關于汽車座椅系統安全性的若干研究

胡福利

（北京汽車制造廠有限公司，河北 黃驊 061100）

關于汽車座椅系統安全性的若干研究

胡福利

（北京汽車制造廠有限公司，河北 黃驊 061100）

汽車座椅是汽車結構中的重要組成部分，它的安全性直接影響著汽車整體的安全性能。對于汽車座椅安全性能的研究是非常必要且持續不斷的一個過程。本文通過對汽車座椅的結構類型進行分析，并對汽車座椅安全性能的影響因素進行分析，從而總結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、汽車座椅的結構與功能種類

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

2、汽車座椅安全問題

在現代汽車安全事故中，多數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計的不符合人體工程學，導致汽車座椅舒適性較差，易產生疲勞，同時座椅的包裹性能差，發生碰撞時不能對人體進行有效的保護。一部分是由于座椅強度不足，在發生碰撞時，座椅骨架發生斷裂或變形，從而未能對乘員進行保護，有的甚至還發生二次傷害。而汽車座椅的安全問題是指汽車座椅能夠有效的預防汽車事故以及事故突發之后對車內人員進行保護，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]。所以汽車座椅的設計首要目標就是要保證乘員的絕對安全，并且能夠避免二次碰撞。座椅安全在事故發生時與事故發生后對于駕駛員受到傷害的防范工作可以分為主動安全性和被動安全性。

汽車座椅的主動安全性是指，汽車座椅能夠為乘員提供舒適安全的乘坐環境，為駕駛員提供良好的駕駛環境，從而保證駕駛員集中注意進行駕駛，從主觀上避免汽車事故的出現[3]。汽車座椅主動安全性能必須有效的防止事故的發生。汽車座椅的合理設計與布置直接影響著駕駛人員的視野開闊程度、汽車操作的穩定性能和其他汽車控制系統的功能正常發揮。這就要求汽車整體布局中的座椅R點，乘員坐姿符合人體工程學，保證駕駛和乘坐的舒適性與方便性。汽車座椅的被動安全性主要表現在汽車座椅的強度、汽車座椅的記憶功能，以及汽車座椅外形曲線的科學性、汽車座椅安全氣囊及安全帶等方面。這些對于駕駛員的安全具有直接的影響。首先，在事故發生時，駕駛員和其他成員處在汽車內的狹小空間，這樣就使得駕駛員和乘員必須依靠座椅記性防護，避免其他載體進入到這一空間；頭枕的被動調節可以根據身體位置的變換與身體對靠背作用力的大小來進行變換，用以達到防止乘員產生揮鞭傷害，。其次，駕駛員和其他成員在事故發生時的姿勢由汽車座椅的曲線所決定，這樣就要求汽車座椅內必須裝有安全帶和安全氣囊，這兩部分保護系統正常的發生作用保證駕駛員的人身安全。因此汽車座椅設計必須保持兩個要求:首先要保證座椅的機械性能，避免座椅在事故中安全性能失靈；其次要保證駕駛人員的舒適性，為駕駛員創造良好的駕駛環境，避免產生誤操作和疲勞駕駛。

目前各個汽車廠商對汽車座椅的主、被動安全性能都有一定的重視，在座椅開發過程中就已經考慮在保證座椅強度的前提下增加座椅調節頭枕、座椅側氣囊、可調節腰托與可調節腿托等增強舒適性的功能來直接或間接保護乘員的零部件。

3、影響汽車座椅安全的問題

汽車在行駛的過程中，因為路面不是絕對平面，所以會對汽車產生顛簸，導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行振動，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、緊急剎車等情況下會受到不同程度的沖擊力，尤其是劇烈碰撞時，座椅受到的沖擊力非常巨大，嚴重的可能會使座椅骨架發生變形、損壞等情況，對駕駛員和乘員造成傷害。因此，在汽車座椅設計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。

在汽車座椅設計時，必須要對汽車座椅的強度進行全面的分析和計算。要滿足汽車座椅用最少的材料、最輕的質量達到最好的強度和最長的使用壽命。確保汽車在受到強烈撞擊時，汽車座椅能夠保證不會發生嚴重變形、汽車座椅不會產生斷裂損壞而對乘員產生傷害。確保事故發生之后的救助過程中，汽車座椅不會發生變形、折斷等問題而對駕駛員和車內乘員造成二次傷害。

隨著汽車行業的飛速發展，各個汽車廠家對汽車座椅的安全性要求也越來越高，在滿足相應的國家標準的基礎上，汽車座椅的設計廠商在不斷的研究開發新的座椅結構與功能。為了降低座椅骨架的重量，在設計和生產過程中采用高強度鋼，如鎂合金或鋁合金。這樣可以在保證座椅骨架強度的前提下降低汽車座椅的重量，從而降低汽車在發生碰撞過程中座椅的沖擊力，減小對乘員造成傷害的可能性。同時隨著電腦技術的應用，三維軟件CATIA與分析軟件CAE的使用更加方便了座椅在設計過程中的校驗與對比工作。這不僅可以對座椅骨架進行直觀的分析，同時更能通過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乘員的包裹能力，防止乘員在正面碰撞時沿座椅靠背下滑，產生“潛水”現象，使乘員的安全帶保持在腰部，最大程度的對乘員進行保護。

4、結論

汽車座椅是汽車構成的重要部分，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境與操作舒適性，更重要的是座椅必須經過嚴格的測試并符合生產要求。相信隨著日益激烈的汽車產業的飛速發展，汽車座椅也會在安全性能方面有更大的開發空間與開拓市場。

[1] 賈廣輝,齊偉.汽車被動安全技術的發展[J].科學之友,2009,05(14): 12-14.

[2] 謝友志.汽車安全座椅改進設計[J].湖北汽車工業學院學報,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,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。