关于汽车座椅设计我们需要知道什么

时间：2022-08-06作者：上海霖智自动化科技有限公司浏览：187

设计座椅是汽车设计的第一步

 

没开玩笑，在所有的汽车设计中，设计师们第一步都是先确定座椅的设计。准确点说，设计师们较先考虑的是车内成员的坐姿。对于SUV车型来说，驾驶员的坐姿会直立一些，位置也会高；而对于轿车来说，驾驶员的坐姿会低很多，并且微微后仰；对于一些sai车（比如各级别的方程式），驾驶员其实是“躺”在车内的。之所以要先设计座椅，是因为确定了驾驶员的坐姿以后，才能根据人体的H点来设计座椅，包括位置、造型、薄厚、可调角度等等。也只有确定了坐姿之后，方向盘、踏板、中控台、车门等等这些位置才能够较终确定。
要想设计一款舒适的座椅，光靠各种理念来支撑肯定不行，重要的是得知道具体的人体数据。一般来说，设计师们会利用人体百分比模板来做参考。也就是说，设计出来的座椅可以让百分之多少的人能够正常乘坐。这个听起来简单，给你们看张图就知道座椅设计的复杂了：
人体的脊柱是有自然S型弯曲的，也因此座椅靠背要设计成上半部分凹陷、下半部分**的造型。一般来说，要想让人坐起来比较舒适，座椅要对胸上部、后背中部和上部以及腰椎的下部有着比较强的支撑才可以。
千万别以为座椅舒适度指的就是长时间乘坐不会累，实际上，座椅设计时要解决的另外一个问题就是应对加速度。对汽车来说，无论是急加速还是急转弯，其纵向或是横向的加速度基本可以达到0.7G、0.8G左右。因此，座椅除了要具备一定的侧向支撑，从而限制住驾驶员身体的来回移动，同时还要能够消除在合成加速度状态下车上成员的不适感。
一般座椅由表层材质、填充物、骨架、调节装置和车身连接件构成。虽然看似不是很复杂，但是由于座椅的使用频度*，又和安全息息相关，因此每一部分在设计时都必须考虑到安全性及耐用度。所以座椅的研发周期很长，基本上跟整车是同步的。工程师告诉我，就表链式座椅而言，研发周期大概在2年左右。

 

材质篇

 

你以为面料就是简单地将各种材质包上去？当然不是，其实座椅的面料单独是个专业。如何zui大化地将一整块皮子分块？如何进行缝纫久坐后也不会破损？如何进行表面处理，使得座椅能够耐刮擦、耐光照、并且可清洗？在ji端环境下，如何保证座椅的耐用性？这些都是座椅在研发时需要考虑到的。工程师告诉我，他们的表链式座椅就是将一整块皮子直接用纯手工缝制出表链式的效果，如果将座椅进行拆解的话，依然是一整张皮子，这些都是经过精心设计的。
织物座椅虽然看上去Low，但优点也很多，很多人买车的时候非常抵触织物座椅，认为会严重拉低车子的形象。但实际上，织物座椅也是有不少优点的，比如透气性。人坐在座椅上的时候，基本上与椅面是完全贴合的，这就造成了热量散不出去，所以特别容易出汗。但是织物材质的座椅就基本不会出现这个问题。同时，织物座椅的摩擦力非常大，可以很好地限制人在座椅上的滑动，在急转弯或急刹车时不会出现危险。

 

 

结构篇

 

除了舒适性和支撑，重要的是安全。人给座椅一个压力，座椅就会给人一个反作用的支持力，这是我们在中学时学到的知识。因此，在正常驾驶状态时，座椅要能保证给驾驶者很好的支撑，同时靠合理的设计将支持力分散到身体的各处，保证长途驾驶的舒适性。而在特殊情况时，例如发生碰撞，座椅要通过结构设计保证车内成员的人身安全，这才是座椅结构设计的一大难点。

座椅也需要考虑轻量化

 座椅的体量比较大，也因此在设计时一定要考虑到轻量化，当然前提是不能丧失安全性。比较直观的方法是减少金属材质的运用，比如采用较薄较轻的材质，或是依靠打孔来减重，不过这需要进行大量的模拟分析计算，以确保座椅的安全性。

设计篇

正常坐姿可以够到中控台上的所有按键

 在确定驾驶员的坐姿时，其中有一项要求是：驾驶员在正常坐姿时，要能操控中控台上的所有按键。这在汽车设计中也有个专**词，叫做「手伸界面」。这不仅是为了方便驾驶员操作，能保证行车时的安全。

功能篇

座椅电机——器小也要活儿好

 座椅的电动调节都是靠安装在座椅里面的电机，无论是位置还是附加的加热、按摩、通风等功能都是要求电机的体积极小、力量很大、耐久性很好，一般的电机还真是达不到高的要求。

座椅加热——半路夫妻不如原配好

 很多低配车型是没有座椅加热功能的，但是很多车主会这样想：我可以后期从某宝上面买啊，功能也有了，还省了不少钱。但是，我前面说过了座椅是非常重要的安全部件，后装的座椅加热可能在加热效果甚至耐久性上不如标配的座椅加热，达不到主机厂zhi定的标准，因此我个人还是不建议乱改的。




 

安全篇

座椅、安全带和气囊通常是一个系统

由于座椅是重要的安全部件，因此设计师们在设计时往往要将座椅、安全带和气囊作为一个系统综合考虑，这个系统叫做成员约束系统。听上去虽然简单，但实际上有N多试验要做，否则不能通过国家的法规及碰撞测试要求。

头枕主要是为了防止追尾时受伤

在日本有研究人员做过交通事故方面的调查，其中有30%的事故来自于追尾，而在追尾事故中，90%的人都会颈部受伤。这种伤害虽然不至于致死，可一旦颈部受伤，就需要比较长期的**，并可能会有一系列的并发症。而头枕的设计，就是为了防止颈部在追尾时受到伤害。 

测试篇

头枕设计中较重要的测试——鞭打试验

在头枕的设计过程中要进行鞭打试验，实际上就是模拟现实生活中的低速后碰情况。之所以叫做鞭打，是因为在巨大的冲击力下，由于惯性，头部会向后甩动，就像挥鞭子一样。如果没有对头部的合理支撑，就会导致颈椎受力过大而折断。

30万次上下车耐久测试

工程师告诉我，他们的**座椅会进行30万次的模拟人体上下车测试，必须保证在这样的耐久性测试下，座椅不发生变形、破损，并且功能正常。



 

 


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