Беседы об автомобиле

Почему многих привлекают мягкие пружинные сиденья?

Первая причина – исторически сложившееся представление о комфортабельности эластичного сиденья, о том, что оно поглощает тряску, его поверхность приспосабливается к телу человека и тем самым обеспечивает малое удельное давление на поверхность тела (масса тела распределяется на большой площади). Все это было верно в пору ранних автомобилей, когда шины и подвеска колес были жесткими, амортизаторы – несовершенными, скорости – невысокими, мостовые – булыжными. У современных же автомобилей собственная частота колебаний кузова находится в пределах 50 – 80 колебаний в минуту, что примерно соответствует привычной для человека частоте ходьбы. Введение пружин в конструкцию сидений изменяет эту частоту. Если она уменьшается, возможно укачивание седоков; если увеличивается, происходит то, что можно наблюдать, например, на некоторых автобусах при езде по неровной дороге: масса кузова плавно покачивается на рессорах, а водитель и пассажиры подскакивают на сиденьях.

Этого можно избежать, заменив пружины слоем губчатого материала, что и сделано в новейших конструкциях сидений. Если слой достаточно толстый, то губка облегает тело человека, обеспечивая малое удельное давление. Но толстая подушка имеет и недостатки – она тяжела и дорога, занимает много места в кузове. Поэтому все чаще применяют чашеобразное анатомическое сиденье, которое повторяет форму тела «среднего» человека, а покрывающий «чашу» тонкий слой губчатого материала дополнительно снижает удельное давление и обеспечивает «регулировку» применительно к разным комплекциям людей. Достоинство анатомического сиденья п в том, что края «чаши» обеспечивают хороший боковой упор, необходимый для противодействия центробежной силе на поворотах. На грузовых автомобилях и автобусах, где необходимая частота колебаний кабины не всегда достигается, «чашу» устанавливают на пружинной подставе с амортизатором. Таким образом сохраняется анатомический характер сиденья, но предотвращается его излишняя тряска.

Убедительным доказательством преимуществ анатомического сиденья служит его широкое применение на автомобилях, участвующих в соревнованиях, где водителю приходится много часов без перерыва сидеть за рулем.

Существует мнение, что нужно дать водителю «свободу изменять позу» для отдыха. Но как согласовать это требование с единственным для каждого человека положением, обеспечивающим удобство работы за рулем? Ведь это положение задают с точностью до миллиметров. Оказывается, анатомическое сиденье решает и эту проблему. Сама по себе удобная посадка в нем не вызывает у водителя частой потребности в изменении позы. А если потребность все же возникает, то ничтожное перемещение тела водителя, не нарушающее точности управления, дает необходимый эффект.

Советский ГОСТ на рабочее место водителя грузового автомобиля разрешает регулировку положения не только сидений, но и педалей, рекомендует сравнительно высокую посадку, постоянный угол между подушкой и спинкой и допускает жесткую установку сиденья! Эти положения нередко оспариваются, но в них заложен глубокий смысл.

Дело в том, что необходимо предотвратить сжатие или растяжение внутренних органов и мускулов водителя. На многих низких автомобилях из-за большого на клона подушки угол между подушкой и спинкой уменьшен, что вызывает у водителя потребность в откидывании спинки, при этом ухудшается обзор дороги, водитель отдаляется от «баранки» и, сам того не замечая, тянется к ней, теряет опору, снова откидывается, и так далее. Высокая посадка и постоянный угол исключают все эти неприятности и к тому же улучшают обзор, ведут к упрощению конструкции"

Распространенная перестановка сидений по полозкам дает большой диапазон регулирования, но не лишена дефектов. Так, отодвигаясь от педалей, водитель высокого роста отдаляется и от руля, а низкорослый, наоборот, придвигается и оказывается зажатым между рулевым колесом и спинкой сиденья. Нежесткое крепление сиденья таит опасность в случае резкого торможения, наезда. Наконец, для передвижения сиденья нужно соответственно удлинять кабину или кузов, чтобы не стеснять пассажиров заднего сиденья.

Всех этих недостатков лишена регулировка педалей при жесткой установке сиденья. Ее внедрение ныне облегчается распространением гидравлических приводов и подвесных педалей. Заметим, что на ранних автомобилях, где сиденья были закреплены, нечто подобное уже было: площадки педалей можно было устанавливать винтом в желательное положение.

– Я бы регулировал еще и длину рулевой колонки. К сухопарому водителю его можно подвинуть ближе, а от полного отодвинуть. Рулевое колесо – это ведь самый главный орган управления.

– Я уже высказал свою точку зрения насчет «главного». Но о рулевом колесе стоит поговорить. А заодно и о рычагах.

Рулевое колесо прошло длинный путь развития от полукольца с ручками («рено», 1898) и маховичка станочного типа с пятью-шестью спицами до легкого обруча с единственной упругой поперечиной. Менялось положение колеса – от горизонтального при маховичке до вертикального на некоторых автомобилях 20-х годов. Диаметр рулевого колеса до недавнего времени все возрастал, что уменьшало усилие, которое водитель должен прилагать к колесу. Теперь диаметр, положение и форма «баранки», можно сказать, стабилизировались.

В основу этой стабилизации положен учет анатомии и физиологии человека.

Если водитель вытягивает руку при поворачивании руля, то в работе участвуют только мышцы кисти и предплечья, а при полусогнутой руке – в основном мощные мышцы плеча, что облегчает работу. Руки совершают более точные, но менее сильные движения по вертикали, чем по горизонтали. Значит, плоскость рулевого колеса должна быть тем ближе к горизонтальной и диаметр его тем больше, чем больше усилия требуется к нему приложить. Поэтому на грузовых автомобилях и автобусах с тяжелым управлением, не снабженных гидравлическим или пневматическим усилителем, рулевую колонку ставят почти вертикально, а сиденье – высоко и с небольшим наклоном; диаметр рулевого колеса достигает полуметра и более. На спортивных и «малых» автомобилях с легким, но требующим точности управлением колонку располагают почти горизонтально, а диаметр колеса сводят к минимуму.

Попытки заменить рулевое колесо маховичками отдельно для правой и левой руки, рукоятками или средним качающимся рычагом пока не дали положительных результатов. Цели этих попыток – сделать управление более точным, освободить место перед сиденьем, устранить угрозу удара руля в грудь водителя в случае наезда.

При сохранении «баранки» эти цели тоже могут быть достигнуты. Колесо, штурвал, по-видимому, является все еще наиболее удобным и оправдавшим себя рулевым устройством. И не только на автомобилях. Оно привилось и на судах, и на рельсовом транспорте, и в станкостроении. Оно может быть не совсем круглым для увеличения расстояния от него до сиденья и для образования на его ободе удобных «захватов» (на переходе от круглой части к сплющенной). Опасная жесткая связь «баранки» с находящимся в уязвимой передней части автомобиля рулевым механизмом уже устранена введением телескопических элементов и шарниров на рулевом валу. Последние дают возможность установить рулевое колесо точно в желательное положение независимо от того, где закреплен рулевой механизм, допускают откидывание рулевого колеса для облегчения доступа к сиденью.

Теперь о рычаге перемены передач.

На ранних автомобилях он своим нижним концом передвигал шкивы или ремни трансмиссии под полом кузова-пролетки. Далеко ли до рычага, удобно ли им пользоваться, об этом еще не задумывались. Водителя обрекали на ежеминутные акробатические движения.

Но автомобилей становилось все больше, и уже не все водители были способны и согласны на акробатику, а возросшая скорость требовала быстрого, точного управления. Казалось, что нужно сосредоточить рычаги в одном месте, поближе к рукам водителя. Таким местом избрали вертикальную рулевую колонку. Рядом с ней провели валик, рукоятка на его верхнем конце и рычажок на нижнем служили для управления передачами, теперь уже шестеренными.