汽車座椅舒適度及安全性研究.pdf

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1、汽車座椅舒適度及安全性研究王志華長城汽車股份有限公司河北省保定市071000【摘要】在汽車中，汽車座椅設(shè)計(jì)涉及很多學(xué)問，其中舒適度和安全性的設(shè)計(jì)是最重要的兩點(diǎn)。提高安全性的作用不言而喻。提高汽車座椅的舒適度，對于降低駕駛疲勞、使駕駛者的心情愉悅、減少安全事故的發(fā)生具有重要作用。這也是目前汽車座椅設(shè)計(jì)的一個重點(diǎn)。【關(guān)鍵詞】汽車座椅；舒適度；安全性；研究中圖分類號：TU714文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A一、前言文章對汽車座椅的安全性和舒適性進(jìn)行了介紹和闡述，并結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)理論知識，對汽車座椅的安全性、舒適性設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。二、汽車座椅安全性研究1.汽車安全座

2、椅的種類及特點(diǎn)（一）滑移式汽車安全座椅在汽車座椅底座處沿車身縱向設(shè)置滑槽，在汽車發(fā)生碰撞時實(shí)現(xiàn)駕乘人員隨汽車座椅一起向前或向后滑移適當(dāng)距離，以減少人員在慣性力下與汽車轉(zhuǎn)向盤、儀表板等發(fā)生擠壓的危害。這類安全座椅制造和使用都很簡單，但其仍舊屬于被動安全范疇，滑移距離不易于控制，對后排人員安全威脅較大。（二）后傾式汽車安全座椅后傾式汽車安全座椅的基本思路是，在汽車發(fā)生正面碰撞時，在一定條件下使得座上人員隨座椅后仰，以避讓危害。這類安全座椅對后排人員威脅較小，但如何將人員固定于座椅上，如何實(shí)現(xiàn)后仰，如何鎖止等問題都是不容易解決的難題。（三）綜合式汽車安全座

3、椅綜合式汽車安全座椅是指將滑移式安全座椅和后傾式安全座椅的特點(diǎn)綜合利用的汽車安全座椅。一種能在汽車相撞時實(shí)現(xiàn)自動彈射后退、靠背旋轉(zhuǎn)及時避讓車頭部對人擅擠的汽車安全座椅。綜合式安全座椅可以較充分地利用座椅的特殊位置，以提高汽車的安全性能，但其在技術(shù)上比滑移式和后傾式要求都要高出許多。2.汽車座椅在汽車安全中的作用汽車交通安全問題可從交通秩序和汽車本身安全性兩方面來解決。僅靠改善交通秩序是不夠的，提高汽車本身安全性能也非常重要。提高汽車安全性的方式有很多種，包括在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)安裝吸能裝置、安裝安全氣囊、配備防撞報警系統(tǒng)、配備汽車安全座椅等方法。（一）吸能裝置

4、的安裝使得轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造難度大大增加，制造成本增加，而且要在一定程度上放棄轉(zhuǎn)向操縱的可靠性。（二）安全氣囊必須與安全帶配套使用，在氣囊膨開的空間內(nèi)不能有任何東西，如果在乘員和氣囊中間有什么物件，氣囊就可能無法正常打開，或者可能會將此物件打到乘員身上，導(dǎo)致嚴(yán)重傷害甚至死亡；安全氣囊為一次性產(chǎn)品，即氣囊只要引爆就不能塞回去再使用，引爆后須回廠更換新氣囊。（三）防撞報警系統(tǒng)能夠提示駕駛員危險的存在，但不能自動采取保護(hù)措施，對于酒后駕駛、疲勞駕駛等情況無法起到其預(yù)期作用。（四）汽車座椅作為汽車必備的一部分，對于汽車安全還有巨大的可開發(fā)空間，汽車安全座椅

5、在提高汽車安全性能方面的作用日益凸顯。三、汽車座椅舒適度研究1.汽車座椅舒適性設(shè)計(jì)的重要性關(guān)于人機(jī)工程學(xué)在汽車座椅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，其可行性可以分為概念化階段、具體化階段、周詳設(shè)計(jì)階段及檢驗(yàn)校核階段等多階段進(jìn)行設(shè)計(jì)。1）概念化階段：整體設(shè)計(jì)的理念和宗旨，是保證今后具體設(shè)計(jì)得以順利進(jìn)行的前提條件。對座椅設(shè)計(jì)概念化進(jìn)行設(shè)定的過程，涉及座椅相關(guān)的功能、構(gòu)造和材料以及形狀等問題。2）具體化階段：按照在概念化階段設(shè)定的設(shè)計(jì)方案，解決座椅的構(gòu)造、功能和精致感問題并創(chuàng)造出其基本形狀；3）周詳設(shè)計(jì)階段：重點(diǎn)放在符合整體的外觀和核心架構(gòu)的設(shè)計(jì)上。產(chǎn)品的外觀、座椅的造型以及

6、穩(wěn)定的構(gòu)造應(yīng)該既反映其精湛設(shè)計(jì)，又能實(shí)現(xiàn)人們對舒適性的要求，這就是汽車座椅設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。2.座椅舒適度研究（一）座椅舒適度的指標(biāo)．根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，為保證座椅的舒適度，針對靜態(tài)舒適度，設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下原則：①座椅尺寸用設(shè)計(jì)時的假人進(jìn)行校驗(yàn)；②座椅應(yīng)可調(diào)節(jié)，能使駕乘者變換姿勢，并最大范圍滿足乘坐要求；③座椅應(yīng)能使乘坐者保持舒適坐姿，靠背結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)給腰部充分的支撐，使脊柱接近于正常彎曲狀態(tài)。上述各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)通過不同的方法，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理來設(shè)計(jì)和評價。其中座椅的幾何相關(guān)特性應(yīng)符合人體測量學(xué)特征。如座寬對應(yīng)人的臀寬，它的設(shè)計(jì)應(yīng)符合身材高大的人，適宜采用較

7、大百分位的女性測量值為設(shè)計(jì)依據(jù)；靠背的尺寸與坐高及肩寬有關(guān)，舒適的靠背形狀與人體脊柱曲率有關(guān)等。壓力分布特征要符合人體坐姿：根據(jù)人體脊椎骨受力特征，座墊上合理的壓力分布應(yīng)是坐骨處最大，并向四周遞減，大腿部位壓力最??；靠背處腰椎部應(yīng)有強(qiáng)大的支撐，沿此向外逐漸減??；另外，左右兩邊壓力應(yīng)當(dāng)對稱分布。（二）座椅舒適度的影響因素座椅舒適性主要包括靜態(tài)舒適性、動態(tài)舒適性(又稱振動舒適性)以及操作舒適性三方面內(nèi)容。靜態(tài)舒適性是指座椅在靜止?fàn)顟B(tài)下提供給人體的舒適特性，主要與座椅尺寸參數(shù)、材質(zhì)、調(diào)節(jié)特性等有關(guān)；動態(tài)舒適性是指汽車在行駛狀態(tài)下通過座椅骨架以及座墊將振動傳

8、遞到人體后給人的舒適特性；操作舒適性主要是指在駕駛過程中駕駛員操作的舒適特性。汽車座椅主要由座墊、靠背、頭枕