摘要：伴随着汽车产业的快速发展以及人们收入水平的不断提高，汽车已成为人们日常生活中最为重要的交通工具，而汽车座椅的舒适度也成为人们购买汽车所重视的指标之一。汽车座椅作为直接与乘员接触的部件，其舒适度评价是汽车座椅舒适度研究的核心问题基于此本文主要针对汽车座椅舒适性设计及评价方法进行探讨，希望能为相关从业人士提供一定的参考和借鉴。
关键词：汽车座椅；舒适性设计；评价方法
引言
随着轿车的进入千家万户的普及，道路越来越拥堵，交通事故的不断增加，汽车安全和舒适问题已经成了国家以及消费者非常重视的问题，也是消费者买车考评依据参数。在汽车安全舒适的问题中，汽车座椅的舒适性能是至关重要的一个方面，与整车的安全等级直接相关联，提升驾驶舒适性，同时提高安全性能，防止乘员在事故中受伤害有着非常重要的意义。
1汽车座椅的定义
汽车座椅有很多种类型，根据功能、使用途径、及驾驶人员的要求不同，设计的种类也大有不同，其中包括可旋转型与不可旋转型座椅、悬架座椅、可调节座椅等。其中，机械座椅与空气悬挂座椅是悬架座椅的重要组成部分，电动调节座椅与气动调节座椅是可调节座椅的重要组成部分[1]。
2汽车座椅舒适度设计原则
2.1科学布置系统布置检查
汽车的H点是指驾驶人员在入座以后，髋关节的中点的位置。根据假体在汽车中H点的位置，利用泡沫进行骨架结构设计，科学地控制H点位置，进行调整面套的调整设计，从而优化汽车座椅的科学设计。对于系统布置检查，要做到各个方面分析座椅所在的空间位置状态，全面检查主、副驾驶座椅与中控台距离、后排座椅与前排座椅预留的空间等，提高汽车座椅的安全性。
2.2发泡体的耐久性设计
发泡体设计作为汽车座椅舒适性的开发中不可或缺的重要组成部分，通过发泡体不仅能呈现座椅的STO面，还能担当支撑件与阻尼件等角色，大力地加强座椅的舒适性能。在发泡体的设计过程中要分析发泡体的密度与压陷系数。密度的高低能够客观地折射出汽车座椅的使用时限，发泡体的密度越高，变形程度就会越小，且价钱也相对高。因此，在选择发泡体密度的大小时，要各个方面分析选择性价比较高的发泡体。压陷系数值的大小也会影响发泡体的使用时限，其值越大，发泡体的硬度越大，弹性及舒适程度也越好，使驾驶人员与乘坐人员不易感到疲惫。对于驾程不远或者汽车处于静态，发泡体则不需要具有较高的压陷系数值，使汽车座椅在静、动态中都具有良好的舒适性。
3汽车座椅舒适度的影响因素
对于汽车座椅的设计是十分复杂的，这需要设计者对多方面的知识进行了解。相对于汽车来说，座椅舒适性受多方面的因素影响，比如，外形、使用性能、人机工程的布置。其中，就造型来说，外观设计影响了汽车座椅的外表面、主要尺寸，而汽车座椅外表面能体现出座椅的设计风格。在乘坐过程中，身体的受力部位以及受力大小会直接影响乘坐人员肌肉、血液流动，静、动态、H点控制的舒适性也会受到影响。除此之外，对于汽车坐垫与靠背，不要选择在身体承受压力较大的部位，因此，要对座椅进行吊紧固定或者分块处理。例如可以调试头枕的位置及加热装置等功能配置提高汽车座椅舒适性，满足驾驶人员及乘坐人员对舒适度的客观要求。作为人体靠背的重要支撑点，例如肩胛骨、腰椎骨，会受到座椅的设计骨架影响，为了满足乘坐人员不同身高的要求，腰托部位要具有一定的调节功能。在各个方面满足乘坐人员的客观要求。
4人机工程学在座椅设计中的应用
4.1百分位人体
人体尺寸决定了人体占据的几何空间和活动范围，是人机系统或产品设计的基本资料。百分位是人体测量学中的一个术语，用以表示人体某项尺寸数据的等级[2]。以50th百分位人体尺寸为例，表示人群中有50%的个体该尺寸小于此值，有50%的个体该尺寸大于此值。在汽车总布置以及人机工程学研究中，通常用到的是5%、50%及95%3种分位的人体模板，分别表示小身材、中等身材和大身材的人体尺寸，如图1所示。5%和95%的人体坐姿，如图2所示。
图1 3种分位的人体模板示意图
图2 5%和95%人体坐姿示意图
1.2H点、踵点（AHP点）、踏点（PRP点）H点、AHP点及PRP点是汽车人机工程中最常用的3个硬点，此3点确定之后，整个假人姿态基本可确定，如图3所示。
图 3 H 点、AHP 点、PRP 点示意图
H点：汽车总布置的基准点，是二维人体模板上大腿线和躯干线的交点。AHP点：假人鞋跟与地毯的交点，同时考虑了地毯的压缩量。PRP点：在假人鞋底中线上，距离AHP点203mm的点。
5舒适性设计
汽车座椅舒适性主要与座椅轮廓面、座椅面料、发泡、骨架、功能及操作间隙等相关。座椅轮廓面会影响包覆性及支撑性，座椅的面料及发泡软硬度会影响触感，座椅的骨架影响振动的传递及安全，座椅的功能如腿托、腰托等会影响驾乘舒适度。故汽车座椅舒适性开发主要从空间位置、座椅参数、座椅结构、材料（发泡，面套）及人机工程五方面进行设计。
5.1空间位置
空间位置根据SAEJ1100《机动车辆尺寸》要求进行
图4 经过R点的纵向中心平面
图5靠背沿躯干线及坐垫沿大腿线处的断面
定义，与座椅相关的，主要有驾驶员腿部空间、乘客腿部空间、后排膝部空间、头部空间、肩部空间、进出脚部空间、坐高及方向盘到大腿中心线的距离等。
5.2座椅参数
座椅参数从座椅的断面检查，以前排座椅举例，见图4及图5。
5.3座椅结构
座椅结构主要检查假人与骨架的距离及发泡与骨架间的配合关系。一般压陷量50%时，假人靠背与骨架距离要求≤35mm；假人臀部与骨架距离要求≤55mm，最低点≤75mm。发泡与骨架间用无纺布降噪，骨架尖锐部分粘贴无纺布。
5.4发泡及面套
发泡的密度、硬度计压陷量需满足一定的要求，见表1。
表1发泡性能要求
6舒适性评价
主观评价组成员要求见表2，静态主观评价主要关注面料的触感、头/肩/腿/脚部空间、发泡软硬度、座椅的支撑性及包裹性、手柄的操作空间及操作力等方面3。动态评价相对于静态评价增加抖动及异响等相关指标。每一评价指标分为不同的等级，不同等级对应不同的分值。最后统计评价成员的评价信息，通过加权法得出每个评价指标的分值及整椅得分。通常情况下，主观评价需要两款及以上车型同时进行，便于进行对比评价。
表2评价成员要求
结束语
在二十一世纪的今天，汽车座椅舒适度的设计要求逐渐增高，汽车具备较好的舒适性与安全性至关重要。在汽车座椅舒适度因素的影响下，根据不同路径，完全为消费者考虑，科学有效地提高汽车座椅舒适度，让更多消费者认识汽车座椅舒适性功能，满足人们在各个方面客观要求。为了让汽车更好地走进千家万户，推进新时代汽车行业的发展，奠定良好的基础。
参考文献：
[1]程大伟.基于人体生物力学分析的汽车座椅结构优化设计研究[D].天津科技大学，2015.
[2]李彦晶，张亚萍，尹新权.基于人机工程的汽车驾驶座椅舒适性设计研究[J].机械研究与应用，2014，27（05）：28-30.
论文作者:石文客
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：座椅论文; 汽车座椅论文; 舒适性论文; 骨架论文; 人体论文; 评价论文; 汽车论文; 《基层建设》2018年第30期论文;