Тема 7 интерьер кабин

7.1. Компоновка внутреннего пространства кабины

При разработке интерьера пассажирского салона автомобиля необходимо определить геометрические параметры помещения, в котором находятся люди, расположить в нем достаточно удобные сиденья и выполнить отделку внутренних поверхностей. Конструктор, занимающийся компоновкой внутреннего пространства автомобиля, решает сложную и противоречивую задачу. С одной стороны, он должен стремиться к уменьшению этого пространства, потому что тогда потребуется меньше материалов для изготовления машины, разрабатываемый объект станет легче и дешевле. С другой стороны, человек в кабине должен быть обеспечен достаточным уровнем комфорта для управления машиной.

Компоновка салона легкового автомобиля. На рис. 7.1 схематично показана боковая проекция салона.

Рис. 7.1 Схема салона легкового автомобиля

Положение водителя определяется координатами точки H₁ относительно элементов кузова. Будем полагать, что сиденье водителя находится в крайнем заднем положении. На компоновочном чертеже размещают двухмерный манекен пассажира 95-го уровня репрезентативности таким образом, чтобы его колени не упирались в спинку переднего сиденья, а высота сиденья была достаточной для удобной посадки и не приводила бы к излишнему уменьшению расстояния от точки Н₂ до крыши.

Значения размеров b, с, е, g, а, f, d получаются при реальной компоновке и зависят от предполагаемого силуэта кузова, высоты водительского сиденья, от класса автомобиля. Для компоновки небольшого автомобиля возможно использование манекена 50-го уровня репрезентативности.

Глубина сиденья обычно составляет 480... 520 мм, высота спинки находящейся в контакте со спиной пассажира - 540...600 мм.

Ширина салона зависит от ширины сидений. В табл. 7.1 приведены сведения о рекомендуемой ширине сидений для автомобилей различных классов.

Таблица 7.1

Рекомендуемая ширина сидений легковых автомобилей

Сиденья	Класс автомобиля
	Малый	Нижний средний	Верхний средний	Высокий
	Ширина сидений, мм
Передние:
Ширина сиденья на уровне плеч	1260…1350	1360…1380	1370…1415	1420…1490
Ширина сиденья на уровне бедер	1200…1300	1360…1380	1370…1415	1400…1540
Задние
Ширина сиденья на уровне плеч	1265…1300	1360…1380	1355…1410	1400…1490
Ширина сиденья на уровне бедер	1200…1300	1320…1370	1310…1400	1360…1520

7.2. Сиденья

Автомобильное сиденье находится в движущемся объекте, который подвергается динамическим воздействиям. Это определяет требования, которым автомобильные сиденья должны удовлетворять.

Эти сиденья должны обеспечивать:

• удобную позу водителя и пассажира;

• благоприятное распределение давлений на участки тела;

• защиту человека от вибраций и других динамических воздействий;

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

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

• возможность изменения позы.

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

Сиденье должно соответствовать стандартным требованиям пассивной безопасности.

Удобная поза водителя и пассажира обеспечивается габаритными параметрами сиденья, формой и упругостью подушки сиденья и спинки. Основная нагрузка от веса сидящего человека приходится на седалищные бугры. В зависимости от наклона подушки сиденья и ее формы таз человека может занимать различное положение (рис. 7.2).

Н

Рис. 7.2. Влияние профиля сиденья на положение позвоночника: а — при плоском сиденье; б — при сиденье с опорным валиком

а рис. 7.2, а изображено положение таза человека при плоском сиденье. Вес верхней части корпуса создает на плече l вращающий момент, действующий на таз. При этом седалищные бугры сползают вперед, а позвоночник неестественно изгибается. Стрелки показывают основные силы, сдвигающие тело человека. На рис. 7.2, б изображено сиденье, имеющее опорный валик 1, который препятствует скольжению туловища вперед. Опора 2 в зоне поясницы поддерживает таз, он занимает анатомически правильное положение, и мышцы туловища расслабляются. Стрелки показывают направление сил, удерживающих тело человека. Положительный эффект достигается также наклоном подушки сиденья спереди назад. При этом необходимый угол наклона зависит от высоты сиденья и положения бедер.

Когда человек занимает на сиденье правильное положение, основная вертикальная нагрузка приходится на седалищные бугры или располагается несколько впереди них.

На рис. 7.3 показаны эпюры удовлетворительного распределения давления на подушке и спинке сиденья.

Для удерживания тела от смещения в боковом направлений в боковых частях подушки делают валики, препятствующие боковому смещению тела при крутых поворотах. Вогнутая форма придается также и спинке.

Способность сиденья изолировать человека от динамических, прежде всего вибрационных, воздействий определяется упругостью сиденья и способностью демпфировать колебания.

Упругодемпфирующие характеристики автомобильных сидений зависят от их конструкции, от вида упругого элемента. Сиденья с металлическими упругими элементами показаны на рис. 7.4.

Рис. 7.3. Эпюра удовлетворительного распределения давлений (кПа) на спинку (а) и подушку (б) сиденья

Рис. 7.4. Сиденья с металлическими упругими элементами:

а — цилиндрические пружины сжатия; б — пружины непрерывного плетения; в — змейковые пружины; г — горизонтальные пружины растяжения

В качестве упругих элементов сидений часто используются различные вспененные синтетические материалы. Примеры конструкций таких сидений приведены на рис. 7.5.

Рис. 7.5. Сиденья с неметаллическими упругими элементами:

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

Из-за трения тела о сиденье при движении транспортного средства, от теплоты и испарений, выделяемых телом, между телом человека и сиденьем возникает неблагоприятная среда. Одежда становится влажной, создается ощущение дискомфорта. Важнейшим свойством обивки и непосредственно прилегающего к ней изнутри материала сиденья является паропроницаемость.

Необходимо, чтобы обивка сиденья имела определенные фрикционные свойства, шероховатость, что препятствует нежелательному перемещению человека при горизонтальных ускорениях. Но поверхность материала обивки не должна быть излишне грубой, чтобы не изнашивать одежду.

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