汽车座椅可靠性测试方法.pdf

学兔
uc lulu, cou
2015(6)
E汽车工程师
FOCUS技术聚焦
Feature
汽车座椅可靠性测试方法
祖天强江培中田洋详
中国汽年技术心完中心
摘要:汽车座椅是重要的被动安全部件,其在汽车碰撞事故中肩负着保护乘客安全及减少损伤的作用。结合实际测试经
验,针对座椅总成关键部件的可靠性评价方法进行了分析总结,涉及振动耐久、疲劳耐久、操作耐久和磨损耐久等评价方
法,为座椅关键部件的优化设计提供参考,为座樹总成的舒适可靠性评价提供指导。
关键词:汽车座椅;舒适性;可靠性;耐久试验
Reliability Test Method for Car Seat
Abstract: Car seat is a very important passive safety component, which protects the passengers and reduces the injury in car
collision accidents. Combined with the practical test experience, the test methods of reliability for the seat assembly key
components are summarized, involving vibration durability, fatigue endurance, operation durability, wear durability, etc.
providing reference for optimal design of seat key components and offering guidance for the comfort and reliability evaluation
of seat assembly
Key words: Car seat; Comfort; Reliability; Durability test
汽车座椅作为关键和重要的被动安全部件,不仅
该试验主要使用带面套的三维假人模型对座椅总
要承载乘客,而且还在碰撞事故中肩负着保护乘客安成进行面料耐磨性测试,模拟人体进出汽车的使用工
全的作用。一直以来世界各国都对座椅采取强制认证况,试验后的座椅面套不应出现断裂、结团、脱散和漏
或强制试验的方式进行监管,如欧洲EEC、ECE、美国底,不允许出现损伤,缝线不允许断裂等。
FMVSS及中国CB等各国法规使用动态及静态结合的
由于不同整车的空间不同,实际乘客进出车门时
方式,对座椅在碰撞事故中对乘客保护的效果进行强的动作轨迹是有差异的,因此不同车型可能规定了不
制评价和要求。对于座椅舒适性和可靠性的评价,各同的三维假人模型运动轨迹,从而更真实地评价使用
国法规并未强制要求,而由于其涉及到的关键零部件可靠性。目前,也有一个比较通用的动作轨迹供测试使
较多,诸如头枕、调角器、滑轨、靠背、座垫、扶手、腰托用,试验时把座椅总成固定在模拟人体进出试验台上
及高度调节器等,并没有比较统一的测试规范和评价利用一个44.5kg三维假人模型制造的压头开展试验。
标准。文章将结合座椅的结构组成,对各个部件的可靠试验流程如下:1)压头水平滑入座椅并陷入座垫边翼
性评价方法和测试指标进行分析和总结。
和靠背边翼各约25mm,压头旋转30°使压头后部内侧
1座椅总成可靠性评价方法
先进入;2)压头继续进入直至压头中心线与座椅中心
座椅是汽车上一个重要的减振元件,其乘坐舒适线对齐;3)压头蜻动使其在座椅内平稳;4)压头陷人座
性与驾驶员的操作便利性及乘员的乘坐体验紧密相椅直至载荷为445N;5)压头以30°,445N载荷蜻动靠
关。常见的总成可靠性评价主要包括模拟人员进出座背;6)压头以445N载荷停留在座椅直到一半移出座
椅试验、颠簸蠕动试验、振动特性试验及身体压力分椅;7)一旦压头一半移出座椅,它就随座垫边翼而滑
布?等。
动。一般要求座椅至少能承受15万次模拟人员进出循
1.1模拟人员进出座椅试验
环,如图1所示。
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ww, xue tulu,co
技术聚焦 FOCUS
e。汽车工程师
2015年6月
技术看
台上,将人体假臀模型放到座椅上,给座椅一定的振动
激励,从而获得座椅的共振频率、振动传导率及振动衰
减率等特性,评价座椅对振动传递的吸收能力,试验曲
线,如图3所示。
图1模拟人员进出座椅试验装置
.2颠簸蠕动耐久试验
汽车颠簸蠕动耐久测试是模拟汽车在行驶过程产
生一定的上下振动,同时乘客臀部会在座垫上有左右
晃动的动作,将这2种运动结合起来评价对座椅来说
68101214161820
是比较苛刻和严格的考核,但对座椅在实际情况中的
频率/Hz
使用可靠性却非常有意义;对于靠背,同样有在行驶中
图3座椅共振特性曲线
上下振动的同时承受人体后背压力的使用工况。试验2座椅其他部件可靠性评价
时,样品固定在颠簸蜡动试验机上,调整样品使其H点2.1座椅头枕
中心线与模拟假臀或假背中心线对齐,按循环次数要2.1.1头枕操作耐久试验
求进行振动试验,如表1所示。颠簸幅度(峰至峰)为将座椅靠背总成和夹具固定,座椅头枕以最低位
30mm。试验后,样件应无异常情况,座椅骨架无裂缝,置为起始点,将其从最低位置移动到最高位置,然后再
泡沫无变形,面料和衬垫无破损,H点最大变动在额定移回最低位置,以上操作为1个循环过程,按照相关标
范围内(一般要求±15mm)。颠簸蠕动耐久试验装置,准要求,一般进行5000次的循环试验,试验后必须能
如图2所示。
够保持在可调位置。
表1颠簸蠕动耐久试验測试要求
2.1.2头枕折叠耐久试验
试样循环次数万次负载压g频率(次min)动角度(°)
对于具有折叠功能的座椅头枕,考核其折叠功能
前排座垫
100
21
可靠性。将头枕从折叠位置移动到最上部位置,然后释
前排背
100
0
放头枕,使其回到折叠位置,并保持5s。按照描述的过
程循环试验1万次,检査头枕功能。
2.2座椅骨架
座椅骨架是座椅的核心,强度的主要承载件,其可
靠性也直接决定着座椅的使用寿命和舒适性。座椅骨架
可靠性试验主要有前后载荷耐久和横向载荷耐久试验。
a座垫
b靠背
2.2.1骨架前后载荷耐久试验
图2颠簸蠕动耐久试验装置
将座椅骨架总成固定在试验台上,在靠背顶部中
1.3振动特性试验
心处,以H点为载荷轴线,施加一个水平向后或者垂直
振动试验主要包括振动耐久性、随机振动特性和于座椅躯干线方向的载荷,载荷一般为0~1kN,频率为
频响特性等,可以非常直接地评估座椅的耐振可靠性,15~30次/min,一般循环4万次。试验结束后,座椅骨架
同时座椅的频响特性能反映座椅对汽车道路振动的总成不允许出现裂缝。还有相关企业标准要求对座椅
屏蔽效果,更好地反映座椅的乗坐舒适感。振动耐久骨架进行左右后45°方向的交替载荷耐久试验,模拟
性是给座椅产品一定的持续振动环境,可在座椅上放乘客靠背在座椅上左右摩擦晃动时骨架所承受的载
置带有导向装置的假臀模型,考核座椅经长时间振动荷。试验需要利用专门的夹具辅助进行,保证加载力的