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从“能坐就行”到“坐着要舒服安全”,经编助力汽车座椅升级换代!

大家在买车的时候都关注哪几方面呢?颜值?动力?智能科技配置还是车辆舒适性? 说到舒适性,是不是认为悬挂的调校与空间的优化更加重要?

但是有这么一个配置,大家可能并没有过多地去关注。如果没了它,纵使悬挂系统再柔顺、空间再宽敞,也不能让车内的乘坐者满意。没错,就是这个与车内乘员接触时间最多,使用最频繁的部件,座椅。

汽车座椅发展史

坐着要比站着舒服,这个结论应该不会得到反驳。汽车的诞生应该也是想让人们通过机械的帮助,以一种更舒适的方式到达目的地。卡尔·本茨为人类带来了第一辆汽车,但是它的结构可能更像是一个更换动力源的马车,一切从简,包括它的座椅。那时候的座椅就是简简单单的木质结构,为了让屁股不与生硬的木材直接接触,人们在上面放置了一块软垫子,靠背与放置胳膊的位置同样如此。

上世纪初,福特T型车是在工业史上留下重要位置的车型,流水装配线带来的高效率也让汽车真真正正走进寻常百姓家,美国之所以被称作“车轮上的国家”,也是因此而来。

80年代的福特LTD维多利亚皇冠依旧使用贯通式“大沙发”式座椅

随着人们与车辆相处的时间越来越长,木板配软垫的座椅显然让屁股“产生了意见”,如何提升座椅的舒适性变成了当时汽车厂家必须考虑的事情。因此,贯通式的大沙发座椅在美国获得了消费者的认可。舒适的乘坐感受与不受拘束的自由风格,让驾驶者在驾车时自我感觉极其“潇洒”,而且对于体型比较“宽大”的人来说,这样的座椅也显得极其友好。

上世纪80年代宝马524td座椅,腰部两侧有比较明显的支撑结构

而欧洲与美国的道路环境截然不同,多弯、多山路是其一大特色,要是使用贯通式座椅,估计两个弯之后,驾驶员就会被甩得晕头转向。

所以我们在欧洲的汽车产品内看到更多的是独立式座椅,并且在座椅的两侧,还有包裹身体的设计,尤其是腰部两侧。这样在车辆拐弯产生离心力时,可以有效抑制驾驶员身体的倾斜,对于驾车时的专注性、安全性、长时间驾驶的舒适性都有提升。

沃尔沃S80车内座椅

而到了1969年之后生产的车型,它们的座椅均配备了头枕,因为在当年,汽车座椅配备头枕已经是一项强制规定。这为乘员的颈椎提供了一定的保护。

当车辆遇到后方撞击时,座椅靠背与头枕共同后移,与乘员保持一致,对头部、颈部形成一个承托,当头部与头枕碰撞的时候,靠背再对腰部进行支撑,从而吸收碰撞带来的冲击,起到保护颈椎与头部的作用。

未来座椅发展方向:安全性和轻量化

有一点可以肯定,未来的汽车座椅一定是在保留舒适性与安全性的基础上进行调整,并不会因为功能性或视觉感受的需求而忽视掉座椅的基本属性。针对目前这个阶段,大的方向应该就是轻量化。对于汽车来说,轻量化不光针对某一个部件,但是零部件自身的减重效果却能够对整体产生影响。

汽车的发展趋势是节约更多的能源,其中减重能够带来很大的帮助。如果车辆每减重10 %,油耗将减少6 - 8 %,且加速时间减少8 %、制动距离减少5 %。我们现在的汽车座椅的重量其实不能小觑,其中包含电机、加热部件等等,所以需要在材质、做工等方面取得突破。

例如,复合材料的使用或是内部骨架的优化,以丰田的C-HR为例,其座椅内部经过调整,重量减少两成,但强度增加两成。

高端碳纤维汽车座椅

此外,我们知道两个物体发生共振后的破坏力惊人,所以汽车座椅要避免与人运动发生共振。为此,汽车座椅逐渐淘汰了刚性相对较差的螺旋弹簧,改用S型弹簧。在座椅骨架上,由此衍生出了碳纤维复合材料座椅骨架,它不仅能实现汽车轻量化的目标,还具有耐冲击、强度高等优势,因为这种材料耐腐蚀、耐疲劳,座椅用了好些年也能保持性能。

轻量化的基础:碳纤维多轴向经编织物

对于未来汽车座椅使用碳纤维实现量产工艺,目前的趋势是更多地选择碳纤维经编多轴向编织物作为加工的原材料。因为量产工艺,没有那么多时间去进行传统的铺层工艺。以碳纤维展纤条带为基础的轻质经编碳纤维织物成为超轻碳纤维复合材料(CFRP)结构的首选。

比如德国知名座椅提供商Recaro瑞凯威今年上半年就推出了可回收碳纤维制成的汽车座椅。其外壳结构使用了Chomarat商标C-Ply多轴向经编织物(NCF),从而使碳纤维定向,而不必与机织织物重量和成本关联。

多轴经编技术是一种包含机织和针织技术的纺织方法,由这种技术加工得到的织布通常称为非弯折织物。这种织物非常独特,同时非弯折纱线的取向有0°、90°和±30°到±60°之间的任何角度。这种结构会使得纤维布及复合材料有相对较小的结构强度,预成形体容易变形,因此适合形状复杂的非结构件的制备。

卡尔迈耶高速经编机COP MAX 5正是生产轻质经编碳纤维织物的利器。此款设备生产的经编碳纤维织物,具备低克重高稳定性等特点,适用于航天航空、汽车行业和驾驶技术领域。

资料来源:天天汽车
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