கார் இருக்கைகள்: வடிவமைப்பு, வசதி மற்றும் தொழில்நுட்பம் பற்றிய விரிவான மேலோட்டம்

கார் இருக்கைகள் எந்தவொரு வாகனத்திலும் மிகவும் குறைத்து மதிப்பிடப்படும் கூறு என்று சொல்லலாம். நாம் குதிரைத்திறன், எரிபொருள் சிக்கனம் மற்றும் இன்ஃபோடெயின்மென்ட் பற்றி அக்கறைப்படுகிறோம் — ஆனால் நம்மில் பெரும்பாலோர் நம் வாழ்வின் ஆயிரக்கணக்கான மணிநேரங்களில் நாம் உண்மையில் எதில் அமர்கிறோம் என்பதைப் பற்றி சிறிதும் சிந்திப்பதில்லை. இருக்கை பொறியியலில் என்ன இருக்கிறது என்பதை ஓட்டுனர்கள் உண்மையில் புரிந்துகொண்டால், “நாற்காலி” அல்லது “தளபாடம்” போன்ற வார்த்தைகள் சிரிப்பூட்டும் அளவு போதாதவையாக இருக்கும். அந்த உறையின் கீழே வாகனம் முழுவதும் வடிவமைப்பு, உயிரியக்கவியல், பொருட்கள் அறிவியல் மற்றும் பாதுகாப்பு பொறியியலின் மிகவும் சிக்கலான சந்திப்புகளில் ஒன்று உள்ளது.

கார் இருக்கைகள் நீங்கள் நினைப்பதை விட ஏன் முக்கியம்

இருக்கைகள் உட்புற இடத்தின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியை ஆக்கிரமிக்கின்றன, மேலும் அவை மிகவும் முக்கியமானவை — வடிவமைப்பாளர்களுக்கும் தினமும் அவற்றைப் பயன்படுத்தும் மக்களுக்கும். ஓட்டுனருக்கு, இருக்கை என்பது கார் உடனான உடல் தொடர்பின் முதன்மையான வழிமுறை: உடலின் மேற்பரப்பில் மூன்றில் ஒரு பகுதி எப்போதும் அதனுடன் நேரடியாக தொடர்பில் இருக்கும்.

இந்த எண்களை கவனியுங்கள்:

• சராசரி ஐரோப்பிய வாகன ஓட்டுனர் தங்கள் வாழ்நாளில் ஒரு காரில் தோராயமாக 22,000 மணிநேரங்கள் செலவிடுகிறார்.
• இருக்கை தரத்தில் பெரும் முன்னேற்றங்கள் இருந்தபோதிலும், சுமார் 75% ஓட்டுனர்கள் வாகனம் ஓட்டுவதால் ஏற்படும் ஓரளவு முதுகுவலியை அனுபவிக்கிறார்கள்.
• பொதுவான புகார்களில் கழுத்து வலி, மோசமான இரத்த ஓட்டம் மற்றும் முன்கூட்டிய சோர்வு ஆகியவையும் அடங்கும்.
• சோர்வால் ஏற்படும் கவனக்குறைவு ஐரோப்பாவில் தீவிர சாலை விபத்துகளில் மூன்றில் ஒரு பகுதிக்கு காரணமாக உள்ளது.

ஒரு கார் இருக்கை கனமான மற்றும் விலையுயர்ந்த கூறு என்பதால், விளம்பரங்களிலோ பத்திரிக்கை மதிப்புரைகளிலோ பெறுவதை விட பொறியியல் மற்றும் உற்பத்தியில் மிகவும் அதிக கவனம் பெறுகிறது. இருப்பினும், உங்கள் ஆரோக்கியம் மற்றும் பாதுகாப்பில் அதன் தாக்கம் மகத்தானது.

கார் இருக்கை வடிவமைப்பின் சுருக்கமான வரலாறு

நவீன கார் இருக்கைகள் தளபாட தயாரிப்பில் தங்கள் தோற்றத்திலிருந்து நீண்ட தூரம் வந்திருக்கின்றன. ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக தொழில்நுட்பம் எவ்வாறு வளர்ந்தது என்பது இங்கே:

• 1900களின் தொடக்கம்: முதல் குதிரையில்லா வண்டிகள் நேரடியாக தளபாட்டிலிருந்து கடன் வாங்கப்பட்ட ஸ்பிரிங் இருக்கைகளைப் பயன்படுத்தின — தோல் மற்றும் குறைந்தபட்ச திணிப்பால் மூடப்பட்ட முறுக்கிய உலோக ஸ்பிரிங்கள்.
• 1900கள்–1920கள்: விலங்கு முடி, தேங்காய் நூல்கள் மற்றும் ரப்பர் பொருட்கள் உட்பட இயற்கை இழைகளின் பயன்பாட்டுடன் திணிப்பு மேம்பட்டது.
• 1930கள்: லேட்டெக்ஸ் நுரை தோன்றியது, ஸ்பிரிங் அடிப்படையிலான வடிவமைப்புகளை விட இருக்கைகளை கணிசமாக மலிவாக உற்பத்தி செய்ய வழிவகுத்தது.
• 1960களிலிருந்து: பாலியூரிதேன் நுரை — மிகவும் மலிவான மற்றும் பல்துறை சிறப்பு வாய்ந்தது — தொழில்துறை தரநிலையாக மாறியது மற்றும் இன்று வரை பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• 1990களின் தொடக்கத்தில்: பொருளாதார பரிசீலனைகள் ஒரு ஸ்பிரிங் சட்டம் மற்றும் வார்ப்பு நுரை ஓடு ஆகியவற்றை இணைக்கும் கிளாசிக் “சோபா” வடிவமைப்பை திறம்பட முடிவுக்கு கொண்டுவந்தது. ஸ்பிரிங்கள் இன்று இன்னும் இருக்கின்றன, ஆனால் ஒரு செயலற்ற ஆதரவு கூறாக ஒரு அடிப்படை S-வடிவ கம்பியாக எளிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

நவீன கார் இருக்கையின் கட்டமைப்பு

மையத்தில், ஒவ்வொரு நவீன கார் இருக்கையும் உலோகம் அல்லது கலவை பொருட்களால் செய்யப்பட்ட ஒரு கட்டமைப்பு சட்டத்தை சுற்றி கட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த சட்டங்களின் வலிமை கடந்த சில தசாப்தங்களில் கணிசமாக அதிகரித்துள்ளது, இது பெருகிய முறையில் கடுமையான செயலற்ற பாதுகாப்பு விதிமுறைகளால் இயக்கப்படுகிறது. இன்றைய இருக்கைகள் கடுமையான தரங்களை பூர்த்தி செய்ய வேண்டும், அவற்றில் அடங்குவன:

• இருக்கைப்பட்டை நங்கூரங்கள் மற்றும் பல சந்தர்ப்பங்களில் பக்க காற்றுப்பைகளின் ஒருங்கிணைப்பு.
• பரந்த அளவிலான தாக்கல் அளவுருக்கள் முழுவதும் வலிமை சோதனை.
• உற்பத்தியாளர்கள் முழுவதும் இருக்கை கட்டுமானத்தை திறம்பட தரப்படுத்திய செயலற்ற பாதுகாப்பு தரங்களை கடைப்பிடித்தல்.

இந்த கடுமையான தேவைகள் ஒரு தற்செயலான விளைவை ஏற்படுத்தியுள்ளன: அவை வழக்கமான சாலை காரில் சவரல் செய்யப்பட்ட அல்லது தனிப்பயன் இருக்கைகளுக்கான சந்தையை கிட்டத்தட்ட அகற்றிவிட்டன. செயல்திறன் இருக்கைகளில் தனது நற்பெயரை கட்டி எழுப்பிய புகழ்பெற்ற Recaro பிராண்ட் கூட, தோராயமாக ஒரு தசாப்தத்திற்கு முன்பு சிவிலியன் கார் இருக்கைகளை தானே உற்பத்தி செய்வதை நிறுத்திவிட்டது, மூன்றாம் தரப்பு உற்பத்தியாளர்களுக்கு தனது பெயரை உரிமம் வழங்கியது.

கார் இருக்கைகள் தொழில்முறையாக எவ்வாறு மதிப்பிடப்படுகின்றன

இருக்கை வசதி இரண்டு தனித்துவமான கட்டங்களில் மதிப்பிடப்படுகிறது:

• நிலையான வசதி — ஒரு டீலர்ஷிப் ஷோரூமில் வாடிக்கையாளரைப் போல அமர்வதின் முதல் 10–15 வினாடிகளில் உருவாகும் உடனடி தோற்றம். முக்கிய கேள்விகளில் அடங்குவன: இருக்கை நுழைவு மற்றும் வெளியேறுவதை கடினமாக்குகிறதா? அது அதிகமாக கடினமாக அல்லது மென்மையாக உள்ளதா? அது இறுக்கமாக உணர்கிறதா? உடலை எவ்வளவு நன்றாக பிடிக்கிறது? மற்றும் முக்கியமாக — உறையில் உடலின் அழுத்தத்திலிருந்து வரும் எதிர்வினை சக்திகள் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்படுகின்றன? இந்த கடைசி புள்ளியை வாகன பத்திரிக்கையாளர்கள் ஒரு இருக்கையின் “சுயவிவரம்” என்று குறிப்பிடுகிறார்கள்.
• இயக்க வசதி — குறைந்தது ஒன்று முதல் இரண்டு மணிநேர ஓட்டத்தின் போது மதிப்பிடப்படுகிறது. இயக்கத்தில், அனைத்து நிலையான காரணிகளும் இன்னும் பொருந்தும், ஆனால் கூடுதல் அளவுருக்கள் உள்ளே நுழைகின்றன, மிக முக்கியமாக பரந்த அளவிலான அதிர்வுகளை தணிக்கும் இருக்கையின் திறன். ஒரு காரின் சவாரி தரம் அதன் இடைநிறுத்தத்தின் மட்டுமே செயல்பாடு அல்ல — இது டயர்கள், சேஸி மற்றும் இருக்கைகள் ஒன்றாக செயல்படும் ஒரு முக்கோண ஒருங்கிணைப்பு.

இருக்கை வசதி மற்றும் எர்கோனோமிக்ஸ் பின்னால் உள்ள அறிவியல்

இருக்கை வடிவமைப்பில் தீவிரமான அறிவியல் ஆராய்ச்சி 1940களில் தான் தொடங்கியது, மேலும் அந்த கண்டுபிடிப்புகள் வெகுஜன உற்பத்தியில் அர்த்தமுள்ள தாக்கத்தை ஏற்படுத்த மேலும் இரண்டு முதல் மூன்று தசாப்தங்கள் ஆனது. இன்று, தரவு ஏராளமாக உள்ளது — இருப்பினும் எப்போதும் சீரானதாக இல்லை. மிகவும் விவாதிக்கப்படும் கேள்வி இருக்கை மேற்பரப்பில் உடல் சுமை எவ்வாறு விநியோகிக்கப்பட வேண்டும் என்பதாகவே உள்ளது.

இரண்டு முக்கிய சிந்தனை பள்ளிகள் உள்ளன:

• சீரான மென்மை: சிறுபான்மை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு சீரான மென்மையான மேற்பரப்பு — பழைய பிரெஞ்சு கார் இருக்கைகளைப் போல — வசதிக்கு போதுமானது என்று வாதிடுகிறார்கள்.
• மாறும் விறைப்பு: பெரும்பாலான விஞ்ஞானிகள் ஒரு மண்டல அணுகுமுறையை ஆதரிக்கிறார்கள், இதில் வெவ்வேறு உடல் பகுதிகள் வெவ்வேறு சுமைகளை தாங்குவதால் இருக்கையின் அடர்த்தி மாறுகிறது. இஸ்கியல் ட்யூபரோசிட்டிகள் (“அமர்க்கால் எலும்புகள்”) மற்றும் இடுப்பு பகுதியின் கீழ் உறுதியான ஆதரவு, அதிக பாதிக்கப்படக்கூடிய மென்மையான திசுக்களில் அழுத்தத்தை குறைக்கிறது.

மற்ற முக்கிய எர்கோனோமிக் கொள்கைகளில் அடங்குவன:

• இருக்கை தலையணை மற்றும் முதுகுதாங்கிக்கு இடையிலான கோணம் ஆக்கிரமிப்பாளர் முன்னோக்கி சறுக்குவதை தடுக்க வேண்டும், இது சுருக்க அழுத்தத்தின் மேல் திசு இடப்பெயர்வை சேர்க்கும்.
• ஆக்கிரமிப்பாளர்கள் தங்கள் அழுத்த விநியோகத்தை கணிசமாக மாற்றாமல் நீண்ட பயணங்களில் நிலை மாற்றிக்கொள்ள முடியும்.
• சிறந்த அமர்வு நிலையில், ஒவ்வொரு முக்கிய மூட்டும் தோராயமாக அதன் இயக்கத்தின் சராசரி வரம்பில் அமர்கிறது.
• அனைத்து எர்கோனோமிக் கணக்கீடுகளும் H-புள்ளி (இடுப்பு-புள்ளி), இடுப்பு மூட்டின் மையம் — இருக்கை பொறியியலில் ஒரு உலகளாவிய குறிப்பு புள்ளி — உடன் தொடர்பாக செய்யப்படுகின்றன.

அதிர்வு கண்ணோட்டத்தில், இருக்கை சட்டம், மீள் கூறுகள் மற்றும் நுரை ஆகியவை ஒட்டுமொத்தமாக 4 முதல் 8 Hz இன் மிகவும் சிக்கலான அதிர்வெண் வரம்பில் அதிர்வொலியை தவிர்க்க வேண்டும். 0.1 முதல் 0.6 Hz இன் கீழ் வரம்பில் அதிர்வொலி இயக்க சுகவீனத்தை ஏற்படுத்துகிறது — பழைய பெரிய உடல் காரின் பின்புறத்தில் சவாரி செய்தவர்களுக்கு பரிச்சயமான தொட்டாட்டம். சுருள் ஸ்பிரிங் சட்டங்களிலிருந்து விலகியது ஒரு உணர்வுக்கூர்மையான வெஸ்டிபுலர் அமைப்பு உள்ளவர்களுக்கு பெரிதும் பலனளித்துள்ளது, ஏனெனில் நவீன இருக்கையின் இயற்கை அதிர்வெண்கள் கணிசமாக அதிகமாக உள்ளன — இருப்பினும் சாலை அதிர்வுகளை கடினமாக பரப்பும் அளவிற்கு அதிகமாக இல்லை.

சராசரியாக, இருக்கை உறை உடல் எடையின் கீழ் 4–5 செமீ சுருங்குகிறது, மற்றும் கூடுதல் மென்மையான வடிவமைப்புகளில் 8 செமீ வரை. தரை மட்டத்திற்கு மேல் H-புள்ளியின் நிலையாக வரையறுக்கப்படும் இருக்கை உயரம் — அமர்வு வசதியில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, ஆனால் உற்பத்தியாளர்கள் மிகப்பெரிய உடல் வகைகளை ஏற்றுக்கொள்ள வேண்டும். தொழில்துறை தரநிலை வடிவமைப்பு வரம்பு 5வது பெண் சதவீதம் (தோராயமாக 1.53 மீ உயரம்) முதல் 95வது ஆண் சதவீதம் (தோராயமாக 1.87 மீ) வரை இயங்குகிறது, இருப்பினும் இந்த வரம்பிலும் கூட, உற்பத்தியாளர்கள் சுமார் 90% வாடிக்கையாளர்களை மட்டுமே முழுமையாக திருப்திப்படுத்த முடியும்.

சவாலை மேலும் சேர்க்கும் விதத்தில்: மக்கள் உயரமாக வளர்கிறார்கள். அமெரிக்கர்கள் மற்றும் ஐரோப்பியர்கள் சராசரியாக ஒவ்வொரு தசாப்தத்திலும் தோராயமாக ஒரு சென்டிமீட்டர் உயரமாக வளர்கிறார்கள். இதன் விளைவாக, நீளவாட்டு இருக்கை சரிசெய்யும் வரம்புகள் — ஒரு காலத்தில் DIN ஆல் குறைந்தது 160 mm என்று தரப்படுத்தப்பட்டன — இப்போது அடிக்கடி 300 mm ஐ நெருங்குகின்றன. உயர சரிசெய்தல் பொதுவாக 60–70 mm பயணம் வழங்குகிறது.

இருக்கை நுண்காலநிலை மற்றும் உறை பொருட்கள்

உடலில் மூன்றில் ஒரு பகுதி இருக்கையுடன் தொடர்பில் இருப்பதால், உறை வெப்ப வசதியில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. சரியான இருக்கை மேற்பரப்பு வெப்பநிலை 23°C ஆகும், பருவகாலம் அல்லது நாளின் நேரத்தைப் பொருட்படுத்தாமல். சூடேற்றப்பட்ட இருக்கைகள் 1966 முதல் கிடைக்கின்றன, Cadillac முதலில் அவற்றை ஒரு விருப்பமாக வழங்கியபோது — ஆனால் வெப்ப பரிமாற்றம் இரு வழி செயல்முறை. இருக்கை மனித உடலால் வெளியேற்றப்படும் தோராயமாக 75 W/m² வெப்ப ஆற்றலை உறிஞ்சவும் வேண்டும், அதாவது சுவாசிக்கும் தன்மை வெப்பத்தைப் போலவே முக்கியமானது.

பொதுவான உறை பொருட்கள் சுவாசிக்கும் தன்மை மற்றும் வெப்ப மேலாண்மை அடிப்படையில் எவ்வாறு ஒப்பிடுகின்றன என்பது இங்கே:

• செயற்கை தோல் (லெதரெட்): சுவாசிக்கும் தன்மையில் மிக மோசமான செயல்திறன் கொண்டது. இது வெப்பம் மற்றும் ஈரப்பதத்தை சிக்க வைக்கிறது, வெப்பமான சூழல்களில் நீண்ட பயணங்களை அசௌகரியமாக்குகிறது.
• இயற்கை தோல்: சற்று சிறந்தது — இது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு “சுவாசிக்கிறது”. ஆழமான மேற்பரப்பு அமைப்பு நுண்-வடிகால் உதவுகிறது. இருப்பினும், அது இன்னும் அழுத்தத்தின் கீழ் கிட்டத்தட்ட ஊடுருவ முடியாததாக மாறுகிறது, குறிப்பாக அதன் கீழே உள்ள நுரை அடுக்கில்.
• துணி (ஜவுளி): மிக அடிப்படையான துணி உறை கூட சாதாரண சூழல்களில் வெப்பம் கலைவதில் இரண்டு தோல் வகைகளையும் விஞ்சுகிறது. இது மிகவும் சுவாசிக்கக்கூடிய நிலையான விருப்பம்.
• காற்றோட்டத்துடன் துளையிடப்பட்ட தோல்: செயலில் உள்ள காற்றோட்ட விசிறிகளுடன் (பொதுவாக காற்றை உள்ளே தள்ளுவதை விட வெளியே இழுப்பதன் மூலம் செயல்படும்) இணைந்தால், துளையிடப்பட்ட தோல் வெப்ப திறனில் துணியை நெருங்க அல்லது இணையாக இருக்க முடியும். இந்த அமைப்பு 1997 ஆம் ஆண்டில் Saab 9-5 இல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

எதிர்காலத்தில், நேரடியாக இருக்கைகளில் கட்டமைக்கப்பட்ட சிறிய வெப்ப பம்புகள் — குளிரூட்டும் அமைப்புகளைப் போன்ற அதே குளிர்சாதன அடிப்படை கொள்கையில் செயல்படும் — இருக்கை காலநிலை கட்டுப்பாடு தொழில்நுட்பத்தில் அடுத்த படியாக எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன.

கார் இருக்கை தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம்

கார் இருக்கை புதுமை வேகமாக முடுக்கிவிடப்படுகிறது, இரண்டு திசைகளில் போக்குகள் இழுக்கப்படுகின்றன: ஆழமான தனிப்பயனாக்கல் மற்றும் வாகன அமைப்புகளுடன் திறமையான ஒருங்கிணைப்பு.

தனிப்பயனாக்கல் மற்றும் சரிசெய்யும் தன்மை:

• தனிப்பயன் வார்ப்பு இருக்கைகள் — மோட்டார் விளையாட்டு மற்றும் விளையாட்டு கார் உலகில் நீண்ட காலமாக தரமாக இருந்தவை — ஆடம்பர சாலை காரில் வந்துகொண்டிருக்கின்றன. Ferrari ஆண்டுகளாக மூன்று இருக்கை அளவுகளில் சாலை காரை வழங்கியுள்ளது, Porsche 911 மற்றும் 718 இன் ட்ராக் வேரியண்டுகளுக்கு மூன்று விறைப்பு நிலைகளில் தனிப்பட்ட வார்ப்பை வழங்குகிறது.
• Lincoln 2017 இல் 15 சுயாதீனமாக சரிசெய்யக்கூடிய அளவுருக்கள் கொண்ட இருக்கைகளுடன் வெகுஜன-சந்தை சரிசெய்யும் தன்மைக்கான ஒரு அளவுகோலை நிர்ணயித்தது, ஒவ்வொரு தொடையின் ஆதரவின் நீளம் மற்றும் கோணத்தின் தனிப்பட்ட கட்டுப்பாடு உட்பட — அமெரிக்காவில் “30-வழி” இருக்கைகளாக சந்தைப்படுத்தப்படுகிறது (ஒவ்வொரு அளவுருவும் இரண்டு திசைகளில் சரிசெய்யலாம்).
• மசாஜ் செயல்பாடு இப்போது பிரதானமானது, Ford F-150 பிக்அப் போன்ற வாகனங்களிலும் கிடைக்கிறது.

திறமையான இருக்கை தொழில்நுட்பம்:

• இருக்கைகளில் உட்பொதிந்த அடிப்படை உயிர் உணரிகள் விரைவில் ஓட்டுனரின் இதயத்துடிப்பை நேரடியாக கண்காணிக்க அனுமதிக்கும், குறைந்து வரும் விழிப்புணர்வுக்கு எச்சரிக்கைகளுடன்.
• மேம்பட்ட அழுத்த-வரைபட உணரிகள் உறை முழுவதும் உடல் தொடர்பின் “வரைபடத்தை” கண்காணிக்கும், இருக்கை சரிசெய்தல்களை மேம்படுத்துவதற்கு மட்டுமல்ல, செயலில் உள்ள பாதுகாப்பு அமைப்புகளை அளவீடு செய்வதற்கும் பயன்படும்.
• அதே அழுத்த-உணர்தல் தொழில்நுட்பம் உயிரியல் அளவீடு திருட்டு எதிர்ப்பு அமைப்புகளுக்கும் பயன்படலாம் — அங்கீகரிக்கப்பட்ட ஓட்டுனரின் உடலின் தனித்துவமான அழுத்த கையொப்பத்தை அடையாளம் காணும்.

அதிக தொலைவிலான எதிர்காலத்தில் அல்ல என்று சொல்லலாம், “இஸ்கியல் ட்யூபரோசிட்டிகள் அங்கீகரிக்கப்பட்டன — நல்ல பயணம் செய்யுங்கள்” என்ற டாஷ்போர்ட் செய்தி அறிவியல் புனைகதை அல்ல.

நீங்கள் மூலத்தை இங்கே படிக்கலாம்: https://www.drive.ru/technic/5ed0dcc6ec05c4ac13000157.html