質用車:看似簡單 你對汽車座椅了解多少?

2023-08-31     車質網

很多人可能不知道,在設計一輛汽車時,設計師首先要確定的是座椅造型,因為座椅造型決定了車內乘員的坐姿,從而影響到方向盤、踏板以及車門板等部件的位置。作為占據車內面積最大的部件,汽車座椅對於整輛車的重要性不言而喻。那麼,對於汽車座椅你真的了解嗎?看似造型簡單的汽車座椅到底藏有哪些奧秘?

01 汽車座椅發展史

1885年,卡爾·本茨製造出世界上第一輛以汽油為動力的三輪汽車。當時的汽車座椅設計理念很大程度上來源於馬車,採用板凳加軟墊的結構,僅能滿足最基本的乘坐需求,毫無舒適性和安全性可言。

隨著汽車保有量逐漸增多,用途也越來越廣泛,人們開始追求汽車座椅的舒適性。因此,質地柔軟、造型寬大的一體式沙發被搬到了汽車上。為了進一步提升舒適性,人們甚至還向沙發里增加一些填充物和彈簧,以保證充足的支撐。不過,一體式的沙發座椅也存在明顯弊端,在汽車轉彎過程中,由於沒有安全帶保護,駕駛員和乘客會受到離心力的作用而左右搖擺,甚至發生危險。20世紀五十年代,分體式座椅逐漸興起。

隨著汽車技術不斷進步,行駛速度越來越快,交通事故也開始頻頻出現。不管是一體式沙發還是分體式座椅,在設計時均未考慮到乘員的頭部安全,因而也導致駕乘人員頸椎受傷的幾率大大增加。1921年,美國人班傑明·慍茨發明了汽車頭枕,1969年美國率先要求新車必須裝配座椅頭枕才能上市,以保障駕乘人員的安全。

通過增加安全性要求,汽車座椅真正意義上進入了變革的全新階段。又經過數十年的發展,現代汽車座椅的結構已經變得非常完善,可以更好地兼顧舒適性和安全性。

02 汽車座椅的材料及結構

現代汽車座椅通常由頭枕﹑骨架﹑泡棉﹑仰臥器﹑升降機構﹑滑槽﹑面套等構成。其中,核心部件由內到外依次為座椅骨架、座椅發泡和座椅面套。座椅骨架的作用是承受載荷、傳遞力矩、增加穩定性,跟人的骨骼非常相似;座椅發泡主要用來提升乘坐舒適度;而座椅面套一方面可以美化座椅的外觀,另一方面也能對舒適度做進一步加強。

1、座椅骨架結構及材料

座椅骨架由靠背骨架、座墊骨架以及一些機構件組成。其中,靠背骨架是座椅總成的關鍵結構件,其主要作用是幫助乘員保持正確的坐姿,轉彎時給乘員上半身提供支撐,碰撞時提供乘員上半身的保護。靠背骨架性能直接影響座椅總成強度、剛度、穩定性,甚至座椅總成的品質和檔次。座墊骨架安裝有支撐板,支撐板上安裝有減震裝置,起支撐和緩振的作用。座墊骨架上一般會布置電動調節馬達,重量感應器,電器件安裝支架等結構。

座椅骨架的優劣直接決定著整個座椅的安全性能、舒適性能、經濟性能,因此選材尤為重要。目前,座椅骨架應用的材料主要包含鋼鐵、合金、復合材料等。

鋼鐵是目前應用最廣泛的座椅骨架材料,優點是強度高,硬度大,抗衝擊能力強,缺點則是重量較大。合金材料質量輕,具有良好的阻尼係數,缺點在於高溫環境下強度和硬度會下降。復合材料主要包括工程塑料、EPP和碳纖維等,優點是耐腐蝕、耐疲勞,缺點則是製造工藝要求高、製造成本高,常用於賽車、豪華車等領域,這也是導致目前復合材料應用範圍不夠廣泛的原因之一。

2、座椅發泡類型

座椅發泡在事故中能起到吸收乘員與座椅碰撞的能量,達到更好保護乘員的作用。根據原料及配方的變化,分為軟質,半硬質,硬質三種不同的發泡軟硬度。發泡硬度大小決定乘坐舒適性和支撐性,一般座椅使用的都是軟質發泡。另外,還有採用雙硬度發泡體系的座椅,如日產零重力座椅,除了高衰減性的支撐發泡層,還在中間位置填充了SLAB海綿層,從而減輕身體的壓迫感和路面的振動感。

3、座椅面套材質

座椅面套材質大體分為織物(機織布、針織布)、真皮(打孔皮、不打孔皮)、人造革(PVC、PU)以及Alcantara等。

織物座椅多見於入門車型,製造成本較低,具有「冬暖夏涼」的特點,並且能起到一定的防滑作用。但由於材質的原因,不易清潔和散熱性較差等弊端比較突出。

真皮座椅常見於高端車型,造型較為美觀,同時也比較方便打理。缺點則是長時間使用後皮質容易褪色,相對於織物座椅來說,真皮座椅的製造成本無疑更高,而且還容易出現「冬天冷,夏天熱」的情況。

人造革座椅目前應用最為廣泛,上到幾十萬的豪華車型,下到幾萬元的平民座駕都能見到人造革的身影。人造革的觀感近似於天然皮革,具有柔軟、耐磨等優點。但問題在於透氣性和吸濕性較差,夏天乘坐容易出汗。

Alcantara有著類似於翻毛皮的手感,但實際上並不屬於皮質,一般應用於運動車型和賽車的座椅。Alcantara有著不輸真皮的檔次感,並且比人造革更加耐磨,同時還能提供比織物座椅更強的摩擦力。缺點就是一個字:貴。

03 汽車座椅都具有哪些功能?

最初的汽車座椅是完全固定式的設計,無法調節,也不具備任何功能。隨著人們對於乘坐舒適性和安全性的需求逐漸增多,汽車座椅的功能也在不斷完善。

從調節方式來看,汽車座椅主要包括手動和電動兩種方式。手動座椅一般提供前後位置和靠背角度調節,也有部分車型會提供座墊高低調節;電動座椅則是通過安裝在座椅裡面的電機進行調節,除了常規的前後位置和靠背角度,還可以單獨對座墊前、後區域分別進行高低調節。

在一些高級車型上還會見到腰部支撐調節和腿托調節,前者是在座椅靠背內設計了伸縮式墊子,用於更好地承托腰部,緩解疲勞感;後者則是在座墊下方配備了可收折的墊子,用來輔助增加乘客的腿部支撐面積,從而提高乘坐舒適性。腰部支撐調節和腿托調節根據車型配置同樣分為手動和電動兩種方式。

座椅加熱利用座椅內的電加熱絲對座椅內部加熱,並通過熱傳遞將熱量傳遞給乘坐者,一般出現在採用真皮或人造革材質的座椅上;座椅通風通常分為送風式和吸風式兩種,將冷氣從座椅坐墊與靠背上的小孔吹出,一般裝配在採用打孔真皮材質的座椅上。相比之下,座椅按摩的結構相對複雜,座椅靠背內裝配有多個氣壓腔,這些氣壓腔由一個裝在靠背內的電腦控制的電子振蕩器控制,電子振蕩器根據事先編寫的程序改變氣壓腔內的壓力,使座椅椅面隨之運動,一般只出現在高檔車型上。

除了上述調節方式和功能外,汽車座椅還具有許多附加功能,如蝴蝶式頭枕(航空頭枕)、主動式頭枕、頭枕音響、振動預警、音樂律動等。蝴蝶式頭枕採用兩端高,中間低的設計,更符合人體工學。主動式頭枕可以在碰撞發生瞬間向前移動,托住乘客的頭頸,提供充分的頭頸椎保護。據調查顯示,主動式頭枕可降低約75%碰撞事故所造成的頸椎傷害。頭枕音響是指安裝在頭枕部分的內置音箱或揚聲器,支持獨立智能聲場,真正實現不同音頻的分流播放。振動預警是在座椅坐墊側翼處增加振動馬達,當車輛識別到安全隱患時,會將信號傳輸給控制模塊(ECU),然後ECU控制模塊會控制振動馬達進行振動提醒。音樂律動是在座椅內部集成激振器,座椅可以隨音樂律動,該功能偏娛樂屬性,實用性不強。

04 未來汽車座椅會變成什麼樣?

隨著無人駕駛和智能座艙技術的發展,相信未來的汽車座椅也將迎來一系列的變革。首先,出於綠色環保的考慮,座椅作為汽車上最重要的部件,將大幅減少動物皮革的使用,並將採用大量新型材料,包括可持續棉混紡面料、天然纖維、復合材料等。新型材料可以使座椅的外觀不再千篇一律,座椅造型更加個性化,滿足不同人群的需求。

其次,未來汽車座椅將採用更輕便、更通透和更安全的材質打造,包括紡織品、木材、大理石和瓷質等。例如,江森自控汽車使用羽毛輕碳纖維來減少座椅質量,雷諾為汽車座椅創造定製面料Bloko等。

最後,未來汽車座椅將集成更全面、更智能的功能。人們可以通過手機、語音或意圖感知等調節座椅;座椅能夠自動感知心跳、呼吸等健康指標,自動提供與身體狀態匹配的智能調節;座椅可隨樂曲節拍振動,位置移動可與片源情節聯動,營造更加身臨其境的視聽氛圍;百變座艙將多種場景模式,可在辦公室、起居室、遊戲廳、餐廳等之間任意切換,滿足多樣化的需求。

總結

汽車座椅從最初的板凳、沙發,逐漸演變成集安全性、舒適性和功能性於一身的汽車重要部件。隨著自動駕駛技術的發展,未來汽車的角色將轉變為「移動第三空間」,汽車座椅也將朝著更環保、更智能的方向發展,將擁有足夠完善的功能,提供出色的乘坐體驗,成為人們選車時不可忽視的一項重要配置。

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文章來源: https://twgreatdaily.com/ef8705c348ac7a2d52570b6ab12ac4ea.html