關(guān)于汽車座椅設(shè)計(jì)我們需要知道什么

時(shí)間：2022-08-06作者：上海霖智自動(dòng)化科技有限公司瀏覽：221

設(shè)計(jì)座椅是汽車設(shè)計(jì)的第一步

 

沒開玩笑，在所有的汽車設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師們第一步都是先確定座椅的設(shè)計(jì)。準(zhǔn)確點(diǎn)說，設(shè)計(jì)師們較先考慮的是車內(nèi)成員的坐姿。對(duì)于SUV車型來說，駕駛員的坐姿會(huì)直立一些，位置也會(huì)高；而對(duì)于轎車來說，駕駛員的坐姿會(huì)低很多，并且微微后仰；對(duì)于一些sai車（比如各級(jí)別的方程式），駕駛員其實(shí)是“躺”在車內(nèi)的。之所以要先設(shè)計(jì)座椅，是因?yàn)榇_定了駕駛員的坐姿以后，才能根據(jù)人體的H點(diǎn)來設(shè)計(jì)座椅，包括位置、造型、薄厚、可調(diào)角度等等。也只有確定了坐姿之后，方向盤、踏板、中控臺(tái)、車門等等這些位置才能夠較終確定。
要想設(shè)計(jì)一款舒適的座椅，光靠各種理念來支撐肯定不行，重要的是得知道具體的人體數(shù)據(jù)。一般來說，設(shè)計(jì)師們會(huì)利用人體百分比模板來做參考。也就是說，設(shè)計(jì)出來的座椅可以讓百分之多少的人能夠正常乘坐。這個(gè)聽起來簡(jiǎn)單，給你們看張圖就知道座椅設(shè)計(jì)的復(fù)雜了：
人體的脊柱是有自然S型彎曲的，也因此座椅靠背要設(shè)計(jì)成上半部分凹陷、下半部分**的造型。一般來說，要想讓人坐起來比較舒適，座椅要對(duì)胸上部、后背中部和上部以及腰椎的下部有著比較強(qiáng)的支撐才可以。
千萬(wàn)別以為座椅舒適度指的就是長(zhǎng)時(shí)間乘坐不會(huì)累，實(shí)際上，座椅設(shè)計(jì)時(shí)要解決的另外一個(gè)問題就是應(yīng)對(duì)加速度。對(duì)汽車來說，無論是急加速還是急轉(zhuǎn)彎，其縱向或是橫向的加速度基本可以達(dá)到0.7G、0.8G左右。因此，座椅除了要具備一定的側(cè)向支撐，從而限制住駕駛員身體的來回移動(dòng)，同時(shí)還要能夠消除在合成加速度狀態(tài)下車上成員的不適感。
一般座椅由表層材質(zhì)、填充物、骨架、調(diào)節(jié)裝置和車身連接件構(gòu)成。雖然看似不是很復(fù)雜，但是由于座椅的使用頻度*，又和安全息息相關(guān)，因此每一部分在設(shè)計(jì)時(shí)都必須考慮到安全性及耐用度。所以座椅的研發(fā)周期很長(zhǎng)，基本上跟整車是同步的。工程師告訴我，就表鏈?zhǔn)阶味?，研發(fā)周期大概在2年左右。

 

材質(zhì)篇

 

你以為面料就是簡(jiǎn)單地將各種材質(zhì)包上去？當(dāng)然不是，其實(shí)座椅的面料單獨(dú)是個(gè)專業(yè)。如何zui大化地將一整塊皮子分塊？如何進(jìn)行縫紉久坐后也不會(huì)破損？如何進(jìn)行表面處理，使得座椅能夠耐刮擦、耐光照、并且可清洗？在ji端環(huán)境下，如何保證座椅的耐用性？這些都是座椅在研發(fā)時(shí)需要考慮到的。工程師告訴我，他們的表鏈?zhǔn)阶尉褪菍⒁徽麎K皮子直接用純手工縫制出表鏈?zhǔn)降男Ч绻麑⒆芜M(jìn)行拆解的話，依然是一整張皮子，這些都是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的。
織物座椅雖然看上去Low，但優(yōu)點(diǎn)也很多，很多人買車的時(shí)候非常抵觸織物座椅，認(rèn)為會(huì)嚴(yán)重拉低車子的形象。但實(shí)際上，織物座椅也是有不少優(yōu)點(diǎn)的，比如透氣性。人坐在座椅上的時(shí)候，基本上與椅面是完全貼合的，這就造成了熱量散不出去，所以特別容易出汗。但是織物材質(zhì)的座椅就基本不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題。同時(shí)，織物座椅的摩擦力非常大，可以很好地限制人在座椅上的滑動(dòng)，在急轉(zhuǎn)彎或急剎車時(shí)不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)。

 

 

結(jié)構(gòu)篇

 

除了舒適性和支撐，重要的是安全。人給座椅一個(gè)壓力，座椅就會(huì)給人一個(gè)反作用的支持力，這是我們?cè)谥袑W(xué)時(shí)學(xué)到的知識(shí)。因此，在正常駕駛狀態(tài)時(shí)，座椅要能保證給駕駛者很好的支撐，同時(shí)靠合理的設(shè)計(jì)將支持力分散到身體的各處，保證長(zhǎng)途駕駛的舒適性。而在特殊情況時(shí)，例如發(fā)生碰撞，座椅要通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證車內(nèi)成員的人身安全，這才是座椅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一大難點(diǎn)。

座椅也需要考慮輕量化

 座椅的體量比較大，也因此在設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮到輕量化，當(dāng)然前提是不能喪失安全性。比較直觀的方法是減少金屬材質(zhì)的運(yùn)用，比如采用較薄較輕的材質(zhì)，或是依靠打孔來減重，不過這需要進(jìn)行大量的模擬分析計(jì)算，以確保座椅的安全性。

設(shè)計(jì)篇

正常坐姿可以夠到中控臺(tái)上的所有按鍵

 在確定駕駛員的坐姿時(shí)，其中有一項(xiàng)要求是：駕駛員在正常坐姿時(shí)，要能操控中控臺(tái)上的所有按鍵。這在汽車設(shè)計(jì)中也有個(gè)專**詞，叫做「手伸界面」。這不僅是為了方便駕駛員操作，能保證行車時(shí)的安全。

功能篇

座椅電機(jī)——器小也要活兒好

 座椅的電動(dòng)調(diào)節(jié)都是靠安裝在座椅里面的電機(jī)，無論是位置還是附加的加熱、按摩、通風(fēng)等功能都是要求電機(jī)的體積極小、力量很大、耐久性很好，一般的電機(jī)還真是達(dá)不到高的要求。

座椅加熱——半路夫妻不如原配好

 很多低配車型是沒有座椅加熱功能的，但是很多車主會(huì)這樣想：我可以后期從某寶上面買啊，功能也有了，還省了不少錢。但是，我**說過了座椅是非常重要的安全部件，后裝的座椅加熱可能在加熱效果甚至耐久性上不如標(biāo)配的座椅加熱，達(dá)不到主機(jī)廠zhi定的標(biāo)準(zhǔn)，因此我個(gè)人還是不建議亂改的。




 

安全篇

座椅、安全帶和氣囊通常是一個(gè)系統(tǒng)

由于座椅是重要的安全部件，因此設(shè)計(jì)師們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)往往要將座椅、安全帶和氣囊作為一個(gè)系統(tǒng)綜合考慮，這個(gè)系統(tǒng)叫做成員約束系統(tǒng)。聽上去雖然簡(jiǎn)單，但實(shí)際上有N多試驗(yàn)要做，否則不能通過國(guó)家的法規(guī)及碰撞測(cè)試要求。

頭枕主要是為了防止追尾時(shí)受傷

在日本有研究人員做過交通事故方面的調(diào)查，其中有30%的事故來自于追尾，而在追尾事故中，90%的人都會(huì)頸部受傷。這種傷害雖然不至于致死，可一旦頸部受傷，就需要比較長(zhǎng)期的**，并可能會(huì)有一系列的并發(fā)癥。而頭枕的設(shè)計(jì)，就是為了防止頸部在追尾時(shí)受到傷害。 

測(cè)試篇

頭枕設(shè)計(jì)中較重要的測(cè)試——鞭打試驗(yàn)

在頭枕的設(shè)計(jì)過程中要進(jìn)行鞭打試驗(yàn)，實(shí)際上就是模擬現(xiàn)實(shí)生活中的低速后碰情況。之所以叫做鞭打，是因?yàn)樵诰薮蟮臎_擊力下，由于慣性，頭部會(huì)向后甩動(dòng)，就像揮鞭子一樣。如果沒有對(duì)頭部的合理支撐，就會(huì)導(dǎo)致頸椎受力過大而折斷。

30萬(wàn)次上下車耐久測(cè)試

工程師告訴我，他們的**座椅會(huì)進(jìn)行30萬(wàn)次的模擬人體上下車測(cè)試，必須保證在這樣的耐久性測(cè)試下，座椅不發(fā)生變形、破損，并且功能正常。



 

 


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