汽车座椅组成及基础功能分析

王刚

华晨雷诺金杯汽车有限公司 辽宁沈阳 110044

1 座椅组成

汽车座椅主要组成部分为：骨架、发泡、蒙皮、头枕、功能件、塑料件、安全件、腰撑及座簧等，如图1 所示，其中骨架为座椅最为重要部分，也是强度实验主要考察的核心部分，发泡为舒适性关键部件，蒙皮为外观件，头枕为支撑头部的重要安全部件。

2 座椅主要部件

2.1 骨架

骨架为金属结构，金属件通过焊接，螺接及铆接形式组成总成件，其中重要零件需要采用高强度钢。骨架必须满足所有静态和动态载荷要求，同时可以为座椅提供机械及悬挂结构。骨架分为靠背骨架及座椅骨架，目前靠背骨架多以钣金件为主，低成本骨架为管件及钢丝结构。座垫骨架由坐盆，钣金件及管件组成，目前分为手动骨架及电动骨架，骨架轻量化设计是未来发展的趋势[1]。

2.2 发泡

发泡提供座椅的形状和轮廓，其性能直接影响乘客的舒适性及H 点，目前发泡主要采用TDI 或者MDI 形式的冷模塑方法。冷漠塑法的优点是耗电少，脱模时间短，生产效率高，发泡耐用且具有良好的舒适性，发泡的硬度和密度直接影响舒适性，密度越高成本相对越高。

2.3 蒙皮

蒙皮为外观件，乘客最直接的视觉感受来至于蒙皮外观，目前比较常见的材料为织物，PVC 及真皮，织物及PVC 多应用于中低端车型，高端车型采用真皮面料。同时蒙皮需要耐磨性要求，满足移入移出实验要求，气味及禁用物质实验也对蒙皮有严格的要求。

2.4 头枕

头枕为座椅重要的安全部件，对保护乘客头部及颈部起到极其重要的作用，头枕由发泡和头枕骨架组成，分为可调头枕和不可调头枕，目前前排头枕为法规要求，且多数汽车配备后排头枕，目前法规GB/11550 及鞭打实验都对头枕进行强度考察[2]。

2.5 塑料件

塑料件主要为外观件，用于遮挡骨架及蒙皮作用，同时手柄类塑料件起到操作功能。

2.6 功能件

功能件主要包括滑道，调角器，调高，调角器实现靠背倾斜功能，滑道为座椅前后调节功能，调高为座椅上下调节功能，目前分为手动配置及电动配置，乘客可以通过调整功能件行程来调节人体坐姿，满足不同体型人群的舒适性。

2.7 腰撑及座簧

主要功能为提供乘客支撑及舒适的体压分布，同时可吸收震动和冲击，目前腰部支撑分为不可调腰撑，手动可调腰撑，电动可调腰撑及气动腰撑。座簧分为蛇形簧及金属钢丝结构。

3 汽车座椅基础功能

汽车座椅功能主要分为以下四大类：

3.1 支撑乘客

座椅最基本的功能为支撑乘客，满足乘客的乘坐需求。

3.2 限制乘客位置

通过座椅及安全带使乘客固定在指定位置，使其位于汽车的安全位置，同时靠近汽车控制装置。汽车转向时，靠背侧翼部分具有侧向限制作用，防止乘客侧向移动。目前前排座椅对侧向限制要求更高。

3.3 保证乘客舒适性

舒适度主要分为两种：

——乘坐前5 分钟或“样品间舒适度”

乘客乘坐座椅的第一印象，也是目前消费者对购车时舒适性评价的标准，一般柔软座椅被认为是最舒适的。

——30 分钟或“长途舒适度”

乘坐至少30 分钟时间长至血液循环一周的时间以使乘客感到由于高压而引起的不舒服，硬度过软的座椅长时间乘坐会感到不适。

因此在座椅舒适性不是单纯的发泡硬度决定，而是由乘坐姿态，发泡造型，硬度，密度，骨架及悬挂系统支撑，蒙皮面料等多方面因素决定，因此需要通过多轮的舒适性评测及实验才能提供良好的舒适性要求。

3.4 保护乘客

座椅是整车中重要的安全部件，起到保护乘客的作用，首先需要满足国家的强制法规实验，主要的国家强检实验为GB/15083，GB/14167，GB/11550，GB/8410,目前CNCAP 实验对座椅头枕的鞭打实验要求越来越高，最新2021 版CNCAP 对后排座椅已有头枕鞭打实验要求。此外座椅也需要满足企业强度类标准，满足不同工况下座椅的安全性，目前座椅气囊在汽车中应用越来越普遍，主动式头枕也涉及在高端车型上，座椅的安全性在整车中起到极其重要的作用[3]。

4 结语

座椅是汽车中重要零件之一，由多个部件组装而成，对乘客舒适性，安全性，操作性起到关键的作用，座椅性能由骨架，发泡，蒙皮等综合因素决定，因此在座椅前期设计时需要进行全面评估，从安全性，舒适性，功能性，外观性等多方面因素进行充分的设计校核，满足乘客多方面需求，因此前期设计极其关键。目前整车厂对座椅轻量化，多功能，舒适性及安全性方面要求越来越高，全方面及轻量化要求是未来汽车座椅设计发展趋势。