座椅通风功能实用吗 汽车座椅通风是什么原理

2023-03-10 10:08:38 作者:蔡金盛
人体是一个小型火力发电厂,正常的内部温度是37摄氏度。在一个2平方米左右的体表,我们可以测量出主观“感觉良好区域”的体温,这个区域既不出汗也不结冰,通常温度在32度到36度之间。

为了保持这种舒适的温度,身体有一种调节机制。在大多数情况下,身体从内部供热,以补偿表面持续热辐射造成的热量损失。如果环境温度远低于皮肤表面的温度,身体必须提供非常大的热能。如果我们不这样做,我们将开始冻结。我们每个人都熟悉所谓的“鸡皮疙瘩”。身体试图模仿不存在的皮毛,但最后都是徒劳。如果没有这样的皮毛,我们可以自己穿衣,或者找一个比较温暖的环境,这样,身体的热能又可以得到补充。

相反,当皮肤表面温度升高过高,热量的减少不足以降低表面温度时,身体就开始蒸发表面的水分,使皮肤降温。接下来的问题就来了,因为很快就会发生环境空气吸收水蒸气的速度没有人体需要的快:这时人体就会出汗,也就是皮肤表面的水蒸气浓度增加到足以形成水滴。

有些水汽可以被衣服吸收,但这太有限了。如果您坐下,用于上述热交换的环境空气量在与座椅的接触表面将减少到零。这个时候身体会直接向衣服释放水蒸气和热量,并进一步释放到座面,因为座面在设计上会非常贴近身体,所以这个时候也可以看作是衣服的一部分。根据上面的分析,我们可以想象按照以下方式设计座椅的结构是多么重要,即身体与环境空气之间的自然热量和水分交换能够顺利进行,并尽可能少地受到阻碍。

2.“被动”通风

座椅蒙皮材料

今天,所有类型的织物材料都有透气的结构。但是,皮革材料很难适应透气功能,因为在制造过程中,皮革表面会涂上一层薄薄的PU。这样真皮表面的毛孔就闭合了,空气和蒸汽几乎不可能渗透进去。因此,一些汽车制造商使用穿孔皮革,以便空气和蒸汽可以渗透至少部分表面。如果从造型的角度来说不需要开孔,那么针刺工艺可以在涂漆的表面进行,也就是在材料表面扎上许多看不见的微孔。可想而知,这是大得多的可见穿孔的通风效果无法比拟的。

软泡沫复合层/毡材料

复合软质泡沫层的目的通常是支撑皮肤表层材料,提高乘坐性能。原则上,我们不需要改变它的气候性能。因为它的开孔结构是透气的,有助于将水蒸气分布到更大的区域。

毛毡还可以起到支撑作用,我们已经说过,羊毛含量越高,吸水性越强,最多可以储存30%自身重量的水蒸气。它也有助于运输空气和水蒸气,就像软泡沫一样。

3D织物

由于其固有的高刚性,3D织物即使在坐着的时候也可以提供非常大量的空气,这使得它非常容易吸收和转移热量和水蒸气。特别地,该元件可以实现上述泵送效果,从而实现非常大的空气交换能力。

泡沫

因为我们已经知道,为了获得良好的座椅舒适性,我们需要尽可能大的泡沫厚度,我们也知道泡沫零件在制造过程中会形成硬壳,所以很容易想象通过这样的泡沫零件来获得更多的空气和水蒸气是没有好处的。除非在泡沫部件中提供足够数量和尺寸的孔,否则空气和水蒸气会通过这些孔逸出。但同时也要小心:孔太多会影响座椅的舒适性。

坐盆壳

一些座位在盆的金属外壳上有一个大开口,由橡胶带或蛇形弹簧等弹性元件支撑。从实现空调功能的角度来看,这是非常有利的,因为大部分区域不会阻碍空气和水蒸气的通过。但是,很多座椅都配有完全封闭的盆壳。这里,重要的是在骨架中尽可能在与泡沫部件相同的位置提供开口,空气和水蒸气可以通过该开口逸出。

因为如果整个空调结构中只有一个因素阻止了空气和水蒸气的通过,那么整个传输链都会被堵塞,最后乘客会全身冒汗。

3.“主动”通风

到目前为止,我们所讨论的空调系统都是所谓的被动式系统,即基本上是利用材料的物理特性来影响通风效果,比如上述的蒸汽吸收能力或者上述的抽气效果。此外,通过使用所谓的主动空调系统,可以进一步提高座椅的透气性。

循环空气通风座椅

第一种方案是来自Recaro公司的循环空气法,利用有源元件实现空气和水蒸气的必要传输。在这个系统中,靠背和座垫都装有风扇。每个泡沫部件都配有管道系统,风扇通过管道系统吸入冷空气和干燥空气。当空气通过管道系统时,会带走座垫结构中的热量和水蒸气,在管道回路中排出座椅中温暖潮湿的空气。注意,这种方案的进、排气端都布置在座椅的背部或底部,而不是座椅的表面,即不会直接接触乘坐者的身体,流动的空气会在座椅内部形成一个闭环。

吸入式通风座椅

与前一种方案不同的是,下面要介绍的两种方案,座椅表面都有换气孔,气道是开放的,与外界环境相通。在扩张方面,

第二种是吸入式通风方案。

代表性的就是戴姆勒-克莱斯勒的主动吸式空调。整个座椅一共安装了10个风扇,以最短的路径将空气和水蒸气从包层组件中排出,从而支持我们所知道的被动散热的自然效果。需要注意的是,当皮肤表面的空气在短时间内吸收了更多的水分和热量时,我们会感觉到“拉力”。因此,该方案的设计要点既要保证涂层组件具有相应的空气和水蒸气透过性,又要注意吸入剂量,避免产生“拉扯”感。

鼓风式通风座椅

第三种方案是吹风通风方案。

这几乎违背了吸气的原理。该方案中的座椅仍然需要风扇来通过泡沫部件的通道输送空气。只是这一次,空气不是远离乘客,而是朝着他吹。原理如下:

风扇在风道中提供足够的干燥空气。风道和车身之间有一个自然的热交换过程。而在乘客坐得比较深的地方,几乎没有空气可以通过软罩逸出,这里就会发生上面提到的被动过程,潮湿的暖空气被抽入泡沫垫,通过风道被带到出口不会被坐着的乘客堵住的位置,最后排出。而且可以通过同时安装加热装置来控制空气温度,防止明显的气流感,加速皮肤的自然干燥。这种方案在大众辉腾查成交价|参配|优惠政策)和奥迪A8查成交价|参配|优惠政策)上都可以找到。

为了在真皮内饰套件中实现主动空调,必须在真皮上打孔,否则会出现空气和蒸汽渗透性不足的情况。在这个座位上,整个红色标记区域都是穿孔的。

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