Автомобиль орындықтары: дизайн, жайлылық және технологияларға егжей-тегжейлі шолу

Автомобиль орындықтары кез келген көліктің ең бағаланбаған бөлігі болып табылады. Біз қуат, отын шығыны және ақпараттық-ойын-сауық жүйелері туралы ойлаймыз — алайда көпшілігіміз өмірімізде мыңдаған сағат отыратын нәрсеге аз мән береміз. Жүргізушілер орындық инженериясына не кіретінін шынымен түсінсе, «орындық» немесе «жиһаз» сияқты сөздер мүлдем жеткіліксіз болып сезілер еді. Сол жастықтың астында дизайн, биомеханика, материалтану және қауіпсіздік инженериясының бүкіл көліктегі ең күрделі қиылысуының бірі жатыр.

Автомобиль орындықтары неге ойлағаннан да маңызды

Орындықтар интерьердің едәуір бөлігін алып жатыр және олар өте маңызды — дизайнерлер үшін де, күн сайын пайдаланатын адамдар үшін де. Жүргізуші үшін орындық — автомобильмен физикалық байланыстың негізгі арнасы: дене беті мен орындық арасында үнемі тікелей байланыста болатын үлес шамамен үштен бірін құрайды.

Мына сандарды қарастырыңыз:

Орташа еуропалық жүргізуші өмір бойы автомобильде шамамен 22 000 сағат өткізеді.
Орындық сапасының едәуір жақсаруына қарамастан, жүргізушілердің шамамен 75%-ы жүруге байланысты белгілі дәрежеде арқа ауруын сезінеді.
Жалпы шағымдарға мойын ауруы, қан айналымының нашарлауы және мерзімінен бұрын шаршау да жатады.
Шаршауға байланысты зейін жоғалту Еуропадағы ауыр жол апаттарының үштен бірін тудырады.

Автомобиль орындығы ауыр да, қымбат та бөлік болғандықтан, инженерия мен өндірісте оған жарнамадағыдан немесе баспасөз пікірлеріндегіден әлдеқайда көп көңіл бөлінеді. Алайда оның денсаулығыңыз бен қауіпсіздігіңізге әсері орасан зор.

Автомобиль орындықтары дизайнының қысқаша тарихы

Заманауи автомобиль орындықтары жиһаз жасаудан бастау алып, ұзақ жол жүрді. Технологиялар бір ғасырдан астам уақыт ішінде қалай дамыды:

XX ғасырдың басы: Алғашқы «атсыз арбалар» жиһаздан тікелей алынған серіппелі орындықтарды пайдаланды — бұралған металл серіппелер теріге оралған және аз төсемді болды.
1900–1920 жж.: Жануар жүні, кокос жіптері және резиналанған материалдарды қоса алғанда, табиғи талшықтардың қолданылуымен төсем жақсарды.
1930 жж.: Латекс көбік пайда болды, бұл орындықтарды серіппеге негізделген конструкцияларға қарағанда айтарлықтай арзанырақ жасауға мүмкіндік берді.
1960 жылдардан бастап: Полиуретан көбігі — арзанырақ және бейімді — салалық стандартқа айналды және бүгінгі күні кеңінен қолданылуда.
1990 жылдардың басына қарай: Экономикалық пайымдар серіппелі жақтауы мен қалыпталған көбік қабығын біріктіретін классикалық «диван» дизайнын іс жүзінде жойды. Серіппелер бүгінде де бар, бірақ пассивті тіреу элементі ретінде қарапайым S-тәрізді сым түрінде жеңілдетілген.

Заманауи автомобиль орындығының анатомиясы

Негізінде, әрбір заманауи автомобиль орындығы металдан немесе композитті материалдардан жасалған конструктивті жақтауда орнатылған. Бұл жақтаулардың беріктігі соңғы онжылдықтарда, күшейіп бара жатқан пассивті қауіпсіздік нормативтерінің ықпалымен, айтарлықтай артты. Бүгінгі орындықтар қатаң стандарттарды қанағаттандыруы керек, соның ішінде:

Қауіпсіздік белдігінің бекіту нүктелерін және көп жағдайда бүйірлік ауа жастықшаларын біріктіру.
Соқтығысу параметрлерінің кең ауқымы бойынша беріктікті тестілеу.
Өндірушілер арасындағы орындық конструкциясын іс жүзінде стандарттаған пассивті қауіпсіздік нормативтеріне сәйкестік.

Бұл қатаң талаптар күтпеген салдарға алып келді: олар кәдімгі жол автомобильдері үшін реттелген немесе арнайы орындықтардың кейінгі нарығын іс жүзінде жойды. Тіпті өнімділік орындықтарымен беделін қалыптастырған әйгілі Recaro бренді де шамамен он жыл бұрын азаматтық автомобиль орындықтарын өндіруді тоқтатып, атауын үшінші тарап өндірушілеріне лицензиялауға ауысты.

Автомобиль орындықтарын кәсіби бағалау

Орындық жайлылығы екі бөлек кезеңде бағаланады:

Статикалық жайлылық — дилерлік орталықтың көрме залындағы тұтынушы сияқты отырғаннан кейінгі алғашқы 10–15 секунд ішінде қалыптасатын бірінші әсер. Негізгі сұрақтар: Орындыққа кіріп-шығу қиын ба? Ол тым қатты немесе тым жұмсақ па? Тығыз сезіндіреді ме? Дене қаншалықты жақсы ұсталады? Және маңызды сұрақ — дененің қысымынан туындайтын реакциялық күштер жастық бетіне қаншалықты тең бөлінеді? Соңғы мәселені автомобиль журналистері орындықтың «профилі» деп атайды.
Динамикалық жайлылық — кемінде бір-екі сағаттық жүріс барысында бағаланады. Қозғалыс кезінде барлық статикалық факторлар сақталады, бірақ қосымша параметрлер де ескеріледі — ең бастысы, орындықтың кең ауқымды тербелістерді сөндіру қабілеті. Автомобильдің жүріс сапасы тек тіреу механизмінің функциясы емес — бұл шина, шасси және орындықтардың бірлесіп жұмыс істеуінен туындайтын үштік.

Орындық жайлылығы мен эргономиканың ғылыми негіздері

Орындық дизайнына арналған серьезді ғылыми зерттеулер тек 1940-шы жылдары басталды, және бұл нәтижелердің жаппай өндіріске мәнді әсер етуіне тағы екі-үш онжылдық кетті. Бүгінде деректер мол — бірақ олар әрдайым бірізді бола бермейді. Ең даулы мәселе дене жүктемесінің орындық беті бойынша қалай бөлінуі керектігі болып қалуда.

Екі негізгі ой мектебі бар:

Бірыңғай жұмсақтық: Зерттеушілердің аз бөлігі ескі француз автомобиль орындықтарына ұқсас біркелкі жұмсақ бет жайлылық үшін жеткілікті деп санайды.
Айнымалы қаттылық: Ғалымдардың көпшілігі аймақтық тәсілді қолдайды, мұнда орындықтың тығыздығы дененің әртүрлі бөліктері әртүрлі жүктемені көтеретіндіктен өзгеріп отырады. Мықын сүйектерінің («отыру сүйектері») және бел аймағының астында қатаңырақ тіреу осал жұмсақ тіндерге қысымды азайтады.

Басқа негізгі эргономикалық принциптер мыналарды қамтиды:

Отырғыш жастығы мен арқалық арасындағы бұрыш отырушының алға сырғып кетуінің алдын алуы тиіс, өйткені бұл компрессиялық стрессқа тін жылжуын қосып жіберер еді.
Ұзақ сапарларда отырушылар қысым бөлінісін айтарлықтай өзгертпей отырыс позицияларын ауыстыра алуы керек.
Идеалды отыру позициясында әрбір ірі буын оның қозғалыс диапазонының шамамен ортасында болады.
Барлық эргономикалық есептеулер орындық инженериясының жалпыға бірдей анықтамасы болып табылатын H нүктесіне (жамбас нүктесіне) — жамбас буынының орталығына қатысты жасалады.

Тербеліс тұрғысынан алғанда, орындық жақтауы, серпімді элементтер және көбік бірлесіп 4-тен 8 Гц-ке дейінгі ең проблемалы жиілік диапазонындағы резонанстан аулақ болуы тиіс. 0,1-ден 0,6 Гц-ке дейінгі төменгі диапазондағы резонанс қозғалыс ауруын тудырады — ескі үлкен кузовты автомобильдің артқы орнында отырған кез келген адамға таныс тербелісті айтайық. Орам серіппелі жақтаулардан бас тартылуы вестибулярлы жүйесі сезімтал адамдарға едәуір пайда тигізді, өйткені заманауи орындықтардың табиғи жиіліктері айтарлықтай жоғары — бірақ жол тербелістерін өрескел беретіндей жоғары емес.

Орташа алғанда, орындық жастығы дене салмағының әсерімен 4–5 см қысылады, ал өте жұмсақ конструкцияларда 8 см-ге дейін. Орындық биіктігі — еден үстінен H нүктесінің орны ретінде анықталған — отыру жайлылығында маңызды рөл атқарады, бірақ өндірушілер дене типтерінің орасан зор ауқымын ескеруі тиіс. Салалық стандартты дизайн ауқымы 5-ші перцентильді әйелден (шамамен 1,53 м бойлы) 95-ші перцентильді еркекке дейін (шамамен 1,87 м) созылады, бірақ осы ауқыммен де өндірушілер тұтынушылардың тек шамамен 90%-ын толық қанағаттандыра алады.

Қиындықты арттыратын жағдай: адамдар ұзарып барады. Американдықтар мен еуропалықтар орташа есеппен он жыл сайын шамамен бір сантиметрге ұзарады. Нәтижесінде бойлық бағыттағы орындықты реттеу ауқымдары — бұрын DIN стандарты бойынша кемінде 160 мм деп белгіленген — енді жиі 300 мм-ге жақындайды. Биіктікті реттеу әдетте 60–70 мм жол ұзындығын ұсынады.

Тиісті интерьер күтімі: былғары автомобиль орындықтарын кірден үнемі тазалау

Тиісті интерьер күтімі: былғары орындықтарды кірден үнемі тазалау

Орындық микроклиматы және жастық материалдары

Дененің шамамен үштен бірі орындықпен байланыста болғандықтан, жастық материалы жылулық жайлылықта маңызды рөл атқарады. Оңтайлы орындық беті температурасы — 23°С, жыл мезгіліне немесе күн уақытына қарамастан. Жылытылатын орындықтар 1966 жылдан бері қол жетімді, оларды алғаш рет Кадиллак опция ретінде ұсынған — бірақ жылу алмасу екі жақты процесс. Орындық сонымен бірге адам ағзасы шығаратын 75 Вт/м² жылу энергиясын жұтуы тиіс, яғни ауа өткізгіштігі жылылықтан кем маңызды емес.

Жалпы жастық материалдарының ауа өткізгіштігі мен жылулық басқару тұрғысынан салыстырмасы:

Жасанды тері (кожзам): Ауа өткізгіштігі бойынша ең нашар нәтиже. Ол жылу мен ылғалды ұстайды, бұл жылы жағдайларда ұзақ сапарларды жайсыз етеді.
Табиғи тері: Сәл жақсырақ — ол шектеулі дәрежеде «тыныс алады». Терең бет текстурасы микро-дренажға көмектеседі. Алайда, компрессия кезінде, әсіресе астындағы көбік қабатында, ол іс жүзінде өткізбейтін болады.
Мата (текстиль): Тіпті ең қарапайым мата жастығы қалыпты жағдайда жылу шығарылымы бойынша екі тері түрінен де жоғары. Бұл ең ауа өткізгіш стандартты опция.
Желдетілетін тесіктелген тері: Белсенді желдеткіш желдеткіштермен (әдетте ауаны ішке итерудің орнына сыртқа шығару арқылы жұмыс істейтін) бірлестірілгенде, тесіктелген тері жылулық тиімділік жағынан матаға жете алады немесе жақындайды. Бұл жүйе 1997 жылы Saab 9-5-те алғаш рет пайдаланылды.

Болашаққа қарасақ, тікелей орындықтарға орнатылған кішкентай жылу сорғыштары — ауаны баптау жүйелерімен бірдей тоңазытқыш принципте жұмыс істейтін — орындық климатын басқару технологиясының келесі қадамы болады деп күтілуде.

Автомобиль орындықтары технологиясының болашағы

Автомобиль орындықтарындағы инновациялар екі бағытта жылдам дамып келеді: терең жекелендіру және көлік жүйелерімен интеллектуалды интеграция.

Жекелендіру және реттелгіштік:

Мотоспорт пен спорттық автомобильдер әлемінде ұзақ уақыттан бері стандарт болып табылатын жеке қалыпталған орындықтар люкс жол автомобильдеріне жетіп келеді. Феррари жылдар бойы жол автомобильдерін үш орындық өлшемімен ұсынып келеді, ал Порше 911 мен 718-дің трек нұсқалары үшін үш қаттылық деңгейімен жеке қалыптауды ұсынады.
Линкольн 2017 жылы 15 тәуелсіз реттелетін параметрі бар орындықтармен жаппай нарыққа арналған реттелгіштік эталонын орнатты, соның ішінде әр сан тірегінің ұзындығы мен бұрышын жеке басқару — АҚШ-та «30 жолды» орындықтар ретінде жарнамаланды (әр параметр екі бағытта реттеледі).
Массаж функциясы қазір кеңінен таралды, Форд F-150 жүк автомобілі сияқты қолжетімді көліктерде де қол жетімді.

Интеллектуалды орындық технологиясы:

Орындықтарға енгізілген негізгі биосенсорлар жақын арада жүргізушінің жүрек соғу жиілігін нақты уақытта бақылауға, сергектіктің төмендеуі туралы ескертулермен қамтуға мүмкіндік береді.
Жетілдірілген қысым картасын жасайтын сенсорлар жастық бетіндегі дене байланысының «картасын» қадағалайды, бұл тек орындықты реттеуді оңтайландыру үшін ғана емес, белсенді қауіпсіздік жүйелерін калибрлеу үшін де пайдалы.
Бірдей қысымды сезу технологиясы биометриялық ұрлыққа қарсы жүйелерге де кіре алады — рұқсат берілген жүргізушінің дене қысымының бірегей «саусақ ізін» тани отырып.

Алыс емес болашақта, «Мықын сүйектері танылды — жақсы сапар» сияқты бақылау тақтасы хабарламасы ғылыми фантастика болмауы мүмкін.