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汽车座椅面料的热舒适性分析

2021-06-01 16:23:00·  来源:《科学与信息化》  作者:曲世超(华晨雷诺金杯汽车有限公司)  
 
摘要:随着我国经济的发展,我国各行各业取得了前所未有的进步,尤其在汽车行业,我国自主品牌的崛起,标志着我国汽车行业的发展与成熟。而汽车座椅也是一个十分
摘要:随着我国经济的发展,我国各行各业取得了前所未有的进步,尤其在汽车行业,我国自主品牌的崛起,标志着我国汽车行业的发展与成熟。而汽车座椅也是一个十分具有科技含量的设计,因为汽车座椅的热舒适度直接决定人们对汽车的认知,所以对于汽车的热舒适性的研究是十分有必要的,本文主要对汽车座椅面料的热舒适性进行探讨研究,为座椅设计提供科学的依据。

关键词:
汽车座椅;热舒适性;透气性能

汽车座椅的热舒适性能够直接影响人们的工作和生活的质量,座椅与人体接触部位的闷热问题一直是影响座椅质量评价的一个重要因素,因为如果在人体的正常生理机能产生的热量不能够通过座椅而散发出去,长时间的驱车就会很容易产生疲劳,更有甚者,会产生皮肤疾病,这个问题在夏天表现得更为突出,因此,从健康的角度出发,对于汽车座椅的热舒适性的研究是非常重要的。汽车座椅的热舒适性不仅和座椅的面料有关,而且还和座椅的设计密切相关,因此,通过合理科学的设计,才能够设计出一款热舒适性良好的座椅,才能为汽车行业未来的发展做出贡献。

1、温湿度条件对人体舒适度的影响

早在二十实际初期,就有国外学者开始对温湿度条件对人体舒适度的影响,试图找出最令人舒适的热环境,虽然实验取得了一定的成效,但是当时并没有将实验与实践有效地结合起来,直到二十世纪中期左右,人们逐渐开始重视热环境对人体舒适性的影响,其中有一个法国公司最终研究得出,在汽车内部,当空气流速在0.2到0.25m/s,相对湿度在35%~65%的范围内,干球温度在23~27℃时,此时人体的热舒适性最为良好。相比于国外,我国对人体热舒适的研究晚于国外,在二十世纪末的时候,我国才开始出现对于人体热舒适性的理论研究,最终得出人体的体表温度为32℃,体内平均温度为37℃,人体和物体接触产生的温冷感,主要是由于人体和接触物产生温差[1]。

人体的热舒适性是由温湿度共同作用的结果,只有人体产生的热量以汗液的形式排出体外,以此调节人体的部分新陈代谢,此时人体的热舒适性才能达到最优。而在汽车内部温度在20℃~ 23℃的范围时,人体通过汗液蒸发以此降低身体的温度的作用并不明显,但是此时仍然有一部分汗液以蒸汽的形式散发,而这种状态下人体散发的汗液量大约在30~80g。当周围环境的温度明显高于人的身体体表温度时,而周围环境的湿度又增加时,此时由于皮肤表面的蒸汽压力与空气的压力差减小,最终会导致人体的汗液并不能够顺利排出,从而影响人体的热舒适性。当人体处于坐立状态时,汽车座椅包裹人体后背,此时人体大约一半的表面积不能够顺利散发热量,所以,通过研究汽车座椅材料,使其导热性,透气性,透湿性都有所增加,给人体以更加良好的热舒适性。

2、对于汽车座椅热舒适性的评价指标

2.1 导热性


导热性能是汽车座椅面料质量和表面冷暖感的一个重要的指标。汽车座椅面料的含水量,材质,密度,组成要素等因素直接决定座椅面料的导热性能,由于其不同面料的导热性能存在差异,因此,人们在不同的季节,对于不同材质的面料都有不同的偏好。研究表明,材料的导热率的数值会随着人体与材料接触面积的增加,人体的温冷感会降低。当然,周围环境的温度变化,热空气流动的速度,人体与材料接触结构都会直接影响汽车座椅导热性能,而且像一般的木制材料要比玻璃等其他材料的热导率和热移动量低很多,会给人体比较舒适的热冷感。简而言之,导热性是衡量一个汽车座椅热舒适性的重要指标[2]。

2.2 湿透性

湿透性也是衡量汽车座椅热舒适性能的一个重要指标,可以通过单位时间内单位平方米内座椅面料通过水分子的质量数进行计算和比较。当人体的后背贴靠在汽车座椅上时,主要通过三种形式向外散发汗液和热量,其一,水分子直接穿过座椅面料,其二,水分子通过座椅材料纤维中的毛细血管进行传输,其三,座椅材料接触高湿空气的一侧直接从空气中吸收水分,水分子经过材料纤维内部向与低湿空气接触的另一侧转移。因此,在其他条件一定的情况下,通过实验可以测量不同材质的面料的湿透性能,实验发现,皮革的湿透性并不是最好的,而是聚酯针织物材料的汽车座椅面料的湿透性能最好。

2.3 透气性

透气性对于汽车座椅热舒适性的影响也非常重要,其测量指标可以通过材料透气量进行计算比较。在温度较高的环境,人体产生的热量越多,当汽车座椅面料的透气性良好时,就会很容易将人体产生的热量及时疏导出去,人体便不会有急躁闷热的感觉。当然,对于不同的材料,其透气量测量的标准也不同。

3、对于座椅热舒适性的评价方法

汽车座椅热舒适性是衡量一个汽车座椅舒适性的一个重要方法,也是人们对于座椅温湿度的一个主观评价,热舒适的评测系统将由冷到热分为七个等级,在人们通过实际感受,测出座椅热舒适性,通过大量样本的测量,可以对座椅热舒适性做出有效的评价,但是这种方法由于是人们的主观感受,受主观因素和其他环境的影响,这样最终测量得出的结果不一定是最准确的,另外一种测量汽车座椅舒适性的方法比较客观,通过借助人体与座椅之间接触面积以及压力的大小的测量系统以及其他监测系统,对于人体的各项生理机能进行有效的检测,得出最终的实验数据,通过分析,验证,可以相对客观,科学,合理的得出实验结果。对于汽车座椅舒适性的测量方法目前包括主观测评和客观测评,这两种测量方法各有利弊[3]。

4、结束语

座椅的热舒适性能够直接影响人们的工作和生活的质量,座椅与人体接触部位的闷热问题一直是影响座椅舒适评价的一个重要因素。对于汽车座椅热舒适性的评价指标,可以通过导热性,湿透性,透气性对其进行测量,而对于汽车座椅舒适性的测量方法目前包括主观测评和客观测评,这两种测量方法各有优缺点,只有对汽车座椅面料进行充分的研究,才能设计出良好的汽车座椅。 
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