Почему в одном автомобиле долгая поездка совсем не утомительна, а из другого через пару часов выходишь как побитый? Что такое удобная посадка с точки зрения конструктора ик чему приводят его ошибки? Попробуем ответить на эти вопросы.Пытаясь усесться за руль или на пассажирское место, люди (чаще с "нестандартной" фигурой) нередко вспоминают классическую интермедию А. Райкина: "Кто шил костюм? Мы!". Пуговицы, действительно, бывают пришиты крепко, то есть к второстепенным деталям претензий нет,а неудобство все же возникает. Многим наверняка знакомы ощущения после длительной поездки: боли в пояснице, голеностопном суставе правой ноги, ноющая боль в затекших предплечьях - особенно при езде на автомобилях устаревших моделей. Как сделать автомобиль удобным для маленьких и высоких, полных и худых, мужчин и женщин? Каким должен быть современный легковой автомобиль с точки зрения удобства посадки водителя и пассажиров? Эта проблема постоянно заботит конструкторов. На заре автомобильной эры ее (как и многие другие) решали по наитию. Управление тогдаш-32ЗР 3/98 ними экипажами зачастую требовало от водителя недюжинной силы и ловкости. В наше время компоновка автомобиля регламентирована целым рядом зарубежных и отечественных стандартов (ИСО, Правила ЕЭК ООН, ГОСТы, ОСТы, РТМ). В основе этих документов - исследования в области физиологии и биомеханики. Существует банк данных антропометрических характеристик тела. Это статистически обработанные результаты обмеров большого количества людей, представляющих отдельную нацию или население большой страны. Такие данные наиболее полно были собраны в США. У нас в стране этой проблемой занимались специалисты МГУ. Весь массив полученных параметров обработали в соответствии с законом нормального распределения. Это дало возможность использовать при расчетах и макетировании посадочных мест антропометрические признаки трех групп репрезентативности (представительности), так называемых перцентилей: 5-й или 10-й (маленький рост), 50-й (средний) и 90-й или 95-й (большой рост). Перцентиль - величина, выражаемая в процентах. Соответствует тому или иному перцентилю та часть населения, у которой численное значение какойлибо антропометрической характеристики (или их совокупности) меньше или равно ее заданному значению. Некоторые антропометрические параметры, используемые при проектировании отечественных автомобилей, приведены в табл. 3. Процесс сбора и обработки данных по антропометрии населения достаточно трудоемкий и длительный, даи величины этих показателей трансформируются от поколения к поколению. Поэтому сведения устаревают. Учитывая, что многие отечественные модели разработаны не одно десятилетие назад и продолжают сходить с конвейера по сей день, ожидать от них большого удобства не приходится, особенно высоким людям. Ведь наши недалекие предки, чьи "габариты" были заложены в конструкцию, были куда мельче своих детей-акселератов. Отметим сразу, что требования к посадке и рабочей позе водителя более серьезны и многомерны по сравнению с пассажирскими местами, что вполне понятно. Исключение составляют разве что представительские автомобили, в которых удобству и комфорту пассажиров уделяется особое внимание. Поэтому в дальнейшем сосредоточимся на оценке рабочего места водителя, как более сложного по организации и компоновке. При проектировании и оценке удобства рабочего места учитываются: физиологическая рациональность позы водителя; расположение и досягаемость органов управления, контрольных приборов и сигнализаторов; обзорность; пространство для размещения водителя. Основные элементы компоновки рабочего места водителя и посадоч-Некоторые параметры рабочего места Параметр, ед. изм. Вертикальное расстояние от точки Н до центра рулевого колеса, мм Горизонтальное расстояние от точки Н до центра рулевого колеса, мм Вертикальное расстояние от точки Н до точки В (пятка), мм Горизонтальное расстояние от точки H до точки В. мм Горизонтальное расстояние от точки H до точки А (педаль подачи топлива), мм Угол наклона плоскости рулевого колеса к горизонтали, град. Расстояние от точки Н до внутренней обивки крыши, мм Обозначение Рекомендуемое значение ВАЗ-1111 Результаты замера ВАЗ-2105 ВАЗ-2108 АЗЛК-2141H1220-350385380382370L1500415366230-445Н2 L2285 770260 730275 840230575-800650-85013 А1750-9509006085054,59006286055-70нз860898860858ЗР 3/9833 Характеристики положения манекена на рабочем месте Уровень Параметр Обозначение репрезентативности, % Угол наклона туловица А1 5 50 95 Угол наклона бедра А2 5 50 95 Угол между туловищем и бедром A3 5 50 95 Угол между бедром и голенью А4 5 50 95 Угол между голенью и стопой правой ноги в начальном положении А5 5 50 95 87-90 95-125 90-105 16+4 20+5 Рекомендуемые значения, град. ВАЗ-1111 23 23 23 19,5 19 20 93,5 94 93 106 110 114 82' 85' 85' ВАЗ-2105 20 20 20 29* 29" 2982' 8381* 95 99 100 82* 8482" ВАЗ-2108 20 20 20 16 20 22' 94 90 87* 116,5 110 114 86' 92,5' 81* Результаты замеров, град. АЗЛК-2141 21 21 21 14 14 14 93 92 91 116 118 123 9497* 95-•* Несоответс-вие рекомендуемым значениямных мест пассажиров уточняют и дорабатывают с помощью двух- и трехмерных посадочных манекенов. Двухмерный манекен - не что иное, как плоский шаблон, элементы которого моделируют торс, тазобедренную часть, голень, стопу. Все части шарнирно соединены между собой. Трехмерный посадочный манекен более сложен по конструкции и имитирует не только геометрические, но и весовые параметры человека. Он позволяет наиболее точно определить реальную позу с учетом деформации подушки и спинки сиденья, расстояния до потолка салона, а самое главное, координаты одной из основных контрольных точек, характеризующих параметры рабочего места, - точки Н. Эта точка соответствует положению центра тазобедренного шарнира трехмерного манекена. Следует оговориться, что конструктор, создавая компоновку рабочего места водителя или пассажира, задает координаты так называемой точки R, в идеале совпадающей с координатами точки Н. На практике положение этих точек может не совпадать из-за реальной деформации подушки и спинки сиденья под весом тела. Другой контрольной точкой, важной для определения рабочей позы, является точка контакта пятки правой ноги с полом кабины при положении ступни на педали акселератора (точка В).1/шfTЧф*~~** *• *-j 11т ШШ~ 1 f4.-чЯии* *Испытатели за рулем ВАЗ-2105. Разный рост Напоследок мы попросили черазная посадка (см. рис. и фото). тырех водителей самой разной комплекции (см. фото) кратко проВАЗ-2108. Повторяется та же искомментировать удобство посадки в четырех испытуемых автомобилях тория: чем выше водитель, тем меи попытались обобщить их ответы.нее удобно ему зо рулем. Почти все посетовали на короткий и "далеВот что получилось. кий" рычаг переключения передач. Неудобство для самого высокого ВАЗ-2105. Удобнее всего здесь слишком сильно согнутые ноги и водителю маленького роста (161 см). Единственное, что его не уструль, который "упирается в живот". раивает, - слишком горизонтальный, "автобусный" руль большого ВАЗ-1111. Все достаточно диаметра. Чем выше водитель, тем удобно, только самый высокий похуже ему за рулем "классики". Люжаловался на то, что рычаг коробди ростом 170, 185 и 194 см, кроме ки очутился где-то под коленом отмеченных неудобств с рулем, жаправой ноги. Если ступня большого ловались на посадку с "отклячен- размера, поначалу трудно привыкным задом", чтобы не слишком сгинуть к маленьким сближенным пебать ноги, приходится отодвигать | далькам. К тому же - узко: порой кресло, а корпус наклонять, чтобы приходится толкать пассажира лодотянуться до верхней кромки дактем. лекого руля. У всех быстро устает правая нога, носок которой надо "Москвич-2141". По мнению постоянно тянуть на себя. всех четверых, самый удобный из34ЗР 3/98 На основании исследований в области биомеханики выработаны рекомендации по оптимальным величинам углов между звеньями тела человека, сидящего за рулем. Мы решили посмотреть, как "скроены" отечественные модели. Для этого измерили суставные углы манекена, "сидящего" в автомобилях ВАЗ1111, ВАЗ-2105, ВАЗ-2108 и "Москвич2141" (табл. 2), и некоторые линейные параметры рабочего места в тех же машинах (табл. 1). Теперь кратко прокомментируем, кто, где, как сидит. ВАЗ-1111 Эта микролитражка - образец городского "мини" - на удивление, предоставляет неплохие условия водителю и переднему пассажиру даже высокого роста. Правда, маловат угол в голеностопе правой ноги водителя, когда педаль газа в исходном положе-нии (это соответствует оборотам холостого хода), но недочет своеобразно компенсируется: ведь педаль почти всегда нажата, поскольку мощность двигателя невелика. Хуже левой ноге водителя: снятая с педали сцепления, она упирается в кожух левого переднего колеса, создавая неудобства при длительной езде как высоким, так и низкорослым водителям. Конечно, удобство посадки высоких людей впереди идет в ущерб комфорту пассажиров на заднем сиденье, но ведь в таком автомобиле редко ездит более двух человек. ВАЗ-2105 Хотя внешний габарит "Жигулей" больше, чем у "Оки", удобно устроиться за рулем практически невозможно. Объясняется это взаимным расположением рулевого колеса и педального узла. Для того, чтобы дотянуться до верхнего края обода руля, не отрываясь от спинки сиденья, водитель вынужден придвинуть сиденье с помощью продольной регулировки так, что ноги оказываются чрезмерно согнуты. Даже те, кто привык водить "классику", не будут отрицать, что после длительной поездки ноги, да и руки тоже, устают больше, нежели на более поздних моделях ВАЗ-2108, 2109 и "Москвиче-2141". Зато свободнее задним пассажирам: "далекий" руль удерживает водителя от того, чтобы отодвинуться до упора назад. "МОСКВИЧ-2141" (21412) Здесь угловые характеристики рабочей позы для водителей трех групп репрезентативности оказались оптимальными (за исключением положения голеностопа правой ноги на педали газа). Этот недостаток даже при существующем рабочем ходе педали можно исправить, если педаль приподнять - тогда уменьшится угол в голеностопе. Правда, придется установить на полу кабины (или на самой педали) дополнительный ограничитель хода педали. ВАЗ-2108 (2109, 21099) Некоторые неудобства в "Самаре" испытывают лишь высокорослые люди. При этом рослый водитель, удобно расположившись, очень сильно притесняет сидящих сзади, так что владелец этого автомобиля оказывается почти в той же ситуации, что и хозяин маленькой "Оки". ЗР 3/98Так хитро приходится изгибать голеностоп длинноногому водителю ВАЗ-2105, чтобы "наступить" на газ.тТаблица 3 Основные показатели тела человека для проектирования автомобиля Антропометрическая группа Параметр (перцентиль)5Масса, кг Рост, см стоя сидя над: полом сиденьем Высота над сиденьем.см глаз плеча локтя бедра Высота сиденья, см Высота колена над полом,см Ширина плеч, см Длина руки см Длина ноги, см 49,0±2,0 36,9±1.0 70,6+2,0 85.7+3.0 72,8±2.0 55.5+2,0 19.5+2.0 11.9-1.0 40,5+2.0 126,7+3,0 84.9+2.0 160,9+3.0 55.6±3,05073.7+3.09591.8+3,0171,8+3,0182.8±3,0135.1+3,0 90.3+2.0143,5+3,0 96.4±2,078,1 ±2,0 60,7+2.0 23.8+2.0 14.011.0 44.7±2.083,4±2,0 65,8+2.0 28.2:2.0 16,1+1,0 | 48,9±2,0рассмотренных отечественных автомобилей, хотя высокие пожаловались на некоторые неудобства при работе педалями. Мы коснулись лишь некоторых факторов, влияющих на удобство посадки в автомобиле, чтобы дать читателю только самое общее представление. Если копнуть глубже. .. К этой теме нам еще придется возвращаться, и, видимо, не раз.53,8+2,0 39,8±1,0 76,3+2.0 93.6+3,058.612,0 42,811,0 82,012,0 | 101.513.0 135