去皮剔骨探寻内部结构!Oscar座椅拆解

2021-12-14 12:24:07 作者:问答叫兽
什么是Oscar?H点和R点解析

在这个非常注重车辆性价比的时代,外观协会和配置协会的会员越来越多,真正关心座椅的朋友却很少。座椅作为我们每天接触最多的部件,设计和做工是否精良,将直接影响整车的舒适性,甚至会关系到驾驶员的安全。事实上,自从汽车发明100多年以来,主要制造商在座椅上的努力程度不亚于发动机。

事实上,人们通常不知道如何选择座位。只要其他配置A和空 A合适,他们还是会决定买单,而后者很大程度上决定了中国消费者的购车选择。但座椅其实是与驾乘关系最大的部件,所以你必须考虑座椅的形状、包裹性、座垫的长度、座椅填充物的柔软度和硬度,甚至是否是皮革制成的,皮革是否有通风和加热效果的穿孔等等。但这些绝对不够。通过应通用汽车的邀请拆解奥斯卡座椅,我们可以亲眼看到背后的东西,以及有多少内容值得探索。

★奥斯卡是什么?

我们常说这辆车的座椅柔软舒适,那辆车的座椅有主动安全头枕,其他车的座椅会磕DD等等。那么,在舒适度的问题上,除了我们的臀部和背部之外,有没有一套标准可以作为判断的依据呢?当然,这是“奥斯卡”,不是奥斯卡得主,而是用来最大程度满足各种尺寸消费者需求的“舒适尺寸标注系统”。

Oscar起源于20世纪查成交价|参配|优惠政策)40年代中期的一款名为Oscar x8e ball的机型,当时一家名为northrop的飞机制造公司用它来测试弹射座椅等方面。后来通用汽车用类似的工具优化了车内空房间和舒适性测试,并于1961年注册了专利,简称Oscar。目前,Oscar是通用汽车的重要专利技术,也是美国联邦汽车安全标准的必要设计要求。

我知道这样理解奥斯卡很难,因为这是一个既“现实”又“抽象”的概念。我们说的是现实,就是在做标定的时候,工程师可以用一个Oscar 3D人形仿真工具来模拟真人的乘坐状态,可以模拟不同人体的H点与设计原点R点之间的相对位移,从而设计出舒适的座椅和合理的汽车乘坐空房间。

抽象的是,这个模拟工具由铁、塑料、铝三种材料制成,包含18个可活动的部分,可以充分模拟人体各个关节部位的运动范围。除了前面提到的H点,其他可移动部件的参数也是非常严格的商业机密,不同级别的产品有不同的设置,真的太复杂了,厂家自然不会告诉我们,所以只能给大家看一些国际统一的标准基值。

乘客座椅的设计要求主要是满足乘客乘坐时的舒适性,而对于驾驶员座椅来说,不仅要满足舒适的乘坐姿势,还要为驾驶员的操作提供轻便安全的条件。一般认为所有符合生理要求的坐姿都是最舒适的,为了更好地理解这一生理要求,通过合理模拟人的表情来测试和测量座椅的几何参数,从而制作出奥斯卡三维人体模型。

除了舒适性之外,Oscar校准还会关注一些与座椅结构安全性相关的设计,比如座椅结构中高强度钢的应用、座椅结构的安全性设计、安全带预警系统的设计等等。虽然世界各地的汽车厂商在这方面都有自己独特的想法,我们会在未来有机会的时候一一介绍,但作为一个开始,我们决定从通用汽车开始。

●座椅研究中的H点和R点

从以上内容,细心的朋友可能已经注意到了H点和R点。在这里,我们将与您简要分享这两点的定义,但我们不会为您重复更深层次的内容。

1/H点是什么?

H点是三维人体模型的躯干线与大腿髋关节中心的铰链交点,具体显示在人体模型的侧视图中。也可称为人体模型躯干线与大腿髋关节中心轴在垂直面上的交点。简而言之,它是人体模型的参考点集,称为H点。这一点主要用来衡量驾驶员的位置适宜性,然后是车内乘客。

注:R点实际上并不位于座椅中心,但几乎与H点重合。这个数字只是为了方便。

2/R点是什么?

r点为“座椅基准点”或“座椅基准点”,是产品制造商在设计过程中为座椅设定的基准点或最坐标点。对于座椅,R点用于根据厂家制作的座椅的各种调节方式,确定车辆处于正常驾驶位置或乘客坐姿时,模拟人体的躯干线与大腿之间的铰链交点H跨越按键中心的位置。

一句话:R点为标准值,H点为实际值。

3/H点和r点的相对位置

H点与R点的相对位置是利用三维H点人体模型的三个相互垂直的平面坐标,测量制造商提供的设计座椅的R点坐标。根据联合国议定书《关于批准车辆保护车辆驾驶员和乘客的统一规定》提供的信息,在测量座椅时,当三维人体模型H点的坐标位于水平边为30毫米、垂直边为20毫米的纵向时,该矩形对角线的交点即为座椅的实际R点。

理想的座椅是座椅R店与3D人体模型之间测得的H点重叠,这是很难实现的。当实际测量的座椅靠背角度与设计值相差不大于3°时,我们认为座椅R点与3D人体模型H点的相对位置以及座椅靠背角度的设计值与实际值之间的关系良好合理。

触面/内衬拆解分析

◆接触面/内衬拆卸分析:奥斯卡更注重外形。

这一切是为了什么?自然就引出了本文的内容——座椅拆解,对象就是最近特别火爆的雪佛兰新一代中型车迈锐宝。使用通用Epsilon II平台后,迈锐宝并没有丢弃美系品牌的传统优势,而是通过自身的一些特点传承了这一优势,类似于肌肉车的外观,座椅的宽敞舒适是另一点。

根据厂家的配置列表,我们可以先看看迈锐宝座椅的基本功能。嗯,有四向电动调节、气动腰部支撑、主动安全头枕和侧气囊,但唯一缺的就是座椅通风功能。基本上这个座椅已经涵盖了20万元家用车座椅的大部分功能,所以这个拆解还是很有代表性的。

作为最开始接触乘客的座椅皮革,大部分厂家都采用了皮革与皮革的结合,这款座椅也不例外。我们经常接触到的地方都是采用柔软的北美进口一层牛皮,其中臀部和背部的中央区域特别粗糙。这种处理不同于跑车上的Alcantara材质,如此极端,难以呵护。通过打磨皮革表面的图案,可以适当提高摩擦力,同时保证皮革材料的光泽度和易护理特性,满足家庭的需求。

周围的皮革采用了更传统的技术,保证了柔软度,更容易与内衬海绵一起塑造座椅。其他位置,迈锐宝延续国际惯例,采用人造革覆盖座椅。除了国际公认的节约环境理念外,一流的人造革没有异味,不易开裂,还能起到一定的塑形作用,这与传统认知中的皮革材料有很大区别。

海绵衬里也叫泡沫填充物。还记得奥斯卡最重要的角色吗?没错。对于大多数车主来说,为他们打造舒适的座椅,关键点在于这个填充物。需要注意的是,麦睿宝的这款奥斯卡座椅已经由泛亚设计公司进行了本土化改进,是专门为庞大的中国市场设计的。

根据Oscar校准系统4600个压力传感点的数据可以看出,人体的压力值在不同的区域是不同的。针对这种差异,座椅设计团队设计了座椅发泡不同区域的形状、密度和硬度。其中,造型自然需要符合当地人的体型,以及骑行接触面的曲线等。该材料的座垫和侧支撑部分使用了两种不同密度的填充物,臀部和背部直接接触乘客的表面被另一种柔软的发泡材料覆盖。

可能有人会想,为什么汽车座椅的“海绵”能坚持多年不变形?原因很简单。无论是软质泡沫材料还是硬质泡沫材料,现在厂家在PU材料的选择上都采用滞后损失值较小的那种。一般来说是回弹性能比较好的那种。长时间使用后,不会造成老爷车才有的座椅塌陷现象。这是材料科学的进步,奥斯卡用自己的可靠数据与之匹配,打造出同价位最舒适的座椅之一。

问与答。a:为什么不建议普通消费者在装修店包皮革时填充泡沫材料定型?

由于不同厂家座椅所使用的泡沫材料在设计上均有舒适性、环保性、滞后损失值、气候湿度等因素的可靠数据支撑,自填充泡沫海绵消费者无法确认其质量是否达标,初期可能会提高乘坐舒适性或部分零部件的支撑性,但时间长了,材料老化不均匀可能会导致座椅变形塌陷等症状。

座椅结构/骨架拆解分析

◆结构/骨架拆解分析:安全是奥斯卡骨架结构的第一要素。

座椅和车身通过钢制滑轨连接,所以在结构/骨架拆卸部分,我们从底部位置开始。Oscar座椅调节范围大,前排座椅可调节270mm,高度可调节65mm。座椅与上滑轨之间采用激光焊接技术,后排座椅板之间也采用激光焊接,可以更好的控制焊接精度和强度。

在座椅的调角器和滑道最容易产生应力开裂的关键点,这款座椅采用了高强度钢,其中滑道上部材料强度达到800MPa ,调角器材料强度达到700MPa。这个奥斯卡安全标准中极其重要的数据,几乎等于早上车身的高强度钢标准,这对于汽车座椅来说是一个极好的表现。

座椅还配备了安全带二次预紧系统,在紧急情况下可以更快地将人束缚在座椅上,从而为人们提供更全面的保护。座椅骨架上部采用“上梁板结构”,这也是目前公认的安全强度高的主流座椅结构。与部分车型早上采用的“筒状结构”相比,这种笼式结构在发生碰撞时不易断裂,横向刚性也比后者强很多,可以有效保护车内乘员的安全。为了防止材料因潮湿而生锈,内部骨架专门涂了电泳漆,可以起到防腐的作用。

除了基本结构,更宽的靠背位置也有利于安全。当发生追尾时,座椅较宽的靠背会使靠背和人的头部一起回退,不会有很大的相对位移。同时,四向主动安全头枕可以向前移动约30毫米的距离,这是通过头枕内的钢丝与座椅后方的触发机构配合完成的,最大限度地减少了追尾时甩头动作对头部的伤害。

此外,奥斯卡座椅在乘员臀部和腰部支撑的位置设计了大面积的钢丝结构,但这并不罕见,大多数同级别车型都是如此。高档车上常见的气动腰部支撑是一大看点。内部有两个充气气囊,每个气囊分为三部分,没有任何硬点,舒适性高,可调范围大。

相比之下,机械式腰部支撑的工作原理是支撑部件在电机减速器的作用下侧向拱起变形,通过位移进行调节。其优点是结构紧凑,通用性强,缺点是自然舒适性差,可调范围限制大。当然,它的成本比气动腰部支撑低得多。

编辑摘要:

拆解之后,大家还会认为座椅只是看起来那么简单吗?本文中的座椅仍由著名座椅配套厂商延锋约翰逊生产。经过奥斯卡评分系统改进后,更能满足中国消费者的舒适需求。其实好的座椅可以给车主带来更好的乘坐舒适性,无论是城市拥堵还是长途驾驶,都可以有效降低疲劳程度,这在选车时往往会被忽视。所以,下次选车之前,不妨先暂时抛开对配置和空房间的要求,亲自体验一下与自己生活最息息相关的座椅。

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