Os assentos são provavelmente a parte mais subestimada de um carro. Gostamos de nos sentir confortáveis, mas não temos ideia de como eles funcionam. Se fôssemos bem versados, dificilmente usaríamos jargões tão primitivos como “móveis” ou “cadeiras”. A obra-prima mais complexa de design, engenharia e tecnologia às vezes está escondida sob estofados opacos. Como é um elemento muito caro e pesado do carro, ele recebe muito mais atenção no design e na produção do que na publicidade ou em uma reportagem sobre um test drive jornalístico.
Os assentos, que ocupam uma parte significativa do interior, são extremamente importantes para os designers. Para o motorista, o assento é o principal canal de comunicação física com o carro: um terço da superfície do corpo está em contato com ele. Estudos europeus mostram que o motorista médio passa cerca de 22 mil horas no carro durante sua vida. E embora assentos de muito baixa qualidade não sejam encontrados com frequência hoje, cerca de 75% dos motoristas se queixam de problemas nas costas em certa medida. E também dores no pescoço, dificuldades circulatórias, fadiga prematura… A perda de concentração resultante desta última é a causa de um terço dos acidentes rodoviários graves na Europa. E depois de tudo isso, você apenas as chama de “cadeiras”.
Embora tudo tenha começado com tecnologias de móveis. Até o início do século XX, as carruagens sem cavalos eram equipadas com assentos de molas, como o sofá de uma avó: um conjunto de molas de metal retorcido era coberto com couro com um pequeno forro macio. Desde 1900, essa camada específica foi aprimorada, com o uso de fibras naturais, desde pêlos de animais até fios de coco, inclusive emborrachados. Na década de 1930, apareceu uma espuma, primeiro látex. Isso tornou os assentos mais baratos em comparação com os de primavera. Desde a década de 1960, uma espuma de poliuretano ainda mais acessível com vários derivados entrou na indústria automotiva.
Mesmo 30 anos atrás, acreditava-se que os melhores assentos de carro combinavam uma estrutura de mola e uma concha de espuma moldada, mas considerações econômicas anularam o design do “sofá” no início dos anos 1990. As molas do assento ainda são usadas hoje, mas foram simplificadas para um fio em forma de S, como um suporte discreto para a espuma.
Em qualquer caso, a estrutura feita de metal ou compósitos serve como base. Sua força aumentou muitas vezes nas últimas décadas, principalmente devido aos requisitos mais rigorosos de segurança passiva. Pelo menos travas de cinto, ou mesmo travesseiros infláveis, agora estão presos aos assentos, e os próprios assentos devem ser testados quanto à resistência em uma variedade de parâmetros. Esses padrões, assim como o desenvolvimento de uma abordagem científica para o design de assentos padrão, quase mataram o mercado de assentos ajustados. Até mesmo a famosa empresa Recaro, que começou com eles, não produz assentos civis para carros há cerca de dez anos, apenas “trocando o nome” na lateral.
É comum avaliar os assentos de carro profissionalmente duas vezes. A percepção primária é estática, literalmente durante os primeiros 10 a 15 segundos em que você está sentado, como um cliente em uma concessionária de automóveis. O assento interfere no processo de sua entrada no carro? Quão difícil é isso? Você não está apertado? Isso se mantém bem? E o mais importante: como as forças reativas são distribuídas a partir da pressão do corpo humano no estofamento. Em termos simples, qual é o “perfil” do assento que é frequentemente mencionado em testes automotivos?
Então, durante uma viagem de pelo menos uma ou duas horas, uma imagem de conforto dinâmico é formada. Todos esses fatores, embora a percepção deles possa mudar em movimento, também incluem a forma como o assento amortece uma ampla gama de vibrações. Afinal, não só a suspensão é responsável pelo bom percurso, mas também o triunvirato de pneus, chassis e assentos.
Cientificamente falando, a estrutura, os elementos elásticos e a espuma juntos e separadamente devem evitar ressonâncias na faixa de frequência mais desagradável, de quatro a oito hertz. Ressonâncias em frequências de 0,1 a 0,6 Hz causam enjôo ― você se lembra do banco traseiro calmo do Volga do seu avô? A rejeição de armações em molas torcidas facilitou significativamente a vida de pessoas com aparelho vestibular fraco. As frequências de vibração natural dos assentos modernos são muito maiores. Mas eles também não devem ser muito rígidos, para não transmitirem vibrações.
Como fazer um assento perfeito? A pesquisa científica sobre esse tópico começou apenas na década de 1940 e levou de duas a três décadas até que os resultados tivessem um efeito perceptível na produção em massa, e não em todos os lugares. Mas agora não faltam dados e ninguém parece trabalhar por capricho ou por tentativa e erro. Numerosos estudos às vezes até se contradizem. Em particular, na questão mais importante — como a carga do corpo deve ser distribuída sobre o assento.
Uma minoria de cientistas acredita que basta tornar um assento uniformemente macio, como, por exemplo, em carros franceses antigos. A maioria dos cientistas afirma que a rigidez deve variar, porque diferentes partes do corpo não suportam a carga igualmente. É possível reduzir a pressão sobre os tecidos vulneráveis tornando o assento mais denso nos pontos de contato com as partes mais resistentes do corpo. São nádegas sob tuberosidades isquiáticas e região lombar.
O ângulo entre o travesseiro e o encosto do banco é selecionado de forma que a pessoa não “deslize” sobre o travesseiro, pois assim o deslocamento dos tecidos se somará à tensão da compressão na parte inferior do corpo. Ao mesmo tempo, aqueles que se sentam devem poder mudar de posição em uma longa jornada sem alterar significativamente o mapa de pressão. Na posição mais confortável para uma pessoa, cada uma das juntas está aproximadamente no meio de sua faixa de rotação. Todos os cálculos são feitos em relação ao centro da articulação do quadril, o chamado ponto H (ponto do quadril, mas alguns engenheiros usam o índice R).
É levado em consideração que o estofamento é deformado em média em 4-5 cm abaixo do peso corporal. Em assentos extra-macios – cerca de 8 cm. O conforto da posição do assento depende de sua altura, ou seja, da posição do ponto H acima do piso da carroceria. O problema é que todas as pessoas são diferentes. Basta lembrar a proporção de residentes americanos obesos ou a estatura média estatisticamente baixa dos chineses.
A faixa tradicional entre o chamado quinto percentil feminino (uma mulher com cerca de 1,53 m de altura) e o 95º masculino (1,87 m) difere de mercado para mercado. Mas mesmo dentro dessa estrutura, os fabricantes conseguem satisfazer apenas 90% dos clientes. Eles precisam escolher para quem o carro é produzido principalmente, porque mesmo um milhão de ajustes não podem compensar totalmente a diferença no físico. Mas o assento não deve apenas segurar, posicionar confortavelmente o corpo, mas também fixá-lo.
E também há evidências de que as pessoas estão ficando mais altas: americanos e europeus ficam um centímetro mais altos a cada dez anos. Não é surpreendente que as faixas de ajuste longitudinal dos bancos dianteiros, antes descritas pelos padrões DIN em pelo menos 160 mm, hoje às vezes cheguem a quase 300. O garfo de ajuste de altura geralmente é de 60 a 70 mm.
O microclima é uma história diferente. Como um terço do nosso corpo está em contato com o assento, seu papel em proporcionar conforto térmico é enorme. A temperatura ideal da superfície é de 23 ºС a qualquer hora do dia e do ano. Sem surpresa, os assentos aquecidos apareceram já em 1966 como uma opção para os carros Cadillac. Mas a troca de calor é um processo bidirecional. O estofamento deve absorver aproximadamente 75 W/m² da energia térmica do corpo humano. Simplificando, ele deve permitir a passagem de ar e suor.
Com exceção das capas adicionais do mercado automotivo, o estofamento em couro artificial é a pior opção nesse quesito. Natural, ainda que um pouco, mas “respira” – embora seja desejável fornecer uma textura profunda para garantir a microdrenagem. Ao mesmo tempo, a espuma formadora deve ser espessa em qualquer caso, porque se torna quase impermeável quando comprimida em mais de 80%.
Porém, o tecido, mesmo o mais barato, é melhor. O estofamento de couro pode ser comparado a ele em termos de eficiência de remoção de calor somente no caso de perfurações caras e ventilação ainda mais cara. Como regra geral, os ventiladores trabalham para extrair o ar. Esse tem sido o caso desde 1997, quando um sistema similar foi lançado no Saab 9-5. Provavelmente, pequenas bombas de calor mais eficientes serão incorporadas em breve aos assentos. Eles usam o princípio do ar condicionado – a seleção ou liberação de calor quando o estado agregado do refrigerante muda.
Entre as tendências atuais, há uma individualização máxima para uma pessoa específica com o uso de acomodações pessoais, como vem sendo feito há muito tempo no automobilismo e na indústria de carros esportivos. Quando a Ferrari vende três tamanhos de assentos para carros de rua há muito tempo, a Porsche já oferece moldagem individual de “baldes” de três graus de rigidez para as versões de pista dos modelos 911 e 718.
Quanto aos carros produzidos em massa, os fabricantes tentam aumentar o número de ajustes. A recordista é a marca Lincoln, que desde 2017 oferece assentos com 15 parâmetros ajustáveis, incluindo mudanças individuais no comprimento e ângulo das almofadas de cada quadril. No estilo americano, eles são chamados de assentos com 30 ajustes, o que significa que todos os tamanhos podem ser alterados em duas direções.
A massagem não é nenhuma surpresa, ela é oferecida até mesmo para picapes Ford F-150. Sensores simples embutidos nos assentos logo permitirão que o motorista monitore seu pulso e avise sobre um ciclo de vigilância. Com certeza, a série também incluirá sensores avançados de carga do assento que controlam o “mapa” da pressão da pessoa no estofamento. Isso é útil não apenas para otimizar os ajustes do assento em si, mas também para ajustar os sistemas de segurança ativos. E até mesmo para sistemas antifurto! Assim, podemos ler facilmente algo como “suas tuberosidades isquiáticas são reconhecidas, faça uma boa viagem” no painel em um futuro próximo.
Você pode ler o original aqui: https://www.drive.ru/technic/5ed0dcc6ec05c4ac13000157.html
Publicado August 12, 2021 • 9m to read
