第一章 概述
1.1 本课题研究的内容
本课题主要是介绍汽车的座椅技术，其中包括座椅的分类与组成（靠背、坐垫、头枕、座椅蒙皮、泡沫软垫、座椅骨架、减振机构、调节机构）及座椅的一般工作原理。其中还主要简介了汽车座椅的一般要求。还有汽车座椅检修部件（电动机、位置传感器、ECU）等知识。在本课题还浅谈了汽车电动座椅传动机构的类型（涡轮蜗杆传动、驱动钢丝传动）以及汽车电动座椅的常见故障（操作系统不工作或出现噪声、座椅电动机运转，但座椅不能移动、电动座椅前端不能垂直升降、靠背不动等）的检查和维修的方法。
1.2 课题研究的意义
如今,汽车的功能已不单纯是代步，而是集工作、休闲、个性展示、身份象征于一体。汽车座椅也不再是简单的一个座椅。而是应市场需求，被厂家赋予了更多的功能。比如温度湿度的控制功能、自动按摩功能等等，都是人们追求更高生活质量在汽车座椅设计上的体现。近年
来，随着汽车保有量的不断增长，汽车道路交通事故呈逐年上升的趋势，这不仅导致了乘员死亡和受伤人数的激增，而且所造成的经济损失也十分巨大。其中大部分汽车交通事故都是正面碰撞和尾部碰撞。在这些事故中，座椅作为减少损伤的安全部件起到了决定性保护作用，使其成为汽车安全性研究中的重要部件。汽车座椅是汽车中将乘员与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。所以安全的座椅永远受到人们的青睐。因此，研究汽车的座椅技术对我们人身安全有重大的意义。
1.3 汽车制动系技术的发展趋势
随着汽车工业的高速发展，对汽车座椅的要求也越来越高。为了进一步提高座椅的舒适性及安全性，汽车生产企业及汽车零部件生产企业也在不断地加大对汽车座椅的研发力度，在座椅的新结构、新工艺、新材料的研发及应用领域下工夫。顺应汽车技术“绿”和安全的发展潮流.轻量化、模块化，以及更注重安全性、环保型、舒适性，将会成为未来汽车座椅设计的发展趋势。
电动座椅—电动座椅实际上是将座椅的各种调节机构由手动操纵改变为电动操纵的座椅。电动座椅中布置有多台电机、电机带动传动机构，使座椅相应的部位产生位移，实现座椅
位置的前后、上下、倾斜调整。电动座椅用按钮代替手柄，因而极大的提高了轻便性和方便性，应用日益广泛。悬挂座椅—悬挂座椅是在座椅与地板之间增设一悬挂装置，悬挂装置用以缓解座椅的振动。悬挂装置由缓冲元件、减振元件及定位元件组成。缓冲元件有钢板弹簧及螺旋弹簧等。记忆座椅—电动座椅与微机相结合，实现了座椅的记忆功能。由微机实现对座椅的控制反馈功能。当乘员乘坐时将调整好的座椅位置存储入微机，当再次乘坐时，可以自动调节到所需要的状态而不必进行重新调整。轻量型座椅—轻量型座椅去除了座椅的一些传统零件，利用积压成型的铝件和高强度的刚件保证了座椅的轻量化和结构的坚固性。座椅表面采用开式网状材料，替代了传统的聚氨脂泡沫塑料、装饰物和悬架零件。轻量型座椅的重量可以控制在10kg以内。使用轻量型座椅，不但可以节省车内空间来安装其他功能件，而且其安全性也优于传统座椅，并提高了汽车的燃油经济性。安全座椅—安全座椅可以称之为动态座椅。普通座椅一般只考虑了舒适性，对于撞车时的动态状况不能做出任何反应。而安全座椅则可以在撞车时设法使乘员随座椅主动运动。如瑞典沃尔沃公司研究开发的可以保护乘员头颈的座椅。汽车追尾时，该种座椅靠背和靠枕向后平行运动，使乘员头部和上身处于平衡状态，并减少身体向后倾斜出现的向前回弹。在整个过程中，座椅传递的力都相当柔和。 随着汽车工业的高速发展，人们对汽车座椅的要求也会
越来越高。为了进一步提高座椅的舒适性及安全性，全球各大汽车公司以及汽车零部件商也在持续不断地加大对座椅的研发力度，在座椅的新结构、新工艺、新材料的研发及应用上狠下工夫，研制各类悬架座椅、电动座椅、电脑记忆座椅等新型座椅，按摩装置、辅助冷热智能空调座椅等各类辅助装置也不断诞生。此外，采用环保织物作为座椅面料，也将成为一种新趋势。
第二章 浅谈汽车座椅的组成原理
2.1 汽车座椅的简介
座椅是汽车中将乘员与车身联系在一起的重要部件，其主要的作用是：
1.为人体提供良好的支撑。座椅通过对人体提供合理的体压分布，在重要的人体结构点上支撑人体，可以有效的保证人体在车辆行驶过程中的平稳。
2.为驾驶员提供良好的定位。通过座椅对驾驶员的定位，可以使驾驶员获得良好的视野，并实现了驾驶员对汽车方便的操纵。
3.为乘员提供舒适的驾乘环境。座椅中各种人性化的附属设备以及豪华配置，减少了路面对乘员的影响，缓和和衰减由车身传来的冲击和振动，能为乘员提供优越的驾乘环境。
4.在汽车受到撞击时最大限度的保护乘员的安全。合理的配置头枕和靠背的软垫，能有效的防止乘员的头颈部在汽车发生碰撞时受到伤害。
简而言之，汽车座椅的功能为：在规定的条件下，能够为乘员提供舒适的环境并保证乘员的安全。可见，座椅的安全性及舒适性是其最重要的功能，也是汽车座椅在设计、研发过程中必须着重解决的问题。
代步汽车在驾驶汽车过程中与驾驶员有直接关系之一的就是座椅，长时间驾驶时座椅的舒适性不同对驾驶员疲劳性带来很大影响。一般情况下，汽车的座椅是在弹簧上面放置衬垫，其上用皮革等包皮，为使不同体形的驾驶员能采用最适当的驾驶姿势，用螺距10~20能前后调节200mm的座椅滑座，此外调节靠背应设有1~2度间隔的调节装置。如果座椅的尺寸不适合驾驶员，长时间开车时，就会让驾驶员感到不舒适，增加驾驶员的疲劳感。因此，在进行座椅加工时，必须考虑到座椅的安全性能及舒适程度。购车者一般以座椅上最终为姿势坐着时，座椅表面的形状评价座椅舒适性。
座椅骨架是座椅的基础结构，承受着各种复杂多变的载荷，决定座椅静、动弹性特性的弹簧也固定在骨架上。坐垫和靠背应具有一定的弹性；调节机构可使座位前后或上下移动以及调节坐垫和靠背的倾斜角度。某些座椅还有弹性悬架和减振器，可对其弹性悬架加以调节以便在驾驶员们不同的体重作用下仍能保证坐垫离地板的高度适当。缓冲垫的作用是隔开人体与弹簧的生硬接触，分散人体对弹簧的压力并使座椅具有柔软丰满的触感和外形，同时还起着对振动的阻尼作用。腰椎支撑装置固定在座椅靠背的骨架上，它能支撑乘客的第二、三腰椎，起到缓和上身疲劳的作用。由此可见，在进行汽车座椅加工之前，技术人员必须对人体力学知识与座椅设计原理有一定的了解，这样才能生产出符合人体安全需求和舒适需求的汽车座椅。
2.2汽车座椅的分类和组成
座椅的分类方法很多，按功用可分为：驾驶员座椅、乘员座椅、儿童安全座椅；按形状可分为：分离式、戽斗式、半分离式、长凳式；按性能可分为：固定式、可拆式、调节式；按乘坐人数可分为：单人、双人、多人等。近年来，随着汽车工业的发展，陆续开发出许多具有特殊功能的座椅，如冷热可调式座椅、防下滑式座椅、带按摩功能的座椅、带电子记忆调节装置座椅、空气悬挂式座椅等，使乘坐的舒适性、安全性及方便性得到了提高。
汽车座椅伴随着汽车的诞生而出现，一百多年来，随着汽车的发展和人们要求的不断提高，汽车座椅已不是单纯满足乘坐和美观需要的车身部件，而是关系到汽车的乘坐舒适性和安全性，集人机工程学、机械振动、控制工程等为一体的系统工程产品。
汽车座椅一般由头枕、靠背、调节装置、座垫和座椅连接件等组成，汽车座椅骨架是汽车座椅的基础结构，可分为靠背骨架和座垫骨架两部分。如下图2-1所示：
图2-1 汽车座椅结构示意图
座椅骨架常用轧制型材（钢管、型钢）制成或用钢板冲压焊接而成，并用螺钉直接固定或通过座椅调节机构固定在车身上。座椅行程调节装置、靠背角度调节装置、限位装置等是
与座椅相关的一些机械装置。其中座椅行程调节装置是安装在座垫骨架和地板之间，调节座椅与地板的前后和上下位置的机械装置。靠背角度调节装置安装在座垫骨架和靠背骨架之间，是用来调节座椅靠背角度的机械装置。
1.靠背
靠背的设计主要指强度设计和造型设计，设计时应使靠背的高度、形状符台人体曲线，使背部肌肉处于放松状态，并能给背部肩部有效可靠的支撑，使驾驶员保持稳定的坐姿，还要有足够的侧背支撑，从而避免高速转弯时的横向滑动。设计时，靠背的高度和宽度一般分别为600mm和480mm。
不同的靠背倾角会导致不同的椎间盘内压力及背部肌肉负荷。当靠背倾角超过110o时椎间盘压力显著减小，所以设计时应考虑座椅的靠背倾角。为了提高舒适性．满足司乘员在休息时的需求，靠背倾角应为可调式，并且调整范围尽可能大。一般载重汽车为100o~115o。大客车为95o~135o，轿车为80o~170o。
发布评论