汽車座椅舒適性測試方法分析及應用

韋聯鋒　劉娟娟

摘 要：本文通過對CONFORMat座椅舒適性設備的測試方法進行簡單解析，對影響座椅舒適性的客觀測試數據進行詳細分析，形成經驗推薦范圍，為汽車開發(fā)過程中的座椅舒適性能提供一些指導和建議。

關鍵詞：座椅 坐墊 靠背 舒適性

Analysis and Application of Automobile Seat Comfort Test Method

Wei Lianfeng，Liu Juanjuan

Abstract：In this paper， a simple analysis of the CONFORMat seat comfort equipment test method， and a detailed analysis of the objective test data affecting seat comfort are conducted， forming an empirical recommendation range， to provide some guidance and suggestions for the seat comfort performance in the process of automotive development.

Key words：seat， seat cushion， the back of a seat， comfort

1 引言

伴隨著經濟的高速發(fā)展，民眾生活越來越富裕，汽車行業(yè)也得到了前所未有的蓬勃發(fā)展，汽車產品已不再是奢侈品，如今汽車走進千家萬戶，是民眾日常生活中最為普遍的出行交通工具。隨著汽車在民眾生活中的越來越普及，人們對汽車產品的性能要求越來越高。如何滿足用戶對汽車各項性能的需求，是各汽車主機廠研發(fā)的主要目標。其中，汽車座椅乘坐舒適性尤為重要，它是用戶乘坐體驗和滿意度的主要影響因素之一。

因此，本文通過CONFORMat座椅舒適性設備的測試和分析方法進行簡單解析，為汽車開發(fā)過程中的座椅舒適性能提供一些指導和建議。

2 CONFORMat座椅測試設備組成

CONFORMat座椅測試設備由壓力分布感應墊（兩張，靠背、坐墊各一張）、USB數據采集器（兩個）、USB集線器、測試電腦組成（安裝有CONFORMat軟件）。

3 設備安裝

3.1 壓力分布感應墊及USB數據采集器安裝

（a）安裝坐墊的壓力分布感應墊。將壓力分布感應墊放置在座椅坐墊上，保持平整避免有褶皺；確?！癝EAT FRONT”標簽在座椅坐墊的前端，傳感器線束在乘客的左手側。

（b）安裝靠背的壓力分布感應墊。將壓力分布感應墊放置在座椅靠背上，保持平整避免有褶皺；確?！癇ACK TOP”標簽朝向測試人員并處在座椅的上邊沿，傳感器線束在乘客的左手側，安裝效果見圖1。

（c）拉起USB數據采集器的鎖扣，將兩個壓力分布感應墊的傳感器線束分別插入連個USB數據采集器的連接孔中，確?！癟HIS SIDE UP”和鎖扣拉起的朝向一致。

（d）傳感器線束插入USB數據采集器連接孔時，操作應順滑不卡滯，如果出現難以插入的情況，要檢查傳感器線束末端是否褶皺或是被折疊。

3.2 連接電腦

將兩個USB數據采集器的USB接頭插入集線器中，集線器的USB接頭插入測試電腦USB接口中。這時壓力信號收集器的信號指示燈和電源指示燈亮起，數據連接正常。

3.3 測試人體

測試人體為標準人體模型，身高175cm，體重65kg，按正常駕駛位調整好座椅位置，人體模型按正常坐姿坐在座椅上。

4 體壓分布圖測試數據采集

在測試電腦上打開軟件CONFORMat Research，在軟件中保存該測試座椅的原始數據。

5 座椅體壓分布數據分析

座椅舒適性數據分析以下內容：①靠背接觸面積、長度，②坐墊的接觸面積、壓力和長度。在CONFORMat Research軟件中打開已收集的原始數據，通過加載對應的對象條件進行分析，見表1。

4.1 靠背舒適性分析

座椅靠背舒適性評價主要通過對靠背面積，包括總面積、腰部接觸面積、下背部接觸面積、上背部面積、肩部接觸面積，座椅靠背橫向接觸長度、縱向接觸長度幾個指標進行評價，見圖2。

通過對大量汽車座椅舒適性數據進行測試、收集和分析發(fā)現，靠背接觸總面積越大，各區(qū)域接觸面積越均勻，靠背接觸長度越長，靠背舒適性就越好。不同車輛靠背舒適性及測試數據見表2。

優(yōu)秀的靠背舒適性案例分析，C車靠背整體接觸面積達到106128mm2，整體面積大，各分區(qū)面積均較大，分布均勻，接觸長度合適，側翼包裹感強。見圖3所示。

差的靠背舒適性案例分析，F車靠背整體接觸面積僅為58146mm2，整體面積小，各分區(qū)面積差異大，分布不均勻，接觸長度偏小，無包裹差。見圖4所示。

綜合以上及經驗分析，為了保證座椅靠背舒適性，總面積建議大于100000mm2，腰部接觸面積、下/上背部接觸面積建議大于28000mm2，肩部接觸面積建議大于15000mm2。腰部接觸長度大于230mm，上背部接觸長度大于300mm，肩部接觸長度大于330mm，縱向接觸長度大于420mm。

4.2 坐墊舒適性分析

座椅坐墊舒適性評價主要通過對坐墊總面積、坐墊各分區(qū)壓力分布、坐墊橫向接觸長度、坐墊縱向接觸長度幾個指標進行評價，見圖5。

通過對大量汽車座椅舒適性數據進行測試、收集和分析發(fā)現，坐墊接觸總面積越大，各區(qū)域壓力分布越均勻，坐墊接觸長度越長，大腿支撐性越好，坐墊整體舒適性就越好。見表3所示。

優(yōu)秀的坐墊舒適性案例分析，B車坐墊整體接觸面積達到126963mm2，整體面積大，各分區(qū)面積均較大，分布均勻，接觸長度合適，側翼包裹感強。見圖6所示。

差的坐墊舒適性案例分析，F車靠背整體接觸面積僅為104825mm2，整體面積偏小，坐墊長度偏短，大腿前端無支撐，壓力不均勻，臀部塌陷感強，側翼無包裹感。見圖7所示。

綜合以上及經驗分析，為了保證座椅坐墊舒適性，總面積建議大于125000mm2，各分區(qū)壓力小于0.45N/CM2，左右對稱差異小于0.2N/CM2，尤其是左右臀部之間、左右大腿之間壓力差異越小越好；縱向接觸長度大于400mm，橫向接觸長度大于450mm。

6 適用應用范圍

舒適性優(yōu)秀的汽車座椅客觀測試指標的推薦范圍，靠背：總接觸面積大于10萬mm2，腰部、下背部、上背部接觸面積均大于2.8萬mm2，肩部接觸面積大于1.5萬mm2，腰部接觸長度大于230mm，上背部接觸面積大于300mm，肩部接觸長度大于330mm，縱向接觸長度大于420mm。坐墊：總面積大于12.5萬mm2，各分區(qū)壓力均小于0.45N/cm2，且對稱區(qū)域左右差異小于0.1N/cm2，縱向接觸長度大于400mm，橫向接觸長度大于450mm。影響座椅舒適性的客觀因素很多，如座椅尺寸、坐墊/靠背形造型、靠背舒適性曲線、座椅骨架、發(fā)泡硬度、座椅面料等，設計和制造過程，通過控制這些因素，保證座椅客觀測試指標滿足推薦范圍的要求，座椅的舒適性才能得到保證。

7 生產應用

目前該汽車座椅舒適性推薦值已應用到某車企代號730M/730S車型上，量產后實測座椅客觀數據，各區(qū)域測量值均在推薦范圍內，座椅舒適性得到大幅提升，用戶滿意，并將在后續(xù)新開發(fā)車型中繼續(xù)應用。

8 結語

針對汽車座椅舒適性的提升，本文對座椅舒適性測試及分析方法進行解析，分別對座椅坐墊、靠背舒適性主要影響項的客觀測試項進行分析，形成各個測試項的推薦范圍。實際應用到某車企的多個項目中，取得令人滿意的效果。確定了座椅舒適性的客觀測試數據，明確車型開發(fā)目標，可以縮短開發(fā)匹配周期，提升產品品質，同時也為其他類似的零質提供了優(yōu)化研究方向。

參考文獻：

[1]王正華，喻凡，莊德軍.汽車座椅舒適性的主觀和客觀評價研究，汽車工程，2006，29（9）.

[2]張忠海，胡仁其，汽車與配件，2021第8期67-70，共4頁.