引言
在现代社会，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具，而作为汽车的重要组成部分，座椅的设计对驾驶者和乘客的舒适性和安全性至关重要。舒适性和支撑性是汽车座椅设计中两个重要的考虑因素。舒适性指的是座椅对人体的舒适感受，包括座椅的柔软度、包裹性、通风性等；而支撑性则是指座椅对人体的支撑和稳定性，对于驾驶者和乘客的身体健康和驾驶安全有着重要影响。然而，舒适性和支撑性之间存在一定的矛盾关系，如何在座椅设计中找到二者之间的平衡点成为了一个具有挑战性的问题。
1汽车座椅常用面料的材料性能
（1）PVC合成革。PVC合成革的材料结构主要分为表面涂层、PVC致密层、PVC发泡层、PVC黏结层和涤纶基布。在离型纸法(转移涂层法)工艺中，PVC浆料首先经过第一次刮涂，在离型纸上形成PVC致密层(面层)，并进入第一烘箱凝胶塑化及冷却;其次，经过第二次刮涂，在PVC致密层基础上形成PVC发泡层，然后经第二烘箱塑化及冷却;再次，经过第三次刮涂形成PVC黏结层(底层)，并与基布贴合，共同进入第三烘箱塑化及发泡;最后在冷却成型后与离型纸剥离。（2）天然真皮与PU超纤革。天然真皮材料结构包括粒面层、纤维组织和表面涂层。从原料皮到合成革的生产工艺大体分为准备、鞣制、整理3个工段。PU超纤革的设计初衷是在材料结构和外观质感上真正模拟天然皮革。PU超纤革的材料结构主要包括PU层、贝斯部分以及表面涂层。其中，贝斯部分采用了与天然皮革中束状胶原纤维结构和性能相似的束状超细纤维，通过特殊的工艺处理，加工合成了三维网络结构的高密度无纺布，结合具有开式微孔结构的PU填充材料制成。由于PU超纤革中的三维网络骨架(无纺布)与真皮的天然束状胶原纤维结构类似，都具有微孔结构，使得两者具有一定的透水气性。进一步来说，真皮的胶原纤维截面积更大且分布更均匀，微孔空间比例大于PU超纤革，因此真皮透水气性最好。而在尺寸收缩率方面，热老化后(120℃/168h)的PU超纤革和PVC合成革样品收缩率相近，且明显小于真皮，尺寸稳定性均比真皮好。另外，水平阻燃和气味等级的测试结果显示，真皮、PU超纤革和PVC合成革样品可以达到相近的水平，在阻燃性能与气味性能方面，都可以满足材料标准要求。
2提高座椅的抗压性能
在提高座椅的抗压性能方面，先进的材料和工艺不可或缺，设计人员在设计中可以结合高密度海绵和记忆棉等先进材料的特点进行座椅设计，在一定程度上提高座椅的抗压性能，使其更好地承受驾驶过程中产生的压力，还有助于减缓座椅的变形，延长使用寿命，同时也为驾驶员和乘客提供更为持久的舒适性和支撑性。此外，在座椅的抗压性能提升中，还需注重座椅结构的创新，合理的结构设计能够使座椅更均匀地分布压力，避免在特定区域产生过大的压力点，不仅提高了座椅的整体抗压性能，还有效减少了驾驶带来的疲劳感。因此，在座椅设计中，对抗压性能的提升需要全面考虑材料、工艺和结构的协同作用，以创造出更为优越的驾驶体验。
3调角器边板成形精度优化
零件的成形精度主要受板料的回弹影响。回弹是指外力去除后，板料塑性变形保留，弹性变形恢复，从而导致零件与标准件存在尺寸偏差的现象。回弹过大会造成零件无法装配，并严重影响生产效率。回弹主要与零件结构、材料性能和冲压工艺参数有关。通过优化工艺参数，改变零件各区域应力状态以抑制回弹是零件成形精度优化的主要方式。主要的工艺参数有压边力、摩擦因数和拉深模具间隙，选择上述3个工艺参数进行正交试验，通过研究工艺参数对回弹的影响，从而得到最优的工艺参数组合，降低零件的回弹量。
4座椅支撑感和防疲劳性评价方法
座椅支撑覆盖人体臀部、腿部、腰部、肩部等多个部位，若长时间驾乘，会因座椅的支撑性不合理，引起驾乘疲劳，甚至会对驾驶造成一定的安全隐患。为了全面量化人体各部位的支撑感和防疲劳性，本文采用了座椅压力分布测量。在座椅上，采用Xsensor压力分布传感器对多名不同身高体重的测试人员分别进行测试。
5注重细节设计
在座椅设计中，注重细节设计是提高舒适性和支撑性的重要方面，例如，座椅的扶手和头枕的设计可以提供额外的支撑和舒适感，扶手的高度和角度应该能够适应不同驾驶员的体型和驾驶习惯，以提供合适的支撑，因此必须确保驾驶员的手肘能够自然地放置在扶手上，减轻手臂和肩膀的疲劳感。此外，头枕的形状和高度也应该能够与驾驶员的头部曲线相契合，提供良好的颈部支撑，这要求设计员需要结合生物力学设计出符合人体曲线的头枕形状，使驾驶员的头部得到充分的支撑，减少颈部疲劳和不适感。除了扶手和头枕的设计，座椅的通风设计和按摩功能也不可忽视，座椅通风设计可以通过调节座椅表面的气流，增加空气流通，减少汗水和湿气的积聚，保持驾驶员的干爽和舒适，而座椅按摩功能则可以通过震动和按摩椅垫的方式，缓解驾驶员长时间驾驶带来的肌肉疲劳和酸痛感，这些细节设计的运用可以使座椅更加人性化，为驾驶员创造一个更加舒适的驾驶环境。
6逻辑电路控制模块电路设计
使用者通过按键或者扳机发送控制指令，控制逻辑类似于电动车窗，线性推杆电机搭铁受主控开关控制，通过改变电机的电流方向来改变电动机的转向，从而实现使用者对伸缩杆中的线性推杆的控制。升降式汽车座椅的控制方案应以单片机控制模块为主，逻辑电路控制模块为辅。单片机模块相较于逻辑电路模块具有多种功能模块和灵活的编程能力，可以根据不同的应用需求来设计和实现进一步的各种控制方案，使升降式汽车座椅更有后续开发的潜力，更有利于在现有基础上，进行下一步开发，完善其功能，增强其实用性。
7座椅姿态保持性评价方法
良好的座椅包裹性可以达到在车辆快速转弯时，对驾乘者身体起到良好的支撑，如何在舒适性和侧向支撑之间找到平衡点，可以从侧翼的高度、角度和硬度等方面进行评价。侧翼角度指侧翼最高点与最低点连线，与靠背或坐垫平面的夹角。
结语
总而言之，座椅设计人员在舒适性与支撑性之间找到恰到好处的平衡，汽车座椅不仅成为了驾驶者的良伴，更是一项细致入微的工程艺术，为驾乘者带来了无与伦比的驾驶体验。但汽车座椅设计中的舒适性与支撑性平衡是一项复杂的任务，需要充分考虑人体工程学原理、材料选择、工艺应用等多方面因素。随着科技的不断发展，未来的研究可以进一步探索新材料、新技术和创新设计，以不断改进汽车座椅的舒适性和支撑性，满足人们对于驾驶舒适性的不断提升的需求。
参考文献
[1]刘家宝，刘岩，李玉莲，莫曾甜，孟玲.集成式稳定型汽车按摩座椅创新设计[J].高师理科学刊，2023，43（09）：43-45+58.
[2]孟妍妮，邹政耀，郭语，刘书宏，刘永臣.变硬度组合式汽车座椅设计与舒适性分析[J].现代制造工程，2021，（06）：38-45.
[3]李健，吴小青，许海霞，马广义，俞荣贵.汽车零重力座椅的设计分析和发展趋势[J].汽车零部件，2023，（02）：76-79.
