汽車座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久試驗臺研制

汪宇，孟舒，朱江

（國家汽車零部件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 （蕪湖），安徽蕪湖241000）

汽車座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久試驗臺研制

汪宇，孟舒，朱江

（國家汽車零部件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 （蕪湖），安徽蕪湖241000）

針對汽車座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久試驗的需求，概述了國內(nèi)汽車座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久項目的標準現(xiàn)狀，對現(xiàn)有檢測設備進行對比分析，并研制一臺汽車座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久試驗臺。該汽車座椅耐久試驗臺現(xiàn)已正常使用，滿足國家標準、整車廠標準的要求。

汽車座椅；調(diào)節(jié)機構(gòu)；耐久試驗

0 引言

我國汽車座椅生產(chǎn)廠家大多是從個體經(jīng)營和小制作工廠的基礎(chǔ)上逐漸壯大的，行業(yè)發(fā)展初期技術(shù)落后、制造設備陳舊、從業(yè)人員素質(zhì)較低、工業(yè)制造基礎(chǔ)較為薄弱，生產(chǎn)制造整體水平較低，質(zhì)量控制體系沒有形成。隨著近年來自主品牌汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，通過引進先進生產(chǎn)技術(shù)和制造設備，不斷提高企業(yè)自身的生產(chǎn)技術(shù)水平及自主研發(fā)水平，汽車座椅的整體質(zhì)量有所提高。而國內(nèi)座椅廠家和檢驗機構(gòu)對調(diào)角器和滑軌的試驗均是在單一試驗臺上進行，不能對調(diào)角器和滑軌進行綜合性的動態(tài)試驗，不能真實地反映實車工作狀態(tài)。根據(jù)座椅部件試驗特點，開發(fā)多通道、多功能試驗平臺成為提高汽車座椅零部件試驗技術(shù)和設備水平的迫切需要。

1 汽車座椅組成部分

汽車座椅主要由滑軌、調(diào)角器、調(diào)節(jié)裝置等關(guān)鍵零部件組成，其各個組成部分對座椅的舒適性能都產(chǎn)生影響，座椅整體舒適性取決于這些組成部分的局部舒適感覺以及座椅整體的散熱排濕、減震性能等。

人體重心支撐式座椅設置了與臀部外形相適的坐骨支撐板，坐下時剛好與下半身重心所在的坐骨位置接觸。在上半身重心所在的胸椎部，設置了與后背外形相符的S型胸椎支撐彈簧。通過對需要部位分別加以重點支撐，減輕長距離駕駛造成的疲憊。

此外，支撐部的緩沖墊具有足夠的厚度和弧度，能有效地吸收振動和分散人體的壓力。

2 座椅的作用

汽車座椅的使用情況很復雜，汽車起步和緊急制動的狀態(tài)下，座椅產(chǎn)生很大的慣性力，乘員也會產(chǎn)生向后或向前的慣性運動；汽車行駛還會存在碰撞的可能性；汽車行駛的過程中，地面產(chǎn)生的振動由座椅傳遞給人的身體。為了滿足座椅多種使用情況，汽車座椅要滿足以下3個方面的要求：

（1）支撐及定位功能。支撐是座椅最基本的功能，乘客的定位對于汽車的安全性至關(guān)重要，因為它能使乘客更好地操控車輛。

（2）舒適性功能。汽車座椅的舒適性是靠整個座椅系統(tǒng)來保證的，如發(fā)泡海綿、各種調(diào)節(jié)機構(gòu)等。

（3）保護乘客功能。座椅應該能夠防止乘客無意識的滑移，或者在發(fā)生交通事故時阻止乘客移動。這要求座椅與其他系統(tǒng)一起提供保護乘客的功能。

3 國內(nèi)座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久試驗項目的標準現(xiàn)狀

汽車座椅的安全性和舒適度越來越受到重視，調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久試驗主要是模擬使用人員在使用過程中的摩擦、振動等一些實際情況，實際使用時座椅產(chǎn)生的一些試驗數(shù)據(jù)，從而可以考核座椅的設計要求及生產(chǎn)工藝。

耐久試驗項目技術(shù)要求在QC／T 740?2005《乘用車座椅總成》中表述如下：

3.1 靠背調(diào)節(jié)疲勞試驗

靠背調(diào)節(jié)疲勞試驗要求座椅靠背在8 000次循環(huán)試驗后，靠背調(diào)節(jié)應輕便靈活、均勻，試驗前后間隙應滿足標準要求。試驗方法按附錄A的A.3.3：將前座椅總成固定在試驗臺上：（1）部分行程循環(huán)試驗：①把靠背調(diào)角器設計位置由向前10°位置調(diào)節(jié)到向后20°位置，鎖止靠背；②把靠背調(diào)角器設計位置由向后20°位置調(diào)節(jié)到向前 10°位置，鎖止靠背；③循環(huán)6 000次。（2）全行程循環(huán)試驗：①把靠背從可調(diào)節(jié)范圍的最前位置調(diào)節(jié)到最后位置，鎖止靠背；②把靠背從可調(diào)節(jié)范圍的最后位置調(diào)節(jié)到最前位置，鎖止靠背；③循環(huán)2 000次。

3.2 縱向調(diào)節(jié)疲勞試驗

縱向調(diào)節(jié)疲勞試驗后，滑道的操縱和解鎖都應該是輕松靈活、功能正常，座椅可以均勻地進行調(diào)節(jié)。試驗方法按附錄A的A.2.1：

（1）將帶750 N附加負載的前座墊骨架總成放到試驗夾具的最前面位置 （見圖1）。

（2）試驗周期。①開啟滑道鎖止機構(gòu)，座椅向后移動至滑道最后的位置鎖住，再開啟滑道鎖止機構(gòu)，座椅向前移動至滑道最前部的位置鎖住，此為一個循環(huán)。每一循環(huán)調(diào)節(jié)時間為10 s。在各種溫度條件下試驗，每次試驗間隔4 h。②在23℃條件下，8 000次；在－20℃條件下，1 000次；在－40℃條件下，10次；在80℃條件下，1 000次。

測試目的：該試驗項目一般用于考核汽車座椅滑軌及靠背的耐久，要求設備能夠真實地模擬汽車實際的狀態(tài)，對面料、發(fā)泡、骨架以及其他輔助系統(tǒng)等有效的模擬試驗。

為了檢驗座椅的使用壽命是否滿足要求，一些國內(nèi)主機廠分別制定了汽車座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久的要求和試驗方法，聯(lián)合國和歐洲共同體也制定了相應的座椅法規(guī)，這些標準法規(guī)的制定和執(zhí)行，對座椅舒適度和質(zhì)量的改進發(fā)揮了重要作用。

4 現(xiàn)有的座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久試驗設備對比

為了提高汽車座椅設計、制造和試驗水平，將有關(guān)座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久試驗參數(shù)綜述如下。

現(xiàn)有的座椅耐久檢測設備的對比分析：（1）相同之處。硬件構(gòu)造上基本相同，包括主控制部分、傳感器部分、顯示部分和電源部分；軟件部分基本也是類似的。按照QC／T 740?2005《乘用車座椅總成》標準中要求完成相關(guān)的耐久性試驗，試驗中要求的負載、力值和位移量都可以滿足。（2）不同之處。試驗系統(tǒng)是集機械、氣動、伺服電動、比例控制和計算機控制技術(shù)于一體的多通道、多功能試驗平臺。根據(jù)不同的試驗需求，可以靈活地對平臺系統(tǒng)進行通道組合和動作編排：①通用化設計，可根據(jù)不同試驗需求自定義通道動作、閉環(huán)方式、加載波形等試驗參數(shù)；②各加載通道獨立控制實現(xiàn)加載通道間的任意組合；③通過氣動比例復合控制技術(shù)和閉環(huán)切換技術(shù)實現(xiàn)各通道獨立的位移和載荷閉環(huán)控制以及兩種控制方式間的無擾動切換。詳見圖2。

5 研制的試驗臺

研制的汽車座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)耐久試驗臺 （見圖3）可以模擬整車實際需求安裝不同座椅，可以用試驗臺控制軟件根據(jù)試驗要求編寫氣缸動作，也可以兩個氣缸或者多個氣缸按照要求配合動作，按座椅的不同部位施加不同力值。

研制的耐久試驗臺可以力值控制、位移控制也可以旋轉(zhuǎn)角度控制，有利于座椅真實環(huán)境下試驗，能夠模擬出不同狀況下的座椅試驗環(huán)境，提高了試驗結(jié)果的可靠性。可以滿足不同類型汽車的不同型號座椅，常規(guī)檢驗項目要求，覆蓋檢驗面比較廣，實用性、方便性突出，操作方便，提高了檢驗效率。隨著人們對汽車耐用性的更高要求，座椅作為汽車使用率比較高的安全部件，要求耐久實用性更突出。座椅耐久性試驗是保證座椅質(zhì)量重要手段，也是各座椅企業(yè)比較重視的試驗項目。

6 小結(jié)

所述的汽車座椅耐久試驗臺通過反復調(diào)試及試驗現(xiàn)已在相關(guān)的檢測中心正常使用，并不斷地在平時試驗過程中積累經(jīng)驗，已滿足國家標準、整車廠標準的要求。汽車座椅的舒適度及安全性設計已成為汽車制造商所關(guān)注的主要內(nèi)容。為了更好地適應汽車座椅發(fā)展，要重點加強汽車座椅耐久性和安全性試驗，為駕乘人員提供更舒適的駕駛環(huán)境和更高的安全保障。

【1】張邢磊，于建國.汽車座椅舒適性的技術(shù)研究［J］.交通標準化，2009（4）：200－203.

【2】譚克誠，許冠能.汽車座椅測試與分析系統(tǒng)開發(fā)研究［J］.制造自動化，2010，33（12）：215－218.

【3】全國汽車標準化技術(shù)委員會.QC／T 740?2005乘用車座椅總成［S］.北京：中國計劃出版社，2005.

【4】黃金陵，任金東，李炭，等.適用于任何目標駕駛員群體的座椅位置設計方法研究［J］.輕型汽車技術(shù)，2004（4）：86－89.

【5】鄒博維.基于人機工程的汽車駕駛座椅舒適性設計［J］.汽車科技，2009（4）：15－17.

Development of Durability Test Bench for Automobile Seat Ad justment Mechanism

WANG Yu，MENG Shu，ZHU Jiang
（National Auto Parts Product Quality Supervision and Inspection Center（Wuhu），Wuhu Anhui241000，China）

Aiming at the demand for the fatigue test of automobile seat adjustmentmechanism，the standard status of durable project of domestic automobile seat adjustmentmechanism was summarized，the existing test equipments were analyzed，an automobile seat adjustment mechanism durability test bed was developed.The automobile seat durability test?bed has been normal used whichmeets the requirements of the state standards and OEMs.

Automobile seat；Adjustmentmechanism；Durability test

2015－07－03

汪宇 （1983—），男，本科，工程師，從事汽車零部件檢驗工作。E?mail：wangyu1929＠163.com。