關(guān)于汽車座椅系統(tǒng)安全性的若干研究

胡福利

（北京汽車制造廠有限公司，河北 黃驊 061100）

關(guān)于汽車座椅系統(tǒng)安全性的若干研究

胡福利

（北京汽車制造廠有限公司，河北 黃驊 061100）

汽車座椅是汽車結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，它的安全性直接影響著汽車整體的安全性能。對(duì)于汽車座椅安全性能的研究是非常必要且持續(xù)不斷的一個(gè)過程。本文通過對(duì)汽車座椅的結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行分析，并對(duì)汽車座椅安全性能的影響因素進(jìn)行分析，從而總結(jié)出影響汽車座椅安全性的若干問題。

汽車座椅；汽車安全；問題探究

CLC NO.:U463.8Document Code:BArticle ID:1671-7988(2015)07-123-02

1、汽車座椅的結(jié)構(gòu)與功能種類

汽車座椅是汽車中將乘員和車身聯(lián)系在一起的重要內(nèi)飾部件，它直接影響到整車的舒適性和安全性[1]。它的結(jié)構(gòu)與功能對(duì)安全性的影響表現(xiàn)的尤為突出。從座椅的構(gòu)成來分,汽車座椅主要由頭枕、座椅骨架，座椅泡沫，座椅護(hù)面以及座椅與車身系統(tǒng)的連接滑軌、支腳等連接件等部分組成；從功能來分，汽車座椅又分四項(xiàng)座椅、六項(xiàng)座椅、八項(xiàng)座椅、十二項(xiàng)座椅等，同時(shí)還伴有靠背腰托，座椅加熱功能的附加功能。而座椅的結(jié)構(gòu)與功能越復(fù)雜，座椅的強(qiáng)度越難以保證。因此要保證汽車座椅的安全性就要從各結(jié)構(gòu)之間的連接與各自的強(qiáng)度入手，確保座椅整體的強(qiáng)度要求。

2、汽車座椅安全問題

在現(xiàn)代汽車安全事故中，多數(shù)汽車交通事故都是汽車碰撞或追尾。而在這些交通事故中，一部分是由于汽車座椅設(shè)計(jì)的不符合人體工程學(xué)，導(dǎo)致汽車座椅舒適性較差，易產(chǎn)生疲勞，同時(shí)座椅的包裹性能差，發(fā)生碰撞時(shí)不能對(duì)人體進(jìn)行有效的保護(hù)。一部分是由于座椅強(qiáng)度不足，在發(fā)生碰撞時(shí)，座椅骨架發(fā)生斷裂或變形，從而未能對(duì)乘員進(jìn)行保護(hù)，有的甚至還發(fā)生二次傷害。而汽車座椅的安全問題是指汽車座椅能夠有效的預(yù)防汽車事故以及事故突發(fā)之后對(duì)車內(nèi)人員進(jìn)行保護(hù)，降低車禍造成的傷害與車禍之后在救援中帶來的二次傷害[2]。所以汽車座椅的設(shè)計(jì)首要目標(biāo)就是要保證乘員的絕對(duì)安全，并且能夠避免二次碰撞。座椅安全在事故發(fā)生時(shí)與事故發(fā)生后對(duì)于駕駛員受到傷害的防范工作可以分為主動(dòng)安全性和被動(dòng)安全性。

汽車座椅的主動(dòng)安全性是指，汽車座椅能夠?yàn)槌藛T提供舒適安全的乘坐環(huán)境，為駕駛員提供良好的駕駛環(huán)境，從而保證駕駛員集中注意進(jìn)行駕駛，從主觀上避免汽車事故的出現(xiàn)[3]。汽車座椅主動(dòng)安全性能必須有效的防止事故的發(fā)生。汽車座椅的合理設(shè)計(jì)與布置直接影響著駕駛?cè)藛T的視野開闊程度、汽車操作的穩(wěn)定性能和其他汽車控制系統(tǒng)的功能正常發(fā)揮。這就要求汽車整體布局中的座椅R點(diǎn)，乘員坐姿符合人體工程學(xué)，保證駕駛和乘坐的舒適性與方便性。汽車座椅的被動(dòng)安全性主要表現(xiàn)在汽車座椅的強(qiáng)度、汽車座椅的記憶功能，以及汽車座椅外形曲線的科學(xué)性、汽車座椅安全氣囊及安全帶等方面。這些對(duì)于駕駛員的安全具有直接的影響。首先，在事故發(fā)生時(shí)，駕駛員和其他成員處在汽車內(nèi)的狹小空間，這樣就使得駕駛員和乘員必須依靠座椅記性防護(hù)，避免其他載體進(jìn)入到這一空間；頭枕的被動(dòng)調(diào)節(jié)可以根據(jù)身體位置的變換與身體對(duì)靠背作用力的大小來進(jìn)行變換，用以達(dá)到防止乘員產(chǎn)生揮鞭傷害，。其次，駕駛員和其他成員在事故發(fā)生時(shí)的姿勢(shì)由汽車座椅的曲線所決定，這樣就要求汽車座椅內(nèi)必須裝有安全帶和安全氣囊，這兩部分保護(hù)系統(tǒng)正常的發(fā)生作用保證駕駛員的人身安全。因此汽車座椅設(shè)計(jì)必須保持兩個(gè)要求:首先要保證座椅的機(jī)械性能，避免座椅在事故中安全性能失靈；其次要保證駕駛?cè)藛T的舒適性，為駕駛員創(chuàng)造良好的駕駛環(huán)境，避免產(chǎn)生誤操作和疲勞駕駛。

目前各個(gè)汽車廠商對(duì)汽車座椅的主、被動(dòng)安全性能都有一定的重視，在座椅開發(fā)過程中就已經(jīng)考慮在保證座椅強(qiáng)度的前提下增加座椅調(diào)節(jié)頭枕、座椅側(cè)氣囊、可調(diào)節(jié)腰托與可調(diào)節(jié)腿托等增強(qiáng)舒適性的功能來直接或間接保護(hù)乘員的零部件。

3、影響汽車座椅安全的問題

汽車在行駛的過程中，因?yàn)槁访娌皇墙^對(duì)平面，所以會(huì)對(duì)汽車產(chǎn)生顛簸，導(dǎo)致汽車的承載能力受到影響。汽車座椅作為承載主體隨著汽車進(jìn)行振動(dòng)，汽車座椅的支撐骨架就存在被破壞的可能性，從而造成汽車座椅耐用性大大降低。其次，汽車座椅在汽車啟動(dòng)、緊急剎車等情況下會(huì)受到不同程度的沖擊力，尤其是劇烈碰撞時(shí)，座椅受到的沖擊力非常巨大，嚴(yán)重的可能會(huì)使座椅骨架發(fā)生變形、損壞等情況，對(duì)駕駛員和乘員造成傷害。因此，在汽車座椅設(shè)計(jì)中必須保證汽車座椅有足夠的承受能力，確保駕駛員和乘員受到的傷害降至最低。

在汽車座椅設(shè)計(jì)時(shí)，必須要對(duì)汽車座椅的強(qiáng)度進(jìn)行全面的分析和計(jì)算。要滿足汽車座椅用最少的材料、最輕的質(zhì)量達(dá)到最好的強(qiáng)度和最長(zhǎng)的使用壽命。確保汽車在受到強(qiáng)烈撞擊時(shí)，汽車座椅能夠保證不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重變形、汽車座椅不會(huì)產(chǎn)生斷裂損壞而對(duì)乘員產(chǎn)生傷害。確保事故發(fā)生之后的救助過程中，汽車座椅不會(huì)發(fā)生變形、折斷等問題而對(duì)駕駛員和車內(nèi)乘員造成二次傷害。

隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，各個(gè)汽車廠家對(duì)汽車座椅的安全性要求也越來越高，在滿足相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，汽車座椅的設(shè)計(jì)廠商在不斷的研究開發(fā)新的座椅結(jié)構(gòu)與功能。為了降低座椅骨架的重量，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中采用高強(qiáng)度鋼，如鎂合金或鋁合金。這樣可以在保證座椅骨架強(qiáng)度的前提下降低汽車座椅的重量，從而降低汽車在發(fā)生碰撞過程中座椅的沖擊力，減小對(duì)乘員造成傷害的可能性。同時(shí)隨著電腦技術(shù)的應(yīng)用，三維軟件CATIA與分析軟件CAE的使用更加方便了座椅在設(shè)計(jì)過程中的校驗(yàn)與對(duì)比工作。這不僅可以對(duì)座椅骨架進(jìn)行直觀的分析，同時(shí)更能通過CAE分析來確定座椅泡沫造型在乘員乘坐的是受力情況，提高座椅的舒適性及對(duì)乘員的包裹能力，防止乘員在正面碰撞時(shí)沿座椅靠背下滑，產(chǎn)生“潛水”現(xiàn)象，使乘員的安全帶保持在腰部，最大程度的對(duì)乘員進(jìn)行保護(hù)。

4、結(jié)論

汽車座椅是汽車構(gòu)成的重要部分，汽車座椅的安全性直接影響了汽車整體的安全性能。因此汽車座椅的安全性能直接決定著駕駛員和乘員的生命安全。良好的汽車座椅不僅能為駕駛員提供舒適的駕駛環(huán)境與操作舒適性，更重要的是座椅必須經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試并符合生產(chǎn)要求。相信隨著日益激烈的汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，汽車座椅也會(huì)在安全性能方面有更大的開發(fā)空間與開拓市場(chǎng)。

[1] 賈廣輝,齊偉.汽車被動(dòng)安全技術(shù)的發(fā)展[J].科學(xué)之友,2009,05(14): 12-14.

[2] 謝友志.汽車安全座椅改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,23(2):78-80.

[3] 姚為民,孫丹丹.汽車座椅安全性綜述[J].汽車技術(shù),2002,(8):5-8.

Several studies on the safety of the car seat systems

Hu Fuli
( Beijing Automobile Works Co., Ltd., Hebei huanghua 061100 )

Car seat is an important part of automobile structure, it directly affects the safety of car overall safety performance. For the safety of the car seat performance research is very necessary and constant a process. In this article, through analysis of the type of car seat structure, the influence factors for automotive safety performance is analyzed, and summarizes the several problems affecting safety car seats.

Car seats; vehicle safety; research for problems

U463.8

B

1671-7988(2015)07-123-02

胡福利，就職于北京汽車制造廠有限公司。