汽车座椅安全性综述

张智勇　郝利生

摘 要：在汽车的安全性测试中，汽车座椅的设计情况是重点检查的环节，也就是说汽车座椅对汽车的安全性的提高有着重大作用。座椅的高度问题、制造用料问题以及座椅人机工程设计问题都和座椅的使用安全性有关联，这也是本文所要探讨的主要问题。从座椅的设计开发到最终的安装，结合对座椅安全性的思考，进行了深入地分析研究，也为提高汽车的舒适使用度提供一些参考经验。

关键词：汽车座椅；靠枕；安全；交通事故

1 引言

随着经济的飞跃发展，汽车从高消费产品逐渐走进许多普通家庭，便利人们的出行。但同时造成了交通的拥挤、交通事故发生率逐年上升，人们的人身安全无法得到很好的保障。汽车里的每一个零件都有着十分重要的作用，座椅的设置更不例外，不仅可以增加人们驾驶乘坐时的舒适度，还能一定程度上缓解意外事故出现时对车内人员造成的冲击，尽可能地保护车内人员的安全，避免出现二次伤害，进一步实现汽车制造行业的技术优化。

2 汽车制造中座椅安全设计的重要性

汽车座椅的首要任务是满足安全性的要求，其次是满足舒适性、低成本、质量轻及美观耐用的要求。汽车座椅的生产流程中第一步就是在多方面考虑后进行设计，对安全性的考量是当今汽车制造行业最为重视的问题。经济对时代发展方向的引导，促使着汽车制造业这类高利润行业的丰富和发展，很多汽车企业涌向市场。而具有更高安全性的汽车座椅设计的企业拥有更多的核心优势，在进行技术对抗比较时赢得更多了更多的发展机会，促进企业形象的发展，在整个汽车行业的市场中，占据更多的市场比率[1]。这种对技术的升级优化还有利于企业发展理念中创新创造力的培育，对一个企业的持续发展有着更为深远意义的影响。

除了可以增加企业的核心竞争力之外，更为安全的汽车座椅还能加大对驾驶人员和乘车人员的保护作用。在平时的驾驶过程中，更为人性化设计的座椅可以帮助驾驶员缓解长时间驾驶的疲劳和身体上的酸痛，减少因驾驶人员身体状况引发的交通事故。后座的座椅设置也是一个重点考虑的地方，如何实现舒适和实用的有效结合一直是被探索的问题，现在又加上了安全这个标准，更值得深究。后座座椅的安全系数得到提高，乘车人员的人身安全也就得到更多的保护，在事故来临之时，也能减少更多的物理伤害。

3 提高汽车座椅安全性的设计改进

3.1 在设计中引用人机工程学原理

人机工程学原理的内容主要是应用人体测量学、人体力学、劳动生理心理学等多种学科的研究方法，对人体构造和机能进行研究，用所测得的人体各部分的数据进行研究，探讨人在不同生活场景中身体的不同心理状态和动作反应[2]。科学技术的不断发展和人们思想观念的更新开放，使得人们在追求物质生活中更注重“个性化”的体验。在汽车座椅的设计中可以引用人机工程学原理，按照我国人体的尺寸或者是普遍的身材比例进行更为细致的设计，在通过云数据技术采集到这些数据之后进行分析和计算，得到更为准确的参考数值，为制造生产过程提供更具真实性的信息。

借助这项原理技术所提供的数据，设计师可以进行更为人性化、更具安全性的汽车座椅设计。针对使用于不同环境、场景的汽车进行不同的设计，在座椅上也进行改变。运输长距离的车辆座椅不能过于柔软和贴合身体，空间要大，方便驾驶人员进行小范围的活动，以防驾驶人员出现疲劳行驶；家用型汽车要设计更多的座椅，增加儿童座椅位置，以满足家庭一同出游的需要；其他特殊的汽车类别也要根据实际的情况，利用人机工程学原理进行座椅的安全设计。

3.2 对座椅的高头枕设计进行优化改进

早在几年前，新闻曾报道过一篇因重物车顶被挤压变形导致车内人员伤亡的事故，很多汽车座椅设计者从中得到一些启发。所以近来的汽车座椅设计都会适当地加高枕头的位置，采用高枕头设计方法，形成一个支撑的枕头柱，在车顶受到外力而变形时起到一个缓冲压力的作用，增加车内人员的生存空间和获救概率。高枕头设计方法中把头枕的高度调整到比一般人的头部高出一个部分来，这样就可以增加一个支撑力，阻止车顶因重物而产生变形。

头枕还需应用高强度的钢板材料，起到坚实的支撑作用，实现更好的支撑效果[3]。一些材料过于柔软或者是内部设计的弹性过小，导致在车辆发生碰撞时人的头部和颈部会受到更大的冲击力，极易造成车内人员的伤亡。由于人的后脑勺呈圆弧外凸型，背靠在座椅上时身体不自主地后倾，头部往后靠寻找支点支撑。而前倾的头枕正好迎上后倾的头部，当遇到危险时，头枕可对其进行保护，选用这种高强度的钢板材料能有更大的支撑力量，更好地保护车内人员的头部和颈部，减少伤亡的发生。

3.3 对座椅靠背和安全带的设计改良

从座椅的安全性能考虑，其结构可分为头枕、靠背、坐垫、座椅这几个与车身相連接的固定部件。靠背的性能设计主要分柔性吸能式和刚性吸能式两种。在不同程度严重的事故中，有着不同的碰撞条件，两种靠背的保护效果自然是不同的。在发生高强度碰撞时，刚性靠背的设计概念对于以正常坐姿进行行驶的驾驶员来说是有效的，可以减少部分的冲击力。但是在发生低强度尾部碰撞时，刚性靠背座椅则会造成驾驶员的身体沿靠背向上滑动，减小了车内人员进行自救的空间，不过，柔性吸能式的靠背更有舒展性和保护性。但在别的交通事故环境中，柔性吸能式也有着不足之处，这就要求在购买车辆时根据自己的需求进行适合的选择，以防在今后的行驶中出现安全问题。

安全带的设计改良则比较巧妙，需要结合多个部件进行稍稍的变化。因在行驶过程中未系安全带而导致的交通事故时有发生，且占交通事故总数的比重越来越大[4]。随着近年来人们思想观念的丰富，越来越知道安全带的在发生意外时的重要性，开始重视这个问题。在汽车座椅的安全性优化上要注意安全带的作用，与坐垫、靠背三个之间进行更为紧密地联系，把安全带的使用过程变得更加简单，在遇到事故时缓解产生的巨大惯性，帮助车内人员进行逃生、自救。

3.4 应用气浮悬挂技术，优化安全结构

在追求汽车座椅安全性的同时还需要满足驾驶员对舒适度的要求，要运用一些安全舒适的材料和简便高效的科学技术。在经过长时间连续的驾驶之后，驾驶员极易出现疲劳问题，在选择继续行驶中容易酿成事故问题，形成无法挽救的局面。多数的汽车座椅设计公司在进行技术突破中遇到难题，短时间内无法研究出更为新颖的技术，出現汽车座椅技术创新的瓶颈。正因如此，要从另一个角度来解决这个问题，为汽车座椅的发展注入新动力。气浮悬挂技术是一种应用压缩空气把座椅悬浮起来，还能根据座椅上所坐人的重力进行悬浮高度的设定，当人的重力因外界的影响而变化时，也能及时地做出反应，进行调整，使得汽车行驶过程中的供气系统保持平衡状态[5]。当发生意外事故时，也能对物体碰撞的冲击力进行抵抗，始终保持在悬浮气压的平衡线上。

气浮悬挂技术是一种新出现的、具有较高实用价值的技术，与之前的安全结构相比，应用气浮悬挂技术技术后结构更为科学合理、安全性也得到大大的提高。而且它本身也具有绿色环保、自动性能强等多个优点，汽车座椅提高安全性中的应用也算是进行技术创新的体现，与时代发展下新兴的科学技术相结合以实现自身发展。

4 结语

在对汽车座椅的安全性提高的设计中，需要注意到很多的小细节，比如：座椅骨架的设计、座椅环抱式设计、座椅用材的具体选择等等。“交通安全”一直是社会各界持续关注的问题，一旦发生问题，对人们的人身安全和财产安全都有所影响。对汽车座椅进行研究并提高其安全性和使用性，既是交通行业发展现实情况的要求，也是相关企业扩大核心竞争力的重要一步。总之，在汽车座椅的不断发展中，增加对安全性提高的技术改进和座椅设计是推动汽车行业发展的一大利器，不断地进行创新式的探索，实现汽车座椅安全性能的持续提高。

参考文献：

[1]李惠彬.汽车设计中的人机工程学[M].北京：机械工业出版社，2014：190-228.

[2]张金换，杜汇良，马春生.汽车碰撞安全性设计[M]. 北京：清华大学出版社，2010：32 -185.

[3]钱宇彬，胡宁.现代汽车安全技术[M].上海：上海交通大学出版社，2006：88-96.

[4]邱少波.汽车座椅系统的安全性要求及评价.汽车技术，2007（3）.

[5]汽车强制性标准汇编.中国汽车技术研究中心汽车标准化研究所，2002.