汽車座椅是怎樣設計出來的？

汽車座椅作為與駕駛員身體直接接觸的部件，其重要性可想而知。但大家不要以為座椅的設計很簡單，它在汽車設計中可是相當重要的環(huán)節(jié)。今天我們就來跟大家聊聊汽車座椅是如何設計出來的。

設計座椅是汽車設計的第一步

在所有的汽車設計中，設計師們第一步都是先確定座椅的設計。準確點說，設計師們最先考慮的是車內(nèi)成員的坐姿。對于SUV車型來說，駕駛員的坐姿會更直立一些，位置也會更高；而對于轎車來說，駕駛員的坐姿會低很多，并且微微后仰；對于一些賽車（比如各級別的方程式），駕駛員其實是“躺”在車內(nèi)的。之所以要先設計座椅，是因為確定了駕駛員的坐姿以后，才能根據(jù)人體的H點來設計座椅，包括位置、造型、薄厚、可調(diào)角度等等。也只有確定了坐姿之后，方向盤、踏板、中控臺、車門等等這些位置才能夠最終確定。

不懂人體工程學還好意思聊座椅？

要想設計一款舒適的座椅，光靠各種理念來支撐肯定不行，重要的是得知道具體的人體數(shù)據(jù)。一般來說，設計師們會利用人體百分比模板來做參考。也就是說，設計出來的座椅可以讓絕大多數(shù)的人能夠正常乘坐。這個聽起來簡單，但看看下面這張圖就知道座椅設計的復雜了：

讓人腰酸背痛的座椅都是耍流氓

人體的脊柱是有自然S型彎曲的，也因此座椅靠背要設計成上半部分凹陷、下半部分突出的造型。一般來說，要想讓人坐起來比較舒適，座椅要對胸上部、后背中部和上部以及腰椎的下部有著比較強的支撐才可以。

座椅舒適度設計解決的不只是防疲勞

千萬別以為座椅舒適度指的就是長時間乘坐不會累，實際上，座椅設計時要解決的另外一個問題就是應對加速度。對汽車來說，無論是急加速還是急轉(zhuǎn)彎，其縱向或是橫向的加速度基本可以達到0.7G、0.8G左右。因此，座椅除了要具備一定的側(cè)向支撐，從而限制住駕駛員身體的來回移動，同時還要能夠消除在合成加速度狀態(tài)下車上成員的不適感。

座椅結(jié)構(gòu)看似簡單，研發(fā)周期卻很長

一般座椅由表層材質(zhì)、填充物、骨架、調(diào)節(jié)裝置和車身連接件構(gòu)成。雖然看似不是很復雜，但是由于座椅的使用頻度極高，又和安全息息相關(guān)，因此每一部分在設計時都必須考慮到安全性及耐用度。所以座椅的研發(fā)周期很長，基本上跟整車是同步的。

中國目前還沒有自主研發(fā)座椅的實力

座椅是重要的安全部件，其性能由骨架、材料、樣式等因素綜合決定。這些都是極為專業(yè)的內(nèi)容，需要數(shù)據(jù)和開發(fā)經(jīng)驗的積累，也需要專業(yè)的實驗驗證設施和技術(shù)。以中國設計師、工程師目前所掌握的技術(shù)和經(jīng)驗來看，要想完全自主來進行座椅的研發(fā)，確實是個比較困難的過程。

你以為面料就是簡單地包上各種材質(zhì)？

當然不是，像我們的Vulcano Titanium的座椅就是采用來自Poltrona Frau公司最負盛名的Alcantara和高級皮革材質(zhì)制成。而座椅的面料則是個單獨的專業(yè)。如何最大化地將一整塊皮子分塊？如何進行縫紉久坐后也不會破損？如何進行表面處理，使得座椅能夠耐刮擦、耐光照、并且可清洗？在極端環(huán)境下，如何保證座椅的耐用性？這些都是座椅在研發(fā)時需要考慮到的。

織物座椅雖然看上去Low，但也有優(yōu)點

很多人買車的時候非常抵觸織物座椅，認為會嚴重拉低車子的形象。但實際上，織物座椅也是有不少優(yōu)點的，比如透氣性。人坐在座椅上的時候，基本上與椅面是完全貼合的，這就造成了熱量散不出去，所以特別容易出汗。但是織物材質(zhì)的座椅就基本不會出現(xiàn)這個問題。同時，織物座椅的摩擦力非常大，可以很好地限制人在座椅上的滑動，在急轉(zhuǎn)彎或急剎車時不會出現(xiàn)危險。

座椅除了織物材質(zhì)就是真皮的嗎？

在車輛的配置表中，一般在座椅那欄會有兩種材質(zhì)：織物和真皮?？椢锊馁|(zhì)就不提了，但你所不知道的是，很多所謂的真皮座椅，其實并不是真皮。一般主機廠為了控制成本，會用一種叫做PVC的材質(zhì)來代替真皮，這種材質(zhì)透氣性不好，柔韌性差，摸上去也沒有真皮細膩的手感。不過比真皮容易打理，成本嘛，自然是低了不少。很多消費者又不懂，于是就被這種所謂的真皮蒙騙了。像寶馬、奧迪這樣的高端品牌中的低端車型，有可能采用的就是PVC材質(zhì)的座椅。

座椅構(gòu)造的變化

在1960年以前，主流的座椅內(nèi)部支撐構(gòu)造為卷線式彈簧，主要考慮到舒適性。但是，這種卷線式的彈簧的重量較大，并且很占空間，因此，設計師們研發(fā)出了S型彈簧，作為卷線式彈簧的替代。后來設計師們經(jīng)過多次的試驗后發(fā)現(xiàn)，如果將卷線式和S型彈簧一起使用，既能提高舒適性，又能保證足夠的支撐，同時重量上也沒增加太多，因此這種并用的設計開始出現(xiàn)在一些高檔車型中。

座椅也需要考慮輕量化

座椅的體量比較大，也因此在設計時一定要考慮到輕量化，當然前提是不能喪失安全性。比較直觀的方法是減少金屬材質(zhì)的運用，比如采用較薄較輕的材質(zhì)，或是依靠打孔來減重，不過這需要進行大量的模擬分析計算，以確保座椅的安全性。

正常坐姿要能夠到中控臺上的所有按鍵

在確定駕駛員的坐姿時，其中有一項要求是：駕駛員在正常坐姿時，要能操控中控臺上的所有按鍵。這在汽車設計中也有個專有名詞，叫做「手伸界面」。這不僅是為了方便駕駛員操作，更能保證行車時的安全。

要能適合不同身高的駕駛員

對于不同的駕駛員，坐墊長短、靠墊長短、靠墊寬度、頭枕位置等等這些都會帶來不同的駕駛感受。也因此，設計師們在設計座椅時需要考慮到駕駛員的不同身高，設計合理的調(diào)節(jié)范圍，盡量滿足多數(shù)人的需求。

易于控制油門、剎車踏板

說實話，很少有人會注意到這一點，但是對于設計師們來說，又是設計座椅時不得不考慮的因素。為了保證車上成員的安全，駕駛員在正常坐姿下必須保證能夠全力踩下剎車。這跟坐墊的高度、角度、踏板的角度等等都有關(guān)系，也是需要綜合考慮的。

確保舒適性的同時盡量減小靠背厚度

我們都知道，相對較厚的靠背，乘坐舒適感要更強。但是，為了保證車內(nèi)的乘坐空間，設計師們要確保滿足舒適性的要求下，盡可能減小靠背的厚度。而對于那些為了空間玩了命縮減靠背厚度不考慮舒適性的，試問你們是在耍流氓嗎？

后排靠背角度可調(diào)是良心設計

DS車型曾針對中國人的體型做過座椅方面的調(diào)整，因為最適合中國人體型的后排靠背角度是25-29度。這樣看來，如果后排座椅靠背可以調(diào)節(jié)角度的話，那真是良心設計了，既能又舒適的坐姿，又可以進行車內(nèi)空間的拓展。

屁股是最敏感的信息接收器？

如今一些車型上會有各種主被動安全配置，以DS 6為例，如果車輛在沒開啟轉(zhuǎn)向燈的時候偏離車道，座椅會震動提示駕駛員注意。其實相對于儀表盤上的指示燈或是聲音提示來說，利用座椅的震動將警示信息傳遞給駕駛者，是更加安全的設計，只不過成本會相對較高。

座椅、安全帶和氣囊通常是一個系統(tǒng)

由于座椅是重要的安全部件，因此設計師們在設計時往往要將座椅、安全帶和氣囊作為一個系統(tǒng)綜合考慮，這個系統(tǒng)叫做成員約束系統(tǒng)。聽上去雖然簡單，但實際上有N多試驗要做，否則不能通過國家的法規(guī)及碰撞測試要求。

頭枕主要是為了防止追尾時受傷

在日本有研究人員做過交通事故方面的調(diào)查，其中有30%的事故來自于追尾，而在追尾事故中，90%的人都會頸部受傷。這種傷害雖然不至于致死，可一旦頸部受傷，就需要比較長期的治療，并可能會有一系列的并發(fā)癥。而頭枕的設計，就是為了防止頸部在追尾時受到傷害。

頭枕設計最重要的測試——鞭打試驗

在頭枕的設計過程中要進行鞭打試驗，實際上就是模擬現(xiàn)實生活中的低速后碰情況。之所以叫做鞭打，是因為在巨大的沖擊力下，由于慣性，頭部會向后甩動，就像揮鞭子一樣。如果沒有對頭部的合理支撐，就會導致頸椎受力過大而折斷。

通過這篇文章，相信大家已經(jīng)對汽車座椅的設計有了一定的了解。一個座椅也并不比汽車的外觀設計和內(nèi)飾設計簡單多少，甚至還要更加復雜。因為如今的座椅功能越來越多，像方向調(diào)節(jié)、氣囊、座椅按摩、加熱、通風、震動這些功能都要集成在一張座椅上，這對設計師來講可是一個不小的挑戰(zhàn)。