайнеры и опытные специалисты знают, что производство нового автомобильного сиденья требует тщательного анализа каждой детали конструкции и серии сложных испытаний в мастерской по изготовлению прототипов. Весь процесс может занять несколько лет, а сиденья, разработанные для разных классов автомобилей, могут существенно отличаться друг от друга. Различные предложения сопровождают проектирование сидений для автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и для электромобилей из-за разного расположения центра тяжести в этих двух типах транспортных средств. Главная цель для конструкторов, независимо от типа автокресла, – совместить требования безопасности и комфорта в одном изделии, что в условиях постоянного стремления к снижению собственного веса автомобилей может оказаться непростой задачей.
Современные автокресла – чем они отличаются от своих предшественников?
Сиденья, использовавшиеся в автомобилях 1990-х годов, не сильно отличались по конструкции. Они были относительно громоздкими, тяжелыми и имели довольно простые формы, которые были универсальными для всех классов автомобилей. Они также не должны были отвечать строгим требованиям по энергопоглощению или индивидуальному комфорту. В то время не так много внимания уделялось, например, регулировке сиденья под индивидуальную фигуру. Современные автомобильные сиденья гораздо сложнее. Они должны иметь правильные контуры, чтобы обеспечить лучшую стабилизацию позвоночника водителя, что лучше всего видно на примере ковшеобразных сидений для спортивных автомобилей. Сиденья в автомобилях также стали больше и в то же время легче. Общий вес такого компонента снизился с 50-60 кг до 22 кг в среднем.
Этого удалось достичь в основном за счет использования современных материалов. Например, традиционные пенополиуретаны были заменены очень легкими, но чрезвычайно прочными вспененными пластиками, такими как вспененный полипропилен (EPP). Этот материал обладает очень высокой поглощающей способностью, что делает его идеальным для защиты от последствий возможной аварии. В результате удара он не распадается на части, а возвращается к своей прежней форме. Поэтому он лучше других пластмасс подходит для производства компонентов пассивной безопасности. Высокая прочность EPP позволяет создавать автомобильные сиденья с меньшим поперечным сечением. Это экономит ценное пространство в салоне автомобиля, что часто является важным аргументом для потенциального пользователя. Современные автомобильные сиденья имеют гораздо больше функций.
Каковы функции автомобильного кресла?
Современные автомобильные сиденья могут состоять из сотни деталей и быть интегрированы большим количеством дополнительных механизмов и электронных систем, чтобы ежедневно обеспечивать пассажирам повышенный комфорт и безопасность. Помимо тщательно спрятанных под швами подушек безопасности, которые защищают пассажиров в очень точно определенной зоне, сидения могут включать в себя механизмы многоступенчатой регулировки, подогрева, вентиляции и, в моделях автомобилей класса люкс, массажа. Специально интегрированные датчики могут сохранять индивидуальные настройки и определять присутствие пассажира, что, в свою очередь, определяет работу других систем активной безопасности, таких как предупреждение о пристегивании ремней безопасности или срабатывании подушек безопасности. Электрические автокресла в некоторых моделях автомобилей могут даже автоматически изменять положение сиденья, спинки и подголовника во время длительных поездок, чтобы уменьшить нагрузку на различные части тела пассажира. Учитывая столь широкий ассортимент оборудования для автомобильных сидений, самой сложной задачей было объединить такие запросы, как комфорт, безопасность и эстетика. Тем более что на горизонте уже появляются новые концепции автономных автомобилей. При разработке специальных сидений придется учитывать совершенно новые аспекты, связанные со способом их использования.
Как устроено автомобильное сиденье?
The level of safety provided by a modern car seat is made up of many aspects and design details. The main role in this respect is played by the metal frame, which carries the heaviest loads in the event of an accident. Foam fillings are also responsible for absorbing forces and must therefore be designed with the right type of material. Nowadays, two layers are increasingly used instead of one type of foam. The bottom, harder and more durable seat and backrest base are made of foamed EPP polypropylene. Not only does it dampen shocks or impacts, but it also provides adequate springiness to the seat, which indirectly affects its comfort. Due to the fact that the structure of this material is mostly air, it is much lighter than traditional polyurethane foams and is fully recyclable. The top layer closer to the covering is in turn a soft type of foam responsible for the feeling of comfort to the touch. A major advantage of foamed polypropylene as a material for the manufacture of modern car seats is the ease of design using innovative computer technology and 3D visualisation. Modern EPP processing methods make it possible to obtain fillings of any shape, taking into account the safe and aesthetic routing of wires or sensors. The next challenge for designers will be to develop a seat for an autonomous car with a reclining function that provides a similar level of safety to a seated passenger. Modern technologies for the design of EPP automotive components may allow for another breakthrough in this field as well.
Уровень безопасности, обеспечиваемый современным автокреслом, складывается из множества аспектов и деталей конструкции. Главную роль в этом отношении играет металлический каркас, на который приходится самая большая нагрузка в случае аварии. Наполнители из пены также отвечают за поглощение сил и поэтому должны быть сконструированы из правильного типа материала. В настоящее время все чаще вместо одного типа пены используются два слоя. Нижняя, более жесткая и прочная основа сиденья и спинки изготавливается из вспененного полипропилена EPP. Он не только гасит толчки или удары, но и обеспечивает достаточную упругость сиденья, что косвенно влияет на его комфорт. Благодаря тому, что структура этого материала состоит в основном из воздуха, он гораздо легче традиционного пенополиуретана и полностью пригоден для вторичной переработки. Верхний слой, расположенный ближе к покрытию, в свою очередь, представляет собой мягкий тип пены, отвечающий за ощущение комфорта на ощупь. Основным преимуществом вспененного полипропилена как материала для производства современных автомобильных сидений является простота проектирования с использованием инновационных компьютерных технологий и 3D-визуализации. Современные методы обработки EPP позволяют получать наполнители любой формы, с учетом безопасной и эстетичной прокладки проводов или датчиков. Следующим вызовом для дизайнеров станет разработка сиденья для автономного автомобиля с функцией откидывания, обеспечивающего аналогичный уровень безопасности сидящего пассажира. Современные технологии проектирования автомобильных компонентов из EPP могут позволить совершить еще один прорыв и в этой области.
Хотите получить более специализированные знания?
Каковы основные принципы КСО для автомобильной промышленности? 21 октября 2021
Развитие роботизации производства в автомобильной отрасли – большая выгода и более широкие перспективы 18 сентября 2020
DFM – Дизайн для производства в автомобильной промышленности. Преимущества, добавленная стоимость и затраты 26 июля 2021
Формованные продукты в автомобильной промышленности – прочные компоненты из легкого материала 22 декабря 2021
Индивидуальная конфигурация автомобиля – тенденция завтрашнего дня 07 мая 2020
Циркулярная экономика и линейная цепочка создания стоимости — что лучше для производственного сектора? 05 июля 2022
Логистика в автомобильной промышленности – эффективные решения и инновации 04 июля 2022
Как эффективно повысить энергоэффективность в автомобильной промышленности? 30 июня 2022
XCEED – один из лучших блокчейн-проектов по версии журнала Forbes 17 мая 2022
Как эффективно звукоизолировать пол и кузов автомобиля? 15 мая 2022
Какое место в автомобиле является самым безопасным для детей и взрослых? Важность ремней безопасности и конструкции автомобильных сидений. 15 мая 2022
Автомобильные сиденья и кресла
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.
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.
Из чего состоит сиденье
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.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
- Перспективы автомобильных кузовов
- Антикоррозионная защита кузова, окраска
- Проблемы штамповки и сварки кузова
- Дорожные испытания кузова
- Испытания кузова в лабораторных условиях
- Электрооборудование и электрическая система автомобиля
- Кондиционирование воздуха, система отопления и вентиляции, кондиционер
- Бамперы автомобиля
- Оснащение салона (облицовка, приборы, обивка, покрытия)
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, или специальное сиденье, спинку которого можно откинуть и получить вторую постель.
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 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
Рассмотрим в качестве примера устройство переднего сиденья автомобиля М-21 «Волга».
Для использования сидений в качестве постели для отдыха в пути переднее сиденье имеет опрокидывающуюся спинку. Кроме того, это сиденье можно перемещать вперед и назад в горизонтальной плоскости, тогда как подушка и спинка заднего сиденья неподвижны.
Сиденье состоит из проволочной рамки подушки и пружин, к которым проволочными скобами прикреплена обтяжка. На обтяжке лежит ватник 8 подушки и на нем прокладка из мягкой зубчатой резины, обтянутая обивкой. Каркас подушки болтами крепится к салазкам.
Сиденья автомобиля отличаются от других видов сидений (мебель в жилых помещениях, большинство сидений в железнодорожных вагонах) прежде всего тем, что они должны обеспечивать не только удобное положение водителя и пассажира, определяемое заданными размерами сиденья, но и смягчение колебаний, испытываемых кузовом при движении автомобиля по неровной дороге. Соответствующим подбором пружин и других частей сиденья можно создать большие удобства для пассажира, причем это имеет меньшее значение для легкового автомобиля, чем для грузового. Последнее объясняется тем, что сравнительно малое давление в шинах и мягкие рессоры легкового автомобиля обеспечивают ему достаточную плавность хода, в то время как грузовой автомобиль имеет шины высокого давления и жесткие рессоры.
Рис. 1. Сиденья автомобиля ЗИС -110:
1 — подушка сиденья водителя: 2 — подставка сиденья водителя; 3 — спинка сиденья водителя; 4 — остов откидного сиденья.
Передние сиденья легковых автомобилей и сиденья автобусов состоят обычно из остова, подушки и спинки. Сиденье водителя имеет в дополнение к перечисленным узлам механизм перемещения для регулировки положения сиденья по отношению к рулевому колесу, рычагам и педалям. Задние сиденья легковых автомобилей, автобусов и сиденья в кабинах грузовых автомобилей не имеют остова: подушка сиденья закрепляется на подставе, входящей в корпус кузова, а спинка — на задней стенке кузова или кабины.
Остов сиденья выполняется в большинстве конструкций из изогнутых и сваренных отрезков тонкостенных стальных труб диаметром от 22 (автомобили «Москвич» и ГАЗ М-20) до 25 мм (автобус ЗИС -154). Ножки остова прикрепляются к полу кузова с помощью
Рис. 2. Подушка сиденья ЗИС -5:
1 — обивка (верх); 2 — чехол; 3 — набивка; 4 — накладка; 5 — стяжка; 6 — верхняя рамка; 7 — скрепка; S — обивка (подзор);. 9 — скоба; 10 — зажим; 11 — пружина; 12 — нижняя рамка; 13 — диагональная растяжка; 14 — обивка задника.
фланцев и болтов или устанавливаются в полозки для продольного перемещения при регулировке. Подушка и спинка собираются и устанавливаются на остове отдельно. В конструкции сидений легкового автомобиля на остове устанавливают проволочную сетку или ряд горизонтальных жестких пружин, для чего в трубах сверлятся отверстия. Горизонтальные пружины, например у автомобиля «Москвич», изготовляются из проволоки диаметром 2—2,6 мм. Наружный диаметр пружины 12 мм; пружины имеют крючки на концах и большое количество витков (шаг витка в среднем 2,5 мм при ненагруженной пружине). При нагрузке около 15 кг стрела прогиба пружин составляет до 60 мм, а удлинение не более 10%. После накладывания на получившееся основание пружинного каркаса подушки (или спинки) сиденье покрывают матрацем и обивкой, край которых закрепляют на нижней или внутренней стороне трубчатого остова. При отдельных от остова подушке и спинке их основные составные части (пружинный каркас, матрац и обивка) закрепляются на нижней рамке подушки или спинки, сделанной из дерева, проволоки или стального угольника.
Каркас состоит из нижней и верхней замкнутых проволочных рамок (диаметр проволоки 4—6 мм), деталей крепления пружин к рамкам, пружин и связей.
Пружины располагаются рядами (продольными или поперечными). Количество пружин и наиболее употребительные размеры их показаны в табл. 1
Таблица 1
Пружины сидений автомобильных кузовов
Характеристика эластичности пружин и всей подушки определяется средним коэфициентом жесткости и частотой колебаний, но для оценки удобств для пассажира важна характеристика всей подушки, так как накладываемый на пружины матрац придает подушке или спинке амортизирующие свойства.
Средний коэфициент жесткости — это нагрузка, необходимая для деформации подушки или спинки на 1 см после прогиба ее при статической нагрузке 50 кг (вес человека, приходящийся на подушку). На рис. 264 показана кривая средних коэфициентов жесткости для подушек грузовых и легковых автомобилей. Из этой кривой видно, во-первых, что на автомобилях применяются подушки различной жесткости и, во-вторых, что матрац и другие элементы подушки увеличивают коэфициент жесткости. Снижение коэфици-ента жесткости не всегда способствует увеличению удобств, создаваемых подушкой. Наоборот, при чрезмерно мягких пружинах подушка может вызывать раскачку пассажира, пробивание подушки вплоть до остова или подставы при резких колебаниях автомобиля, повышенный износ обивочных материалов. В грузовых автомобилях мягкие подушки способствуют значительным колебаниям пассажира на сиденье и вызывают трение его спины о спинку сиденья. Помимо неудобств для пассажира такое перемещение является причиной усиленного истирания обивки спинки пуговицами, пряжками и другими частями одежды пассажира.
На рис. 3 показана схема замера частоты колебаний подушки на записывающем приборе.
Частота колебаний в минуту равна частному от деления расстояния, проходимого лентой прибора в минуту, на среднее расстояние для одного колебания (01, 02, 03 и т. д.).
На рис. 266 показаны колебания пассажира на подушках различной жесткости в грузовом автомобиле. Частота колебаний составляет для мягкой в минуту; во втором случае амплитуды колебаний значительно меньше по величине, и колебания быстро затухают.
Лучшая амортизирующая способность подушки в этом случае зависит от того, что она имеет плотный матрац и снизу закрыта фибровым листом с небольшим отверстием. При сжатии подушки сжимается также и воздух, находящийся внутри подушки, который медленно выходит через отверстие в нижнем листе и амортизирует часть колебаний.
Рис. 3. Схема определения частоты колебаний подушки сиденья.
В других случаях (легковой автомобиль) подобная амортизация достигается матрацем и чех-чаются пружины. Установка чехлов на пружинах, устраняя их взаимное соприкосновение, обеспечивает бесшумность работы всей системы.
Однако слишком жесткая подушка быстро утомляет пассажира даже в том случае, когда автомобиль движется по ровной дороге.
Иногда для уменьшения колебаний и устранения относительного перемещения подушки и спинки все сиденье водителя устанавливается на пружинной подставе (на грузовых автомобилях) или подвешивается, также с помощью пружинного устройства, к задней стенке кабины.
Рис. 4. Колебания пассажира на обычной подушке грузового автомобиля (/) и на улучшенной подушке (2).
На автомобилях советского производства устанавливаются подушки разных типов. На грузовых автомобилях применяются подушки и спинки с пружинами без чехлов, на автомобиле ГАЗ М-20 — подушка с пружинами в чехлах и спинки с зигзагообразными пружинами, на автомобиле «Москвич» — подушки и спинки с основанием из горизонтальных пружин, на автомобилях ЗИС -110 — сложные комбинированные подушки, на автобусах ЗИС -154 — подушки из губчатой резины и спинки, наполненные волосом.
Рис. 5. Современная подушка легкового автомобиля с матрацем из губчатой резины и волоса и с чехлами вокруг пружин.
Рис. 6. Колебания пассажира на обитой подушке (/) и на каркасе без обивки, матраца и чехлов к пружинам (2).
В подушке ЗИС -5 на нижней рамке закреплены П-образные зажимы для пружин. Верхние витки пружин связаны между собой и с верхней рамкой каркаса полосовыми скрепками (толщина материала 1 мм). Передний пруток верхней рамки во избежание перекосов подушки подпирается диагональными связями, задние концы которых закреплены на нижней рамке. Верхняя рамка стянута несколькими поперечными прутками. Матрац закрепляется на каркасе шпагатом и проволокой. Обивка в виде сшитого из нествует, и -пружины крепятся не к зажимам, а к штампованным по перечинам с отогнутыми лапками.
Рис. 7. Подушка сиденья ЗИС -150:
1 — нижняя рамка; 2 — поперечин»; 3 — пружина; 4 — распорка; 5 — матрац; 6 — обивка; 7 — верхняя рамка; 8 – скрепка;
Жесткая подушка для грузового автомобиля изображена на рис. 270. Вдоль и поперек нижней и верхней рамок натянуты горизонтальные витые пружины из проволоки диаметром 1,6 мм. Такая же пружина надета на нижнюю рамку. Витые пружины служат связующим звеном для всех пружин подушки (крайние витки пружин продеваются в витые пружины). Каркас заключен в чехол из мешковины, на который накладывается матрац.
Рис. 8. Улучшенная подушка для грузового автомобиля:
1 — пружина; 2— витые связывающие пружины; 3 — металлическая планка; 4 — фибра или паргнит; 5 — ватник; 6 — обивка; 7 — валик из древесной стружки; 8 — чехол (мешковина).
При отсутствии деревянной нижней рамки обивка закрепляется на проволочной рамке скрепками, подшивается снизу к каркасу или привертывается шурупами по металлу к остову сиденья.
Рис. 9. Подушка сиденья ЗИС -110:
1 — пружины в чехлах; 2 — губчатая резина; 3 — ватник; 4— гагачий пух; 5 — обивка; 6 — накладка.
Подушка сиденья ЗИС -110 имеет проволочную сетку, натянутую на трубчатый остов в качестве нижней рамки подушки, резиновый матрац и чехлы к пружинам.
Спинки сидений автомобиля «Москвич» упрощенного и облегченного типа. На трубчатом остове натянуты горизонтальные пружины (диаметр витка 9 мм, диаметр проволоки 1,5 мм, длина пружины 360—395 мм, число витков 225), на которые укладывается матрац.
Рис. 10. Схема сиденья водителя автомобиля “Москвич”:
1 — обивка; 2 — матрац; 3— поручень; 4— остов спинки; 5 — пружина; 6 — горизонтальная пружина; 7 — сетка; 8 — остов; 9 — угольник; 10 — нижняя рамка.
Для легковых автомобилей сиденья с подушками из одной губчатой резины неудобны, так как они или жестки, или слишком мягки, для автобусов же с их длинной базой, большим диаметром колес и сравнительно жесткой подвеской они вполне пригодны и получили распространение благодаря своей дешевизне, простоте конструкции и малому весу. Подушка из губчатой резины формуется целиком, причем в ней оставляются воздушные карманы. Подушка крепится на фанерном основании с отверстиями против карманов для входа и выхода воздуха при колебаниях подушки.
В спинках сидений автобусов необходимо не только обеспечить эластичность, но и небольшую их толщину, чтобы уменьшить шаг сидений. Для этого иногда спинки изготовляются не с пружинами или резиной, а с прорезиненным волосом, и им придается форма, в очертания которой вписывается контур фигуры сидящего человека.
В конструкции спинок сидений применяются также пластинчатые и зигзагообразные пружины. Такой каркас, снабженный легким перекрытием из мелких пружин или хорошим ватником, обеспечивает спинке эластичность, малый вес, незначительную толщину и позволяет увеличивать пространство для ног пассажиров заднего сиденья.
Рис. 11. Подушка из губчатой резины.
Рис. 12. Пассажирское сиденье автобуса.
Рис. 13. Спинка с зигзагообразными пружинами:
1 — обивка; 2 — каркас; 3 — пружина; 4 — матрац.
Рис. 14. Механизм перемещения сиденья ГАЗ М-20:
1 и 12 — кронштейны; 2 — салазки; 3 – ползун; 4 — направляющая зубчатка; 5 — вал зубчатки; б—стопор; 7 — пружина стопора; 8—стержень стопора; 9 — ось ролика; 10 — ролик; 11 — пружина.
Рис. 15. Сиденье водителя автобуса ЗИС -154:
1 — рукоятка регулирования продольного положения; 2 — винт регулирования высоты; 3 — рукоятка регулирования наклона спинки; 4 — рычаг регулирования наклона подушки.
Матрац позволяет распределить давление от пружин на возможно большую площадь поверхности подушки и уменьшить тем самым среднее удельное давление тела пассажира на подушку. Кроме того, матрац должен иметь достаточную амортизирующую и звукопоглощающую способность. В конструкциях автомобилей высокого класса во избежание продавливания матрица между ним и пружинами устанавливаются стеганые или резиновые подкладки. Материалами для матрацев служат хлопчатобумажная и шерстяная вата, шерсть, конский волос, растительное волокно, морская трава, губчатая резина, гагачий пух ( ЗИС -110). Губчатая резина придает подушке наиболее гладкую поверхность, но обладает меньшей амортизирующей способностью.
Рис. 16. Откидное сиденье автомобиля ЗИС -110.
Обивка сидений должна быть достаточно плотной, чтобы усиливать действие матраца в распределении нагрузки на возможно большее число пружин; кроме того, обивка должна обладать достаточной прочностью, обеспечивать подушкам соответствующий внешний вид и сохранение гладкости в процессе эксплоатации. Материалом для обивки служат сукно, кожа (в открывающихся кузовах) или дерматин.
Наилучшими качествами обладает подушка с пружинами небольших размеров в чехлах из плотной ткани и с двойным матрацем из губчатой резины и волоса. Матрац из волоса укладывается либо под резину, либо на нее. В последнем случае несколько снижается гладкость подушки, но обеспечивается лучшая вентиляция ее поверхности.
Механизм перемещения сиденья у легкового автомобиля состоит из рукоятки, тяги, упора, гребенки и пружины. При повороте рукоятки упор выходит из выреза гребенки, а после установки сиденья в новое положение снова заходит в нее.
Имеются конструкции с откидными спинками (например, чехословацкий автомобиль Татра). Для приведения спинки в лежачее положение сиденье водителя сдвигается вперед, спинка поднимается до выхода ее остова из гнезда и откидывается назад, заполняя пространство между подушками переднего и заднего сидений и образуя два спальных места.
Сиденье водителя в автобусе допускает регулировку в продольном направлении, по высоте и углам наклона подушки и спинки.
Дополнительные откидные сиденья легковых автомобилей ЗИС -110 и ЗИМ выполняются по следующей схеме: в гнездах пола кузова шарнирно закрепляются кронштейны подушки, а на них — рамка спинки; спинка откидывается вперед до прилегания к подушке, после чего все сиденье может быть опущено в углубление в полу и в перегородке (или в спинке переднего сиденья). В откинутом положении откидное сиденье не занимает места в кузове.