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汽車座椅真皮面套皺褶問題的分析研究


  撰文/泛亞汽車技術中心 郭孝娟 李亭墨

  汽車座椅面套為駕駛員提供持久、美觀和舒適的座椅包覆,直接影響客戶購買、使用汽車時對汽車的滿意度。目前,常見座椅面套的材料主要有三種:織物材質,人造革材質,真皮材質。在國內,客戶為防止污染座椅,一般會自行為織物材質面套和人造革材質面套的座椅額外加裝一套防塵防污的座椅套;真皮面套本身具有抗污染、易清潔的特性,同時,配置真皮材質面套的座椅對整車內飾、舒適性及品牌品質的影響顯著,客戶通常將其直接裸露在外,一旦真皮材質面套出現變形褶皺,容易引起客戶的抱怨。為此,解決真皮材質面套褶皺的問題具有迫切的現實需要。本文主要研究了真皮材質座椅面套縫線種類及布局、真皮材質復合層的類型及固定方式對真皮材質座椅面套變形褶皺的影響,提出避免或減輕褶皺的方法,以期以最小的成本及最少的變化解決實際問題。

  汽車真皮座椅面套褶皺問題

  飽滿光整的真皮座椅表面能最大限度展現車輛內飾設計師的設計初衷效果,是工程師追求的性能目標,也是客戶的現實需求。然而,多數真皮座椅在實際情況中受壓后不能迅速回彈恢復原狀(如圖1),極大影響車輛內飾品質,損壞品牌口碑,引起客戶的抱怨。

  

  褶皺問題明顯降低了座椅外觀品質,損害車輛內飾效果,引起客戶的不滿意。褶皺問題產生的重要影響因素主要包括座椅面套縫線設計與面套的結構設計兩方面。目前,認定座椅褶皺問題的原則可定義為:受壓的座椅面套產生褶皺問題后處于空置狀態自行恢復4小時后,褶皺問題依然存在的被認定為存在座椅面套褶皺問題。

  座椅面套的結構和固定方式

  汽車座椅的結構組成大致可分為:金屬骨架、發泡層、座椅功能塊如加熱墊等和面套(如圖2)。金屬骨架通過不同的工程方案與車架相連,面套可通過吊緊、粘扣帶、拉鏈、塑料型條及各類卡子將發泡層及加熱墊固連于座椅金屬骨架之上。研究表明,一般的汽車座椅結構組成及固連方式對真皮面套座椅褶皺問題的影響很小,而引起座椅褶皺的主要因素是座椅面套結構及面套縫線。

  汽車座椅的面套主要由面層及復合層組成,通過不同的面套固定方式相連接。其中,常見的面層材料有:織物、人造革、真皮和地毯布;而復合層目前主要使用泡沫墊加底紗(如圖3)或蜂窩狀Muller(如圖4)兩種類型。

  

  目前,座椅面套面層選用皮質材料時,其與復合層的連接國內主要有兩種方式:一種為鎖邊方式,這種方式是將復合層與真皮面層的邊緣處固連在一起;另一種為膠水連接方式,這種方式是將復合層與真皮面層完全粘合成一個整體。通常,真皮材質面料的座椅面套需要進行縫線設計,這是決定座椅面套造型風格的重要步驟。目前,座椅面套縫線一般分為兩種:功能性和裝飾性。功能性的縫線常稱為吊緊線,是將座椅面套與座椅發泡鋼絲相固連;裝飾性的縫線僅僅縫制于面套之上,僅用來美化座椅。

  充分了解座椅面套結構及面套縫線是研究解決座椅褶皺問題的必要條件,有利于研究的有效開展。

  試驗研究

  通常考察汽車座椅面套性能的試驗有顛簸蠕動試驗和導入導出試驗。試驗時,顛簸蠕動試驗用假臀模擬人上下車工況;導入導出試驗用假臀模擬駕駛員開車環境下坐在座椅面套上的顛簸工況。本文為獲得明顯的試驗效果,參考上述試驗方案,采用更加惡劣的試驗工況進行試驗研究。研究中,將完整包覆的整椅連同假人放入高溫環境箱中數小時后,再進行數萬次假人在設定的路徑下模擬上下車和顛簸工況試驗,假臀試驗完成后將座椅在室溫中靜置數小時,待座椅面套自行復原,最后復原后的座椅面套進行復原程度主觀評估。試驗流程如圖5所示。

  1.座椅面套結構對褶皺的影響試驗

  座椅面套結構包括面套結構組成和面套組成的連接形式。本文研究的面套結構包括面層與Muller組合和面層與泡沫墊組合兩種;面套組成的連接形式包括膠水粘合與鎖邊兩種,膠水粘合的連接形式將面套面層與復合層完全連接成整體,而鎖邊形式僅僅在兩者邊緣處連接。試驗一:真皮面料用膠水粘合復合層Muller材料(如圖6);試驗二:真皮面料通過鎖邊連接復合層Muller材料(如圖7)和試驗三:真皮面料用膠水粘合復合層泡沫墊材料(如圖8)。

  經過設定試驗工況下的試驗,進行主觀評價,結果(如圖9)。

  

  2.座椅面套縫線對褶皺的影響試驗


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