未来汽车座椅的发展方向探析

摘 要：近年来，随着汽车保有量呈现快速增长的趋势，给汽车企业带来了商机的同时，也给汽车的安全性带来了挑战，每年因交通事故伤亡人数已达上万人。为了减轻人员在交通事故中受到的伤害，汽车中的每一零部件都会考虑其安全性，汽车座椅也不例外。汽车座椅不仅可以给人员带来驾驶乘坐的舒适性，也在一定程度上保证了驾乘人员在面对冲击时的安全性。

关键词：汽车座椅;设计;发展

1 概述

汽车作为人們日常生活必备的交通工具之一，极大程度的方便了我们的日常出行，汽车座椅作为汽车的基本装置，是汽车重要的安全部件和舒适性部件，座椅会直接影响到人们的乘坐安全性和舒适性。1886年由德国人戴姆勒制造出了最早的汽车座椅，而那时的座椅还比较简陋，由棉花等作为坐垫的填充材料，靠背则是由简单的木板组成。随着汽车工业的发展，未来的汽车将不仅仅是一个交通工具，更多的是一个私密空间，甚至生活空间，汽车座椅也不仅仅是为了满足乘坐的需求，未来安全性将是座椅的最基本要求，差异化更多的是体现在乘坐的舒适性及愉悦感上。现在的汽车座椅是集人机工程学、机械振动、控制工程、电子电器等为一体的系统工程产品，但是众所周知，我国的汽车产业起步相对较晚，在技术方面与发达国家相比还有很大的差距，并且在汽车行业方面缺乏创新意识，为了促进我国汽车座椅行业的发展，就要对以上的问题进行创新，本文就主要讲述了未来汽车座椅的发展方向。

2 汽车座椅安全性的发展

目前，国内外各个汽车座椅设计公司均加大投入汽车座椅的安全性的研究，为了能在竞争激烈的环境中脱颖而出。汽车座椅的安全设计已经成为汽车座椅设计流程中单独的分支，更由于汽车座椅的安全性设计更是关乎驾乘人员的生命安全，因此汽车座椅安全性的研究十分重要。

2.1 设计开发流程中的改进

针对汽车座椅安全性的改进，主要体现在设计开发流程中的仿真分析和新结构新技术的采用。在座椅前期设计开发过程中，运用仿真分析软件HYPERMESH、ANSYS、LS-DYNA进行座椅有限元的碰撞分析，通过仿真分析可以快速、高效、低成本的进行汽车座椅的设计改进，指导汽车座椅的设计，有效提升汽车座椅的安全性。

2.2 新结构新技术的运用

在汽车座椅开发过程中，运用新结构新技术能够更进一步地提升座椅的安全性。例如主动安全式头枕、主动式防潜结构、疲劳驾驶座椅震动提醒等。主动式安全头枕在发生追尾事故时，能够主动向前提前与驾乘人员头部接触，减少头部与头枕接触的距离，降低接触时的冲击能量，更加有效的保护驾乘人员颈部，有利于鞭打提升。主动式防潜结构，相较于目前应用较多的固定式防潜结构的安全性上有了更大提升。固定式防潜结构如果防潜管位置较低，则防潜效果不明显;若防潜管位置较高，又会影响驾乘人员乘坐舒适性。而主动式防潜结构的防潜管的位置可以移动，在正常行车过程中，防潜管处于乘坐舒适性较优区域。在车辆发生碰撞时，防潜管可以快速向上弹起，阻碍车内驾乘人员向前下方滑动的趋势，提高座椅安全性。此外，汽车座椅的未来趋势是电子化和智能化的应用，通过传感器和控制单元的配合，大大提升座椅的安全性。例如当驾驶人员出现疲劳驾驶时，车内监控设备检测到驾驶人员双眼开闭情况，以及车辆行驶偏移情况，从而判断驾驶人员存在疲劳驾驶，通过汽车座椅控制单元，使汽车座椅产生振动提醒，同时车内进行语音播报提醒，使驾驶人员恢复清醒状态，保证车辆的行驶安全。

3 座椅舒适性的发展

3.1 基于物联网技术的智能化

在高新技术不断发展背景下，各产业信息数据化、智能化技术应用已成必然趋势。在汽车座椅设计制造方面，制造商应灵活运用物联网技术，对乘员的实时坐姿、心率以及体温呼吸等数据进行收集分析，然后启用相关功能模块进行坐姿适应性调整，提升人机互动性与主观舒适性。

3.2 基于新材料的开发与应用

从汽车座椅结构不难了解到，座椅中的泡沫承担了大部分静态与动态荷载。新出现的VT泡沫由高纯度的多元醇构成，拥有较高的交联密度及高分子量，由于分子间气流均匀，所以此类新原料成型出来泡沫拥有更加良好的抑制振动性能，有效减少了乘驾疲劳感，在体压分布上也更加优秀。在厚度上，VT泡沫比普通泡沫要薄，这种给予了座椅更多的内部空间，同时也使座椅在视觉上更加精致。

4 未来汽车座椅的发展方向

随着汽车工业的发展，特别是自动驾驶的推广，人们对汽车座椅的要求也越来越高，为了使汽车座椅的安全性以及舒适性进一步提高，我们需要加大对汽车座椅的研发力度，使汽车座椅向着新结构、新工艺、新材料的方向发展，从而使汽车的座椅更符合未来的要求。未来，安全作为座椅的基本功能，将是一个最基本的配置和要求，座椅工程师应该更多的在轻量化、模块化、智能化、舒适性上发力。

4.1 轻量化

当前，电动汽车的发展势头越来越强劲，各个国家份纷纷公布了燃油车禁售时间表，将来电动车会是绝对的主流，而受限于目前电池技术的发展，OEM只能想办法降低整车的重量来提高续航里程，而座椅作为重量级的内饰件，必然会在轻量化上受到巨大的挑战。各个主流座椅供应商纷纷开始研究未来座椅轻量化解决方案，高强钢、镁铝合金、碳纤维、塑料骨架等等，这些技术的应用和突破必将是座椅轻量化的重要路线。

4.2 美观性

这是一个追求颜值的时代，汽车在变得越来越好看，座椅也在变得越来越好看，造型已经成为各个OEM的重中之重，当然座椅作为整车的重要内饰部件，也需要在颜值上给整车加分，座椅工程师需要考虑整椅造型的大众审美、座椅与整车风格的匹配、面料的色彩搭配、面料的纹理选择、A面风格线的设定、塑料件的造型和纹理、材质的触感等等，座椅工程师要考虑到影响美观性的方方面面，从而使汽车座椅的设计更符合消费者的审美需求。

5 结语

提升汽车座椅安全性的设计方法多种多样，例如座椅头枕支撑柱的设计、运用人机工程学的改进、汽车座椅骨架的优化和改进等。尽管改进方案形式各异，但其目的均是为了提升驾乘人员的安全性，保障驾乘人员的生命安全。总而言之，汽车座椅的安全性是汽车座椅设计的重要内容，也是推动汽车座椅不断发展和进步的重要因素。

参考文献：

[1]侯辉，彭志军，张田程等.汽车座椅舒适性设计及评价方法探讨[J].机械工程师，2018（05）：143-145.

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