汽车人体学座椅分析改良

刘柏强

摘 要：汽车人体学座椅就是运用人机学原理，针对汽车驾驶座椅，从坐姿舒适性，振动舒适性，操作舒适性，安全性等四个方面论述了人机工程学在汽车座椅设计中的应用，完成了对汽车驾驶座椅从分析到设计的系列开发过程。但在当下，汽车人体学座椅还有待改良。

关键词：汽车人体学座椅；分析；改良

随着汽车工业的高速发展，汽车座椅成为汽车内饰部件的重要组成部分，对汽车座椅的要求也越来越高。为了进一步提高座椅的舒适性及安全性，汽车生产企业及汽车零部件生产企业也在不断地加大对汽车座椅的研发力度，在座椅的新结构、新工艺、新材料的研发及应用领域下工夫。顺应汽车技术“绿色”和“安全”的发展潮流。模块性、安全性、舒适性和环保性，将会成为未来汽车座椅设计的发展趋势。

一、汽车人体学座椅的现状分析

国外的座椅研究是伴随着汽车的诞生而开始的，经历了百余年的历史，发展非常成熟，与座椅相关的安全标准和法规已经十分完善。生产的核心技术依然只有国外少数几家生产商掌握，国内的自主设计和研发仍停留在起步阶段。目前，国内许多的座椅生产厂商还在继续沿用传统的串连生产方式，致使设计成本高，开发周期长。而一旦出现产品质量不合格的情况，往往采取盲目加大管径、壁厚或板厚的办法。这种做法造成不必要的材料浪费，无形中提高了产品的成本。目前仍有很多座椅设计和生产厂家不具备高水准的计算机辅助设计和辅助分析能力，只能沿用传统的设计方法和流程，而且对座椅安全性的认识还只是停留在国家法规要求上，阻碍了座椅设计的发展。我国的座椅安全性标准虽然是参考国外座椅标准制定的，但内容相对简单，要求也偏低。以座椅总成静强度为例，我国标准中要求座椅能承受20倍总成重力的载荷，而德国的企业标准中有的则要求其能够承受24倍甚至更高的总成重力的载荷。随着现代汽车设计对安全、环保和节能的要求，在保证汽车座椅安全性的基础上，国外座椅结构设计也开始向轻量化、低成本的方向发展，越来越多的新制造技术和轻质材料开始广泛的应用于现代汽车座椅设计。因此，我国汽车人体学座椅依旧存在很多问题。

二、汽车人体学座椅的发展趋势——“四大性”

现如今，汽车人体学座椅存在种种问题，那么它的发展趋势又是如何，或者说汽车人体学座椅有哪些性能让大家更为期待。现如今，座椅的“四大性”越来越成为关注点。

（一）模块性：将各种标准化部件组合成独特的模块，形成不同的平台化结构。进行产品开发时，可以从一整套灵活机动的组合构件中有选择地组成座椅系统配置，不仅能减少投资，同时还能节省研发时间和成本。

（二）安全性：为了增强座椅的安全性，各种新技术也将越来越多地运用到座椅系统中，例如自适应主动头枕、带有被带或者安全带的靠背支撑系统，保护头部、躯体、臀的安全气囊等。

（三）舒适性：如今，座椅的舒适性不仅要让驾乘人员坐在座椅上时感到舒服，还应综合考虑驾乘人员的各种感官知觉（比如视觉、触觉、听觉和嗅觉）、心里感觉和功能性感觉（是否符合人际工程）等，这将在未来的座中变得越来越重要。电动座椅、腰托和按摩系统、座椅加热的通风装置、双密度的坐垫泡沫等技术的普及也将大大提升座椅的舒适性。

（四）环保性：目前，在座椅的设计和开发过程更注重采用“绿色”和可再生环保材料，例如采用可再生的原材料生产发泡产品等。另外，轻量化的产品设计，即采用更少的材料也是提高产品环保性的一大举措。

三、汽车人体学座椅的改良

汽车人体学座椅固然存在很多问题，但是问题的存在正是未来发展的方向，针对问题改良之后有以下五种座椅备受关注。

（一）电动座椅—电动座椅实际上是将座椅的各种调节机构由手动操纵改变为电动操纵的座椅。电动座椅中布置有多台电机、电机带动传动机构，使座椅相应的部位产生位移，实现座椅位置的前后、上下、倾斜调整。电动座椅用按钮代替手柄，因而极大的提高了轻便性和方便性，应用日益广泛。

（二）悬挂座椅—悬挂座椅是在座椅与地板之间增设一悬挂装置，悬挂装置用以缓解座椅的振动。悬挂装置由缓冲元件、减振元件及定位元件组成。缓冲元件有钢板弹簧及螺旋弹簧等。

（三）记忆座椅—电动座椅与微机相结合，实现了座椅的记忆功能。由微机实现对座椅的控制反馈功能。当乘员乘坐时将调整好的座椅位置存储入微机，当再次乘坐时，可以自动调节到所需要的状态而不必进行重新调整。

（四）轻量型座椅—轻量型座椅去除了座椅的一些传统零件，利用积压成型的铝件和高强度的刚件保证了座椅的轻量化和结构的坚固性。座椅表面采用开式网状材料，替代了传统的聚氨脂泡沫塑料、装饰物和悬架零件。使用轻量型座椅，不但可以节省车内空间来安装其他功能件，而且其安全性也优于传统座椅，并提高了汽车的燃油经济性。

（五）安全座椅—安全座椅可以称之为动态座椅。安全座椅可以在撞车时设法使乘员随座椅主动运动。

随着汽车工业的高速发展，人们对汽车座椅的要求也会越来越高。为了进一步提高座椅的舒适性及安全性，全球各大汽车公司以及汽车零部件商也在持续不断地加大对座椅的研发力度，在座椅的新结构、新工艺、新材料的研发及应用上狠下工夫，研制各类新型座椅，各类辅助装置也将不断诞生。

参考文献：

[1] 曹渡主编.汽车内外饰设计与实战[M].机械工业出版社，2011-04-01.

[2] 孙余凯等.编著 新型汽车电子系统原理与故障维修[M].电子工业出版社，2012-06-01.

[3]中国汽车座椅市场调查及投资，2011，4.