汽车座椅的舒适性与安全性分析

汽车座椅皮革技术要求

随着汽车工业的快速发展，汽车座椅皮革技术也得到了长足的进步。作为汽车内饰中的重要组成部分，座椅皮革不仅要具备美观、舒适的特点，还要兼具耐磨、耐久的特性。下面将从质量、舒适性和安全性三个方面来介绍汽车座椅皮革的技术要求。

座椅皮革的质量是评判其好坏的重要标准。优质的座椅皮革应具备柔软、光滑、富有弹性的特点，同时具备抗拉、抗划痕等物理性能。此外，座椅皮革的颜色应饱满一致，不存在色差或斑点。对于高档豪华车型，还需要具备防污、防水、防晒等功能，以保证长时间使用后依旧保持良好的外观。

座椅皮革的舒适性也是不可忽视的要求。座椅皮革应具备透气性、吸湿性和排湿性，以确保驾驶者在长时间坐车时的舒适感受。此外，座椅皮革的表面应平整、无毛刺，避免对人体皮肤造成不适或伤害。对于一些高端车型，还可以采用座椅加热、座椅按摩等技术，提升驾驶者的乘坐体验。

座椅皮革的安全性是保障驾驶者行车安全的重要因素。座椅皮革应具备阻燃、阻烟等特性，以防止在紧急情况下发生火灾。此外，座椅皮革的材料应符合环保标准，不含有对人体健康有害的物质。对于一些高档车型，还可以采用座椅气囊等被动安全装置，提供更全面的保护。

汽车座椅皮革技术的要求包括质量、舒适性和安全性三个方面。优质的座椅皮革应具备柔软、光滑、富有弹性的特点，同时具备抗拉、抗划痕等物理性能。座椅皮革的舒适性应体现在透气性、吸湿性和排湿性上，以提升驾驶者的乘坐体验。座椅皮革的安全性应具备阻燃、阻烟等特性，并符合环保标准，不含有有害物质。通过不断的技术创新和改进，汽车座椅皮革将为驾驶者带来更舒适、安全的用车体验。

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- 46 -工 业 技 术１　人体生理结构与乘坐舒适性的关系1.1 舒适坐姿时人体的解剖学原理：当人体以正常姿势入座后，靠背腰椎部分承受的负荷最大，腰曲最易于变形，即腰曲部位向前倾。形成诸如猫背姿势，腰椎会变得笔直或向后弯的不自然状态，使人体感觉不舒适，脊柱处于非正常生理弯曲状态，使腰曲弧度减小，椎间盘的前缘受压、后缘受拉，从而导致韧带受压迫绷紧，容易引起腰酸等不适的感觉。对于工体工程学而言，有95%的病变均发生于第4和第5腰椎的椎间盘，当乘客在运行的车上时脊柱处于正常生理弯曲状态，通过座靠海绵的弧面造型，以及面罩对人体加大磨擦系数，在车运行过程中一般座椅设计需要在这个位置设置腰托装置或脚托，这样才能对胸曲部分的肩胛骨提供凭靠，减轻胸曲压迫与变形。当然身体某一部分受力也不能够过大，否则人体同样会产生不适感。1.2座椅合理的体压分布与乘坐舒适性的关系:①适当提高坐垫与水平方向的夹角，约5°~10°为宜，这样的话可以使压力集中于大腿后部的坐骨结节周围，同时还能够防止行车过程中乘客臀部向前滑动的趋势，避免造成生理和心理上的疲劳感；②腿夹角，一般在105°~115°左右为舒适，躯干和大腿之间的角度称为体腿夹角，在体腿夹角为105°~115°左右时，能够保证人体腹部与大腿之间的血管不受压迫且血液通畅，这一生理需求同样要求座椅靠背稍微向后倾；③小腿与大腿之间达到105°~115°左右为舒适，这样的话，小腿可以向前伸，保持人体血液流畅，此外，坐位时大腿稍微倾斜并向后下、小腿稍微向前的位置也使得静脉血易于回流，可以减少疲劳的发生；④对座椅左、中、右侧设立不同档位的扶手，有了扶手的支撑，能促进上肢静脉血回流及减轻疲劳的作用，对于扶手的高度，应满足75kg人体手臂自然下垂的模拟状态；⑤可增加靠背腰托装置对乘客合理的体压分布，在靠背对应人体的第4和第5腰椎的椎间盘处，增加靠背腰托装置后会明显增加对于人体腰部区域的支撑，避免腰部区域受载过大变形而造成人体疲劳。乘客乘坐时人体脊柱的自然生理弯曲，对由肩胛骨提供凭靠的支承和腰曲部位的支承，通行顶腰对肩靠和腰垫的两点支撑来达至乘坐舒适的支撑点。２　人体测量数据与座椅设计参数的关系2.1座椅尺寸中按人体测量学相应的部位，坐垫宽度满足95%女性的人体臀部尺寸，推荐尺寸500mm~525 mm；坐垫长度在满足5%最小女性臀部到腿弯部的尺寸，推荐尺寸440mm左右；坐垫高度在满足5%最小女性的腿弯部高度尺寸，推荐尺寸不超过363mm，推荐为346mm左右；④靠背宽度在满足95%男性的肩部（测量值取自H点以上220mm的数据）推荐为384mm；⑤靠背高度在从H点沿躯干线测量满足5%最小女性靠背，推荐为410mm~550mm ；⑥腰托顶出时腰托最凸出一点到躯干点之间的距离一般这个值选择为90mm~110mm。2.2座椅泡沫的影响：为了给乘客靠部与臀部提供合理的体压分布支撑，座垫弹性结构的刚度应该遵循体压分布原则进行合理分配。在座垫长度的2/3区域处，即乘坐时人体坐骨接触部位的硬度应该比其他部分的硬度高，以此承受坐骨部位的较大压力。由于座垫前沿在大脚处会产生较大的支撑力，所以在座垫前沿需采用人体工程学的曲线造型，在座海绵前沿采用曲线与大腿进行贴合，同时减少前沿海绵的硬度，从而减小大腿的支撑力对海绵前沿施加的较大支撑力，避免压迫大腿下面的神经和血管使经脉舒缓达到舒适的乘座空间。中间的海绵可采用不同组份配方的海绵料进行加工，使之在同一海绵上产生密度不同的工艺，以实现合理的硬度分配。为了阻止乘员横向滑移，泡沫结构中在座垫与靠背两侧增加翼状结构，增加这种结构，能够明显提高两侧硬度，从而可以形成必要的横向稳定支承。根据研究表明，人体对频率4Hz-8Hz的振动是最敏感的，这种频率的振动会使人感到精神疲惫，这种振动对心脏虚弱的人伤害更为严重，经过振动人体的心脏会最身体各项技能的供血不足，很容易引起心脏病人的病发从而造成生命危险。对于人体工程学来说，与人接触电的座椅面罩下的海绵物性要求为：密度（kg/m3）座为55±5，靠为65±5，头枕为35±5；压陷负荷25%（硬度），靠背≧160N，座垫≧180N，头枕≧30N，扶手≧30N；模数比（舒适性系数）65%/25%≧2.6；④落球回弹率≧50%；⑤伸长率≧90%；⑥拉伸强度≧100MPa；撕裂强度≧1.8N/cm；压缩永久变形（75%）在70±1℃22小时应≦8%；能满足乘客在长时间旅途中的颠波共振产生的部分疲劳的缓解与消除。３　设计优化安全带在车辆运行过程中对乘客舒适性的影响乘客使用座椅上的安全带（三点式）进行安全防护，从而在车辆出现交通事故过程中，起到预防与减少人员损伤的作用，从而挽救生命。乘客在佩戴和使用安全带过程中的主汽车座椅舒适性的技术研究钱志刚（厦门金龙汽车座椅有限公司，福建 厦门 361022）摘󰀁󰀁󰀁要：座椅设计时需要考虑人体生理结构，避免使人体受到静态载荷，肌肉长期受载会对人体生理机能产生不良的影响。在受迫情况下血液循环将受影响从而涉及到正常新陈代谢过程中营养物质的交换，严重的更会形成硬化区域。为了防止这种现象的产生，一个设计合理的座椅系统首先应当考虑人体生理结构，其次需要考虑结合人体工程学原理，最后需要优化座椅本身的设计参数。关键词：舒适性；压陷负荷；模数比中图分类号：U463󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文献标志码：A中国新技术新产品2018 NO.2（上）

科学理论探索　

汽车座椅静态舒适性试验设计　

龚治人　上海交通大学，上海２０００３０　

摘　要　随着人民生活水平的不断提高，汽车逐渐成为当今社会的主要代步工具　人们购车选择时，已经不仅仅　考虑外观、油耗、安全性等方面，舒适性渐渐成为人们选车的一个重要衡量指标。　关键词静态舒适性；操作舒适性；ｎ点；汽车座椅；人机工程　中图分类号Ｕ４６　文献标识码Ａ　文章编号２０９５—６３６　３（２０１７）０８—００４２—０２　

１静态舒适性介绍及其影响因素　

静态舒适性，从字面层次也不难理解，指在静止　的情况下，乘员的主观舒适性感受。也正是由于在静止　

的环境状态下评测，所以座椅的静态舒适性主要由其自　

身的相关特性所决定，与汽车底盘悬架、道路工况、座　椅在车身环境中的周边零部件的特性等关系不大。具体　

座椅自身的哪些特性与静态舒适性相关？哪个特性又是　

最关键的影响因素呢？本文接下来运用正交试验设计分　析来寻找关键影响因素。　就汽车来说，影响座椅舒适性因素较多　Ｊ。根据　

企业中实际工作中的经验得出，影响座椅静态舒适性结　

果的主要因素如下。　

１．１座椅外轮廓尺寸　

座椅外轮廓的头枕高度、靠背高度、腰托位置、　

靠背离去点、坐垫离去点、坐垫长度、各截面的Ｉｎｓｅｒｔ　宽度及Ｂｏｌｓｔｅｒ高度等均影响座椅静态舒适性。　

Ｉ．２　ＭｅａｔＴｏＭｅｔａｌ值　

Ｍｅａｔ　Ｔｏ　Ｍｅｔａｌ值是指各舒适性截面上，假人与座　

椅骨架间的最小直线距离。　

１．３悬挂件／蛇形弹簧的弹性系数　

在前排座椅靠背或坐垫的中部支撑区域，通常有　

悬挂件／蛇形弹簧设计。悬挂件／蛇形弹簧均属于簧类　零件，其弹性系数直接影响对人体的支撑效果，从而影　

响静态舒适性。　

１．４面料张紧力　

座椅的面套原材料都具有一定的拉伸性。面套设　

计时，为了避免外观的褶皱、空浮等问题，都会将各块　

裁片的面料适度拉紧。这样，面套包覆在座椅上时，各　区域的面料都有一定的张紧力。这些张紧力使得面套像　

吊床一样对人体也有一定的支撑性，故也会影响静态舒　

座椅的热舒适性及其评价方法的探讨报告

座椅是日常生活中必不可少的家具之一，如何评价座椅的热舒适性也成为现代社会一个重要的话题。本文将探讨座椅的热舒适性及其评价方法。

一、座椅的热舒适性

座椅的热舒适性指的是在不同环境温度下，人们在座椅上所感受到的热感觉、湿度等因素对人体的影响程度。一款热舒适性良好的座椅能够使人们在炎热的夏季或干燥的冬季中仍能够享受到舒适的坐姿体验。而一款热舒适性差的座椅则会给人们带来不适和安全隐患。

二、座椅热舒适性的评价方法

1. 直觉评价法

直觉评价法是指人们通过自身感受来评价座椅的热舒适性。评价者从性别、体重、年龄、体表面积、体表温度等方面进行分组，站或在不同环境温度下坐在座椅上感受其热舒适性。评价者提供自己的主观评价，将评估结果反馈给研究人员。

2. 生理学方法

生理学方法是指利用人体生理指标对座椅的热舒适性进行评价。例如测量人体表面温度、心率、血压、皮肤湿度等指标，通过数据分析，评价座椅的热舒适性。

3. 模型评价法

模型评价法是通过计算机模型，模拟人体在不同环境温度下在座椅上的热舒适性。该方法可以进行预测，可以减少实验成本和时间，同时考虑到人体变化的影响。

4. 主观评价法

主观评价法是通过问卷、调查等方式收集人们对座椅热舒适性的主观感受。通过对主观评价结果进行统计分析，评价座椅的热舒适性。

三、座椅热舒适性的特点

1. 参数多样性

座椅热舒适性的参数多样性，其受热源、环境温度和相对湿度等多种因素影响。因此，评价座椅的热舒适性需要综合多个指标进行分析。

2. 感受时效性

感受时效性是指座椅热舒适性的感受存在延迟性。因此，在进行实验时需要考虑到这一特点，并且需要在记录人体数据的同时进行实域感受记录。

3. 误差性

座椅热舒适性的测量与评价存在一定的误差性，因此，需要针对测量中的误差进行分析并给出正确反馈。

综上所述，座椅的热舒适性评价是一个具有综合性的过程，需要多种方法来综合评价。同时，基于对座椅热舒适性的评价，企业可进一步完善产品设计，切实保障消费者的舒适和安全。对于座椅的热舒适性，可以通过多个指标进行分析，以下为几个常用指标及其分析：