汽車座椅和懸架系統(tǒng)舒適性結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)探討

高攀

摘? 要：汽車是現(xiàn)代人們出行過程中常用的一種交通工具，人們不僅對(duì)汽車安全性有著較高要求，而且也對(duì)汽車舒適度也提出了更高的要求。汽車座椅和懸架系統(tǒng)對(duì)汽車舒適度造成直接影響，因此，在汽車生產(chǎn)期間，應(yīng)當(dāng)在達(dá)到對(duì)汽車座椅需要的基礎(chǔ)上，對(duì)汽車座椅和懸架系統(tǒng)進(jìn)行合理分析，提高舒適度，從而使車輛能夠滿足人們的應(yīng)用需求。

關(guān)鍵詞：汽車座椅? 懸架系統(tǒng)? 結(jié)構(gòu)優(yōu)化? 舒適度

中圖分類號(hào)：U463.83 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2020）07（c）-0107-03

Abstract： Automobile is a common means of transportation in modern people's travel process. People not only have higher requirements for automobile safety， but also for automobile comfort. The car seat and suspension system have a direct impact on the car comfort. Therefore， during the car production， the car seat and suspension system should be analyzed reasonably based on the introduction of the requirements that the car seat needs to meet to improve the comfort， so that the car can meet the application needs of people.

Key Words： Car seat; Suspension system; Structure optimization; Comfort

座椅和懸架系統(tǒng)是汽車在行駛期間的主要承重結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)如果不合理，不僅會(huì)對(duì)車輛的性能與質(zhì)量造成影響，而且也會(huì)對(duì)汽車行駛期間的舒適度造成直接影響，可見，要依據(jù)汽車實(shí)際情況，做好優(yōu)化分析工作。

1? 汽車座椅需要達(dá)到的要求

汽車座椅作為汽車中的一項(xiàng)重要結(jié)構(gòu)，其要滿足下列要求：

（1）汽車內(nèi)的座椅布置必須合理，尤其是汽車內(nèi)駕駛員的座椅必須處于最佳位置，為駕駛員提供舒適的駕駛環(huán)境。

（2）對(duì)于汽車座椅外形要進(jìn)行詳細(xì)分析，保證其外形可以滿足人體的需求，在確保座椅舒適的基礎(chǔ)上，對(duì)外觀進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高座椅外觀的美觀性，使其可以滿足人們的應(yīng)用需求和審美需求。

（3）座椅要具有足夠強(qiáng)度，并且整體結(jié)構(gòu)要保持緊湊，通過緊湊的結(jié)構(gòu)，可以降低座椅材料使用量，這一方面可以減少座椅重量，另一方面也可以降低生產(chǎn)成本[1]。

2? 優(yōu)化汽車座椅舒適性結(jié)構(gòu)

2.1 座椅靠背角度

對(duì)于汽車座椅靠背角度的設(shè)計(jì)要考慮人體舒適性，針對(duì)靠背角度應(yīng)對(duì)將其設(shè)置在25°～30°之間，大量經(jīng)驗(yàn)表明，將汽車座椅靠背角度設(shè)置在該范圍內(nèi)，人們乘坐起來最舒適。

2.2 設(shè)置座椅與周邊部件

汽車座椅與周邊布置也是汽車生產(chǎn)過程中一項(xiàng)重要內(nèi)容，實(shí)際布置期間要考慮人員在乘坐時(shí)對(duì)于舒適度的需求。因此，在設(shè)定座墊外輪與門戶板的間隙時(shí)，考慮到座椅外側(cè)采用的調(diào)節(jié)手柄的形式不同，間隙設(shè)定也存在一定差別，因此，要對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)分析，依據(jù)分析結(jié)果，進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，完成劃分作業(yè)。從以往的汽車生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看，汽車如果采用的為輪式手柄，間距最小要達(dá)到50mm，如果采用的為掀式與泵式手柄，最小間距要達(dá)到45mm。在汽車座椅設(shè)計(jì)期間，座墊外輪廓與中控臺(tái)之間的間隙大小進(jìn)行控制時(shí)，由于間隙過小會(huì)導(dǎo)致汽車座椅在實(shí)際應(yīng)用期間，內(nèi)側(cè)表面存在安全帶鎖扣，其會(huì)與中控臺(tái)發(fā)生摩擦，這種摩擦的存在不僅會(huì)產(chǎn)生噪音，影響汽車座椅在應(yīng)用期間的舒適度，另一方面也會(huì)產(chǎn)生安全隱患[2]。由此可見，在進(jìn)行汽車座椅設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免上述問題的出現(xiàn)，要依據(jù)汽車座椅的形狀特點(diǎn)，預(yù)留約18mm間距，進(jìn)而避免產(chǎn)生噪音，影響舒適度。

2.3 選擇汽車座椅骨架材料

汽車座椅材質(zhì)也會(huì)對(duì)人體在汽車中的舒適度造成產(chǎn)生直接影響，大量研究結(jié)果表明，目前我國汽車在生產(chǎn)期間不斷朝著輕量化方向發(fā)展，針對(duì)汽車的整體結(jié)構(gòu)來說，對(duì)汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化，一方面可以降低汽車的整體重量，另一方面也可以使汽車座椅在應(yīng)用過程中的舒適性能夠得到進(jìn)一步改善，這不僅能夠保證人在駕駛車輛期間的舒適度，而且確保車輛駕駛的安全性，減少交通事故發(fā)生。從現(xiàn)階段我國汽車生產(chǎn)行業(yè)的整體發(fā)展情況來看，汽車座椅材料選擇期間，常用的材料主要有以下幾種。

（1）鋁合金材料。

鋁合金是目前我國汽車座椅制造中最常用的一種輕質(zhì)材料，而且鋁合金材料也得到了廣泛應(yīng)用，多數(shù)汽車制造企業(yè)的汽車生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)也充分表明，鋁合金材料作為汽車座椅材料，其能夠適應(yīng)來自外部的沖擊，對(duì)汽車在行駛期間的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防，降低安全事故的發(fā)生幾率[3]。在設(shè)計(jì)汽車座椅時(shí)，對(duì)鋁合金金屬材料進(jìn)行應(yīng)用，可以大幅度減少各種不同物質(zhì)的應(yīng)用量，設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)汽車的實(shí)際情況，靈活對(duì)發(fā)泡厚度與座墊參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，做好相應(yīng)的調(diào)整工作，進(jìn)而使人在汽車座椅上的舒適度能夠得到進(jìn)一步提高。

（2）高強(qiáng)度鋼材。

高強(qiáng)度鋼材與傳統(tǒng)材質(zhì)相比，前者在實(shí)際應(yīng)用期間具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，在汽車座椅設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，可以大幅度降低車輛的整體重量，而且能夠滿足人們對(duì)汽車座椅在舒適度方面的需求。相關(guān)工作人員在實(shí)際工作期間，在設(shè)計(jì)汽車座椅時(shí)，要對(duì)座椅的舒適度進(jìn)行全面考慮，對(duì)汽車座椅的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行全面分析，對(duì)汽車座椅材料進(jìn)行適當(dāng)選擇，從而為確保汽車座椅在應(yīng)用期間的舒適度奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.4 座椅結(jié)構(gòu)參數(shù)

以人體舒適度為基礎(chǔ)，認(rèn)為影響其舒適性的因素很多，主要有人體到座椅骨架間的影響，這方面一定要將乘客在乘坐時(shí)的舒適性加以考慮。在座墊尺寸控制時(shí)，考慮以下內(nèi)容，見表1。

3? 設(shè)計(jì)汽車懸架裝置舒適性

3.1 汽車懸架裝置技術(shù)

汽車懸架結(jié)構(gòu)指的是汽車車身與車輪間完成傳力連接的一項(xiàng)裝置，汽車在實(shí)際行駛期間，車輛在行駛過程中會(huì)受到路面支撐力以及側(cè)向力等各種力的影響，這些作用力以及相應(yīng)的力矩都作用在車輪上，各項(xiàng)作用力會(huì)通過車身與車輪之間采用的傳動(dòng)裝置同時(shí)都作用在汽車車身上，這也使汽車在行駛期間會(huì)形成牽引力，這一牽引力對(duì)于車輛行駛能夠起到一定的促進(jìn)作用，確保車輛穩(wěn)定行駛，降低安全事故發(fā)生幾率。在上述情況下，為了確保汽車在行駛期間的安全性，保證車輛能夠正常運(yùn)行，汽車懸架作為汽車中傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其在汽車中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種不同作用力的傳導(dǎo)，同時(shí)，也可以對(duì)路面上力量的改變情況加以緩沖，汽車在行駛期間的緩沖情況會(huì)對(duì)車輛在行駛過程中的舒適度造成直接影響，這也是設(shè)計(jì)人員需要特別注意的一項(xiàng)內(nèi)容。通過對(duì)現(xiàn)階段汽車懸架裝置技術(shù)進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，空氣懸架是汽車設(shè)計(jì)中常用的一種先進(jìn)技術(shù)，從本質(zhì)上來說，其就是振動(dòng)彈簧系統(tǒng)，利用空氣彈簧代替金屬輪旋彈簧，大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，通過對(duì)這種改進(jìn)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)諝鈴椈傻膲毫εc空氣量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，持續(xù)對(duì)空氣彈簧剛度進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而提高汽車懸架裝置在應(yīng)用期間的舒適度。

3.2 懸架結(jié)構(gòu)分析

汽車常見的懸架結(jié)構(gòu)包括蓋板、氣囊、活塞座等，汽車中的彈簧會(huì)充滿壓縮空氣，壓縮空氣是汽車在運(yùn)行期間彈簧具體運(yùn)行作業(yè)開展的基礎(chǔ)，如果汽車在行駛期間，彈簧被壓縮，這一情況的發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致氣囊在應(yīng)用期間會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則撓區(qū)形變，彈簧對(duì)閥組件進(jìn)行控制時(shí)，組件能夠完成對(duì)空氣彈簧內(nèi)部氣體壓力的控制，因此，其被合理地安裝在車橋與車架間。

汽車行駛期間，荷載參數(shù)不斷變大，這會(huì)使汽車中的彈簧持續(xù)被壓縮，這會(huì)使車橋和車架發(fā)生改變，受高度控制閥影響，此時(shí)，汽車中的控制臂會(huì)朝上移動(dòng)，這會(huì)打開彈簧與儲(chǔ)氣筒間的封閉氣道，進(jìn)而使空氣流向空氣彈簧的速度加快，空氣流動(dòng)會(huì)使彈簧內(nèi)部壓力不斷變大，使彈簧受力作用影響發(fā)生伸張。以上變化的存在，會(huì)使車架與車橋距離會(huì)變大，汽車中的控制臂會(huì)朝著平穩(wěn)位置方向移動(dòng)，儲(chǔ)氣筒氣道會(huì)被關(guān)閉，彈簧在應(yīng)用期間承受的荷載會(huì)降低，此時(shí)，會(huì)導(dǎo)致控制閥發(fā)生反向動(dòng)作，汽車氣囊中的空氣會(huì)被釋放，對(duì)緩沖等各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，達(dá)到緩沖目的。

4? 結(jié)語

汽車座椅和懸架系統(tǒng)是汽車中的兩項(xiàng)重要結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)情況會(huì)對(duì)汽車在應(yīng)用期間的整體舒適度造成影響，因此，要在對(duì)汽車整體結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行詳細(xì)分析基礎(chǔ)上，提高汽車座椅和懸架系統(tǒng)舒適度，滿足應(yīng)用需求。

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