汽車座椅安全性綜述

張智勇　郝利生

摘 要：在汽車的安全性測(cè)試中，汽車座椅的設(shè)計(jì)情況是重點(diǎn)檢查的環(huán)節(jié)，也就是說(shuō)汽車座椅對(duì)汽車的安全性的提高有著重大作用。座椅的高度問(wèn)題、制造用料問(wèn)題以及座椅人機(jī)工程設(shè)計(jì)問(wèn)題都和座椅的使用安全性有關(guān)聯(lián)，這也是本文所要探討的主要問(wèn)題。從座椅的設(shè)計(jì)開發(fā)到最終的安裝，結(jié)合對(duì)座椅安全性的思考，進(jìn)行了深入地分析研究，也為提高汽車的舒適使用度提供一些參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：汽車座椅；靠枕；安全；交通事故

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，汽車從高消費(fèi)產(chǎn)品逐漸走進(jìn)許多普通家庭，便利人們的出行。但同時(shí)造成了交通的擁擠、交通事故發(fā)生率逐年上升，人們的人身安全無(wú)法得到很好的保障。汽車?yán)锏拿恳粋€(gè)零件都有著十分重要的作用，座椅的設(shè)置更不例外，不僅可以增加人們駕駛乘坐時(shí)的舒適度，還能一定程度上緩解意外事故出現(xiàn)時(shí)對(duì)車內(nèi)人員造成的沖擊，盡可能地保護(hù)車內(nèi)人員的安全，避免出現(xiàn)二次傷害，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)汽車制造行業(yè)的技術(shù)優(yōu)化。

2 汽車制造中座椅安全設(shè)計(jì)的重要性

汽車座椅的首要任務(wù)是滿足安全性的要求，其次是滿足舒適性、低成本、質(zhì)量輕及美觀耐用的要求。汽車座椅的生產(chǎn)流程中第一步就是在多方面考慮后進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)安全性的考量是當(dāng)今汽車制造行業(yè)最為重視的問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)對(duì)時(shí)代發(fā)展方向的引導(dǎo)，促使著汽車制造業(yè)這類高利潤(rùn)行業(yè)的豐富和發(fā)展，很多汽車企業(yè)涌向市場(chǎng)。而具有更高安全性的汽車座椅設(shè)計(jì)的企業(yè)擁有更多的核心優(yōu)勢(shì)，在進(jìn)行技術(shù)對(duì)抗比較時(shí)贏得更多了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，促進(jìn)企業(yè)形象的發(fā)展，在整個(gè)汽車行業(yè)的市場(chǎng)中，占據(jù)更多的市場(chǎng)比率[1]。這種對(duì)技術(shù)的升級(jí)優(yōu)化還有利于企業(yè)發(fā)展理念中創(chuàng)新創(chuàng)造力的培育，對(duì)一個(gè)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展有著更為深遠(yuǎn)意義的影響。

除了可以增加企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力之外，更為安全的汽車座椅還能加大對(duì)駕駛?cè)藛T和乘車人員的保護(hù)作用。在平時(shí)的駕駛過(guò)程中，更為人性化設(shè)計(jì)的座椅可以幫助駕駛員緩解長(zhǎng)時(shí)間駕駛的疲勞和身體上的酸痛，減少因駕駛?cè)藛T身體狀況引發(fā)的交通事故。后座的座椅設(shè)置也是一個(gè)重點(diǎn)考慮的地方，如何實(shí)現(xiàn)舒適和實(shí)用的有效結(jié)合一直是被探索的問(wèn)題，現(xiàn)在又加上了安全這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，更值得深究。后座座椅的安全系數(shù)得到提高，乘車人員的人身安全也就得到更多的保護(hù)，在事故來(lái)臨之時(shí)，也能減少更多的物理傷害。

3 提高汽車座椅安全性的設(shè)計(jì)改進(jìn)

3.1 在設(shè)計(jì)中引用人機(jī)工程學(xué)原理

人機(jī)工程學(xué)原理的內(nèi)容主要是應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、人體力學(xué)、勞動(dòng)生理心理學(xué)等多種學(xué)科的研究方法，對(duì)人體構(gòu)造和機(jī)能進(jìn)行研究，用所測(cè)得的人體各部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，探討人在不同生活場(chǎng)景中身體的不同心理狀態(tài)和動(dòng)作反應(yīng)[2]?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們思想觀念的更新開放，使得人們?cè)谧非笪镔|(zhì)生活中更注重“個(gè)性化”的體驗(yàn)。在汽車座椅的設(shè)計(jì)中可以引用人機(jī)工程學(xué)原理，按照我國(guó)人體的尺寸或者是普遍的身材比例進(jìn)行更為細(xì)致的設(shè)計(jì)，在通過(guò)云數(shù)據(jù)技術(shù)采集到這些數(shù)據(jù)之后進(jìn)行分析和計(jì)算，得到更為準(zhǔn)確的參考數(shù)值，為制造生產(chǎn)過(guò)程提供更具真實(shí)性的信息。

借助這項(xiàng)原理技術(shù)所提供的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)師可以進(jìn)行更為人性化、更具安全性的汽車座椅設(shè)計(jì)。針對(duì)使用于不同環(huán)境、場(chǎng)景的汽車進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，在座椅上也進(jìn)行改變。運(yùn)輸長(zhǎng)距離的車輛座椅不能過(guò)于柔軟和貼合身體，空間要大，方便駕駛?cè)藛T進(jìn)行小范圍的活動(dòng)，以防駕駛?cè)藛T出現(xiàn)疲勞行駛；家用型汽車要設(shè)計(jì)更多的座椅，增加兒童座椅位置，以滿足家庭一同出游的需要；其他特殊的汽車類別也要根據(jù)實(shí)際的情況，利用人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行座椅的安全設(shè)計(jì)。

3.2 對(duì)座椅的高頭枕設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)

早在幾年前，新聞曾報(bào)道過(guò)一篇因重物車頂被擠壓變形導(dǎo)致車內(nèi)人員傷亡的事故，很多汽車座椅設(shè)計(jì)者從中得到一些啟發(fā)。所以近來(lái)的汽車座椅設(shè)計(jì)都會(huì)適當(dāng)?shù)丶痈哒眍^的位置，采用高枕頭設(shè)計(jì)方法，形成一個(gè)支撐的枕頭柱，在車頂受到外力而變形時(shí)起到一個(gè)緩沖壓力的作用，增加車內(nèi)人員的生存空間和獲救概率。高枕頭設(shè)計(jì)方法中把頭枕的高度調(diào)整到比一般人的頭部高出一個(gè)部分來(lái)，這樣就可以增加一個(gè)支撐力，阻止車頂因重物而產(chǎn)生變形。

頭枕還需應(yīng)用高強(qiáng)度的鋼板材料，起到堅(jiān)實(shí)的支撐作用，實(shí)現(xiàn)更好的支撐效果[3]。一些材料過(guò)于柔軟或者是內(nèi)部設(shè)計(jì)的彈性過(guò)小，導(dǎo)致在車輛發(fā)生碰撞時(shí)人的頭部和頸部會(huì)受到更大的沖擊力，極易造成車內(nèi)人員的傷亡。由于人的后腦勺呈圓弧外凸型，背靠在座椅上時(shí)身體不自主地后傾，頭部往后靠尋找支點(diǎn)支撐。而前傾的頭枕正好迎上后傾的頭部，當(dāng)遇到危險(xiǎn)時(shí)，頭枕可對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，選用這種高強(qiáng)度的鋼板材料能有更大的支撐力量，更好地保護(hù)車內(nèi)人員的頭部和頸部，減少傷亡的發(fā)生。

3.3 對(duì)座椅靠背和安全帶的設(shè)計(jì)改良

從座椅的安全性能考慮，其結(jié)構(gòu)可分為頭枕、靠背、坐墊、座椅這幾個(gè)與車身相連接的固定部件。靠背的性能設(shè)計(jì)主要分柔性吸能式和剛性吸能式兩種。在不同程度嚴(yán)重的事故中，有著不同的碰撞條件，兩種靠背的保護(hù)效果自然是不同的。在發(fā)生高強(qiáng)度碰撞時(shí)，剛性靠背的設(shè)計(jì)概念對(duì)于以正常坐姿進(jìn)行行駛的駕駛員來(lái)說(shuō)是有效的，可以減少部分的沖擊力。但是在發(fā)生低強(qiáng)度尾部碰撞時(shí)，剛性靠背座椅則會(huì)造成駕駛員的身體沿靠背向上滑動(dòng)，減小了車內(nèi)人員進(jìn)行自救的空間，不過(guò)，柔性吸能式的靠背更有舒展性和保護(hù)性。但在別的交通事故環(huán)境中，柔性吸能式也有著不足之處，這就要求在購(gòu)買車輛時(shí)根據(jù)自己的需求進(jìn)行適合的選擇，以防在今后的行駛中出現(xiàn)安全問(wèn)題。

安全帶的設(shè)計(jì)改良則比較巧妙，需要結(jié)合多個(gè)部件進(jìn)行稍稍的變化。因在行駛過(guò)程中未系安全帶而導(dǎo)致的交通事故時(shí)有發(fā)生，且占交通事故總數(shù)的比重越來(lái)越大[4]。隨著近年來(lái)人們思想觀念的豐富，越來(lái)越知道安全帶的在發(fā)生意外時(shí)的重要性，開始重視這個(gè)問(wèn)題。在汽車座椅的安全性優(yōu)化上要注意安全帶的作用，與坐墊、靠背三個(gè)之間進(jìn)行更為緊密地聯(lián)系，把安全帶的使用過(guò)程變得更加簡(jiǎn)單，在遇到事故時(shí)緩解產(chǎn)生的巨大慣性，幫助車內(nèi)人員進(jìn)行逃生、自救。

3.4 應(yīng)用氣浮懸掛技術(shù)，優(yōu)化安全結(jié)構(gòu)

在追求汽車座椅安全性的同時(shí)還需要滿足駕駛員對(duì)舒適度的要求，要運(yùn)用一些安全舒適的材料和簡(jiǎn)便高效的科學(xué)技術(shù)。在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的駕駛之后，駕駛員極易出現(xiàn)疲勞問(wèn)題，在選擇繼續(xù)行駛中容易釀成事故問(wèn)題，形成無(wú)法挽救的局面。多數(shù)的汽車座椅設(shè)計(jì)公司在進(jìn)行技術(shù)突破中遇到難題，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法研究出更為新穎的技術(shù)，出現(xiàn)汽車座椅技術(shù)創(chuàng)新的瓶頸。正因如此，要從另一個(gè)角度來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，為汽車座椅的發(fā)展注入新動(dòng)力。氣浮懸掛技術(shù)是一種應(yīng)用壓縮空氣把座椅懸浮起來(lái)，還能根據(jù)座椅上所坐人的重力進(jìn)行懸浮高度的設(shè)定，當(dāng)人的重力因外界的影響而變化時(shí)，也能及時(shí)地做出反應(yīng)，進(jìn)行調(diào)整，使得汽車行駛過(guò)程中的供氣系統(tǒng)保持平衡狀態(tài)[5]。當(dāng)發(fā)生意外事故時(shí)，也能對(duì)物體碰撞的沖擊力進(jìn)行抵抗，始終保持在懸浮氣壓的平衡線上。

氣浮懸掛技術(shù)是一種新出現(xiàn)的、具有較高實(shí)用價(jià)值的技術(shù)，與之前的安全結(jié)構(gòu)相比，應(yīng)用氣浮懸掛技術(shù)技術(shù)后結(jié)構(gòu)更為科學(xué)合理、安全性也得到大大的提高。而且它本身也具有綠色環(huán)保、自動(dòng)性能強(qiáng)等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，汽車座椅提高安全性中的應(yīng)用也算是進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的體現(xiàn)，與時(shí)代發(fā)展下新興的科學(xué)技術(shù)相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)汽車座椅的安全性提高的設(shè)計(jì)中，需要注意到很多的小細(xì)節(jié)，比如：座椅骨架的設(shè)計(jì)、座椅環(huán)抱式設(shè)計(jì)、座椅用材的具體選擇等等。“交通安全”一直是社會(huì)各界持續(xù)關(guān)注的問(wèn)題，一旦發(fā)生問(wèn)題，對(duì)人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全都有所影響。對(duì)汽車座椅進(jìn)行研究并提高其安全性和使用性，既是交通行業(yè)發(fā)展現(xiàn)實(shí)情況的要求，也是相關(guān)企業(yè)擴(kuò)大核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要一步?？傊谄囎蔚牟粩喟l(fā)展中，增加對(duì)安全性提高的技術(shù)改進(jìn)和座椅設(shè)計(jì)是推動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展的一大利器，不斷地進(jìn)行創(chuàng)新式的探索，實(shí)現(xiàn)汽車座椅安全性能的持續(xù)提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]李惠彬.汽車設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014：190-228.

[2]張金換，杜匯良，馬春生.汽車碰撞安全性設(shè)計(jì)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2010：32 -185.

[3]錢宇彬，胡寧.現(xiàn)代汽車安全技術(shù)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2006：88-96.

[4]邱少波.汽車座椅系統(tǒng)的安全性要求及評(píng)價(jià).汽車技術(shù)，2007（3）.

[5]汽車強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)匯編.中國(guó)汽車技術(shù)研究中心汽車標(biāo)準(zhǔn)化研究所，2002.