汽车座椅技术及发展系统性概述

汽车座椅技术及发展系统性概述

摘要汽车座椅作为汽车重要的组成部分，也是汽车的基本配置，它的结构和性能直接关系到驾驶员及乘客乘坐的舒适性和安全性。随着人们对汽车性能要求的不断提高，汽车座椅的发展也突飞猛进。本文介绍了汽车座椅发展的几个阶段，并阐述了汽车电动座椅的设计，并对汽车座椅的发展趋势做了简要的介绍。

关键词发展历程；电动座椅；发展趋势

引言

汽车座椅作为汽车的重要组成部分，它的结构和性能在不断发展和完善。自从100多年前德国人戴姆勒发明汽车座椅以来，这项装置从最初的棉花坐垫、木板靠背发展到了现在不单有坐垫、靠背，还包括靠背斜度调节、座椅高度调节等装置的一项系统性产品，汽车座椅也不再单单满足乘坐的需求，而是越来越注重乘客的舒适性和安全性。目前汽車座椅主要包括座椅骨架、头枕、调节装置等，其中座椅骨架是汽车座椅的基础结构，包括靠背和坐垫骨架两部分[1]。头枕是汽车座椅的舒适性部件，安装在靠背骨架上，可以支撑乘员的头部及颈部，在汽车振动碰撞时还可以缓冲部分能量。调节装置安装在座椅骨架和支撑面之间、靠背骨架和坐垫骨架之间，可以用来调节座椅的位置及角度。

1 发展历程

20世纪70年代之前是汽车座椅的发展缓慢期，汽车座椅的发展是相对滞后的。这一时期汽车座椅的改进与完善主要集中在汽车座椅的框架结构、坐垫等方面，通过对座椅结构的优化和坐垫选材的改进，提高驾乘人员的舒适性。从70年代到90年代，汽车座椅的发展进入快速发展阶段，各种关于汽车座椅的专利申请量实现了从每年几十件到几百件的突破，各种新型技术不断应用到汽车座椅的设计之中，比如新型技术应用到座椅倾斜角度的调整和座椅高度的调整中。从20世纪90年代至今，汽车座椅的发展步入加速阶段。这一时期，随着人们对汽车舒适性的逐渐重视，很多企业加大了对汽车座椅的研发投入，特别是随着人工智能、电控技术的发展带动了汽车座椅调节装置的升级，并最终实现了汽车座椅靠背角度、座椅高度、座椅滑动等状态参数的智能控制。同时汽车座椅上还出现了面套、扶手等一系列辅助组件，提高了汽车座椅的综合性能。

2 汽车电动座椅的设计

汽车座椅的调节主要包括座椅倾斜角度的调整、座椅高度的调整等，而随着人们对汽车舒适性要求的不断提高，汽车座椅的调节也趋于更加方便、簡单和快捷，于是汽车电动座椅应运而生。

它的结构如图1所示，主要由两个高度调节电机、水平调节电机、靠背调节电机、霍尔传感器、坐垫、靠背、传动轴、涡轮机构等组成[2]。4个调节电机均

为直流电动机，它们的电源来自汽车蓄电池。座椅下方安装的直流电动机为高度调节电机，可以支撑座椅在垂直方向上运动；座椅靠背方向安装的直流电动机为靠背调节电机，用来控制座椅靠背的角度变化；座椅水平方向上的直流电动机为水平调节电机，可以控制汽车座椅在水平面内的移动。霍尔传感器安装在座椅电动机上，可以检测电动机的转速和座椅位置。电动座椅控制系统由单片机组成，可以接收和处理来自霍尔传感器的信号，并控制调节电动机的运动从而完成对座椅位置的调节。此外，电动座椅还有传动机构和操作手柄，操作手柄上有调节电机运动的按键，可以在单片机控制座椅运动之外对座椅进行位置调节。同时操作手柄上还有记忆按键，可以对乘客认为座椅舒适性较好的位置进行记录，从而为车内乘员提供更为方便的座椅控制方式。

3 汽车座椅发展趋势

随着人们生活水平的提高和安全意识的增强，人们对汽车的舒适性和安全性提出了更高的要求。而不断涌现的新型技术，也为汽车性能的提升提供了条件，而汽车座椅也必然会向着更加完善和先进的方向发展。

3.1 安全性

安全性是汽车最重要的性能之一。为了提高汽车座椅系统的安全性，各种新技术必然会大量应用于座椅安全设计中。比如汽车安全气囊，目前这项技术主要应用在方向盘上，未来它在汽车座椅上的应用必会大大提高座椅系统的安全性。此外，还有座椅安全带、自适应主动头枕等[3]。

3.2 舒适性

随着人机工程学在汽车设计中的广泛应用，汽车舒适性已不仅仅是简单的适合乘员的生理机能，而更多地综合考虑乘员各种感官知觉、心理感觉，从而达到最佳的舒适性，这在未来汽车座椅的设计中显得尤为重要。在汽车座椅的未来发展中，电动座椅、座椅加热及按摩装置等技术的广泛应用必会提高汽车座椅的安全性。

3.3 轻量化

在新型材料及技术不断发展的情况下，汽车座椅的材料选择会更加多样化。鉴于汽车轻量化和降低油耗的重要发展趋势，汽车座椅的轻量化也显得十分重要。在保证汽车座椅安全强度的前提下，采用超轻材料替代原有材料制造汽车座椅将是未来的发展趋势之一。

参考文献

[1] 颜水清，杨继雪，袁娇娇，杜伟.从专利角度简述汽车座椅的发展[J].科技创新与应用，2016，（5）：66.

[2] 孙玉凯，项启明.新型电动可调座椅系统[J].电子世界，2009，03.

[3]符大兴.对汽车座椅设计的探讨[J].企业科技与发展，2011，（12）：31-33. 张鹏飞（1996-），男，本科，毕业院校：山东科技大学，车辆工程专业。