胡福利

（北京汽车制造厂有限公司，河北 黄骅 061100）

关于汽车座椅系统安全性的若干研究

胡福利

（北京汽车制造厂有限公司，河北 黄骅 061100）

汽车座椅是汽车结构中的重要组成部分，它的安全性直接影响着汽车整体的安全性能。对于汽车座椅安全性能的研究是非常必要且持续不断的一个过程。本文通过对汽车座椅的结构类型进行分析，并对汽车座椅安全性能的影响因素进行分析，从而总结出影响汽车座椅安全性的若干问题。

汽车座椅；汽车安全；问题探究

CLC NO.:U463.8Document Code:BArticle ID:1671-7988(2015)07-123-02

1、汽车座椅的结构与功能种类

汽车座椅是汽车中将乘员和车身联系在一起的重要内饰部件，它直接影响到整车的舒适性和安全性[1]。它的结构与功能对安全性的影响表现的尤为突出。从座椅的构成来分,汽车座椅主要由头枕、座椅骨架，座椅泡沫，座椅护面以及座椅与车身系统的连接滑轨、支脚等连接件等部分组成；从功能来分，汽车座椅又分四项座椅、六项座椅、八项座椅、十二项座椅等，同时还伴有靠背腰托，座椅加热功能的附加功能。而座椅的结构与功能越复杂，座椅的强度越难以保证。因此要保证汽车座椅的安全性就要从各结构之间的连接与各自的强度入手，确保座椅整体的强度要求。

2、汽车座椅安全问题

在现代汽车安全事故中，多数汽车交通事故都是汽车碰撞或追尾。而在这些交通事故中，一部分是由于汽车座椅设计的不符合人体工程学，导致汽车座椅舒适性较差，易产生疲劳，同时座椅的包裹性能差，发生碰撞时不能对人体进行有效的保护。一部分是由于座椅强度不足，在发生碰撞时，座椅骨架发生断裂或变形，从而未能对乘员进行保护，有的甚至还发生二次伤害。而汽车座椅的安全问题是指汽车座椅能够有效的预防汽车事故以及事故突发之后对车内人员进行保护，降低车祸造成的伤害与车祸之后在救援中带来的二次伤害[2]。所以汽车座椅的设计首要目标就是要保证乘员的绝对安全，并且能够避免二次碰撞。座椅安全在事故发生时与事故发生后对于驾驶员受到伤害的防范工作可以分为主动安全性和被动安全性。

汽车座椅的主动安全性是指，汽车座椅能够为乘员提供舒适安全的乘坐环境，为驾驶员提供良好的驾驶环境，从而保证驾驶员集中注意进行驾驶，从主观上避免汽车事故的出现[3]。汽车座椅主动安全性能必须有效的防止事故的发生。汽车座椅的合理设计与布置直接影响着驾驶人员的视野开阔程度、汽车操作的稳定性能和其他汽车控制系统的功能正常发挥。这就要求汽车整体布局中的座椅R点，乘员坐姿符合人体工程学，保证驾驶和乘坐的舒适性与方便性。汽车座椅的被动安全性主要表现在汽车座椅的强度、汽车座椅的记忆功能，以及汽车座椅外形曲线的科学性、汽车座椅安全气囊及安全带等方面。这些对于驾驶员的安全具有直接的影响。首先，在事故发生时，驾驶员和其他成员处在汽车内的狭小空间，这样就使得驾驶员和乘员必须依靠座椅记性防护，避免其他载体进入到这一空间；头枕的被动调节可以根据身体位置的变换与身体对靠背作用力的大小来进行变换，用以达到防止乘员产生挥鞭伤害，。其次，驾驶员和其他成员在事故发生时的姿势由汽车座椅的曲线所决定，这样就要求汽车座椅内必须装有安全带和安全气囊，这两部分保护系统正常的发生作用保证驾驶员的人身安全。因此汽车座椅设计必须保持两个要求:首先要保证座椅的机械性能，避免座椅在事故中安全性能失灵；其次要保证驾驶人员的舒适性，为驾驶员创造良好的驾驶环境，避免产生误操作和疲劳驾驶。

目前各个汽车厂商对汽车座椅的主、被动安全性能都有一定的重视，在座椅开发过程中就已经考虑在保证座椅强度的前提下增加座椅调节头枕、座椅侧气囊、可调节腰托与可调节腿托等增强舒适性的功能来直接或间接保护乘员的零部件。

3、影响汽车座椅安全的问题

汽车在行驶的过程中，因为路面不是绝对平面，所以会对汽车产生颠簸，导致汽车的承载能力受到影响。汽车座椅作为承载主体随着汽车进行振动，汽车座椅的支撑骨架就存在被破坏的可能性，从而造成汽车座椅耐用性大大降低。其次，汽车座椅在汽车启动、紧急刹车等情况下会受到不同程度的冲击力，尤其是剧烈碰撞时，座椅受到的冲击力非常巨大，严重的可能会使座椅骨架发生变形、损坏等情况，对驾驶员和乘员造成伤害。因此，在汽车座椅设计中必须保证汽车座椅有足够的承受能力，确保驾驶员和乘员受到的伤害降至最低。

在汽车座椅设计时，必须要对汽车座椅的强度进行全面的分析和计算。要满足汽车座椅用最少的材料、最轻的质量达到最好的强度和最长的使用寿命。确保汽车在受到强烈撞击时，汽车座椅能够保证不会发生严重变形、汽车座椅不会产生断裂损坏而对乘员产生伤害。确保事故发生之后的救助过程中，汽车座椅不会发生变形、折断等问题而对驾驶员和车内乘员造成二次伤害。

随着汽车行业的飞速发展，各个汽车厂家对汽车座椅的安全性要求也越来越高，在满足相应的国家标准的基础上，汽车座椅的设计厂商在不断的研究开发新的座椅结构与功能。为了降低座椅骨架的重量，在设计和生产过程中采用高强度钢，如镁合金或铝合金。这样可以在保证座椅骨架强度的前提下降低汽车座椅的重量，从而降低汽车在发生碰撞过程中座椅的冲击力，减小对乘员造成伤害的可能性。同时随着电脑技术的应用，三维软件CATIA与分析软件CAE的使用更加方便了座椅在设计过程中的校验与对比工作。这不仅可以对座椅骨架进行直观的分析，同时更能通过CAE分析来确定座椅泡沫造型在乘员乘坐的是受力情况，提高座椅的舒适性及对乘员的包裹能力，防止乘员在正面碰撞时沿座椅靠背下滑，产生“潜水”现象，使乘员的安全带保持在腰部，最大程度的对乘员进行保护。

4、结论

汽车座椅是汽车构成的重要部分，汽车座椅的安全性直接影响了汽车整体的安全性能。因此汽车座椅的安全性能直接决定着驾驶员和乘员的生命安全。良好的汽车座椅不仅能为驾驶员提供舒适的驾驶环境与操作舒适性，更重要的是座椅必须经过严格的测试并符合生产要求。相信随着日益激烈的汽车产业的飞速发展，汽车座椅也会在安全性能方面有更大的开发空间与开拓市场。

[1] 贾广辉,齐伟.汽车被动安全技术的发展[J].科学之友,2009,05(14): 12-14.

[2] 谢友志.汽车安全座椅改进设计[J].湖北汽车工业学院学报,2009,23(2):78-80.

[3] 姚为民,孙丹丹.汽车座椅安全性综述[J].汽车技术,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，就职于北京汽车制造厂有限公司。