【宝马前排座椅拆装图】好座位不像“大沙发”

说到舒适的汽车座椅，很多人首先想到的是宽敞柔软的“大沙发”类型。在车里也能找到家感的座位似乎是最完美的。但事实上，大沙发没有三个关键因素需要有舒适的汽车座椅！我来给大家展示一下。真的很合适的汽车座椅会是什么样子！

激励表测试

在谈到汽车减震时，人们通常只连接减震效果和减震器，似乎很少重视座椅这个维度。(威廉莎士比亚，温德萨默，汽车名言)但是不要忘记，人们直接坐在座位上，座位直接安装在车身地板上。座椅不仅会受到减震器无法完全过滤的残余振动，还会受到汽车动力总成工作时发生的振动。说到这，很多朋友可能认为我会开始谈论座椅材料和结构对减震效果的影响。但事实上，在减少震动之前，还有更致命的问题。也就是说，避免道路动力振动的频率，避免座椅共振！

声辐射引起的共振

要知道，任何结构都可以有固有的固有频率。人体也不例外。当自己的固有频率与来自外部的振动频率相匹配时，就开始自行共振。(威廉莎士比亚，《哈姆雷特》，《LAMLET》)从上图可以看出，如果左右两个音差相同，敲击左音差所产生的声音辐射会通过空气传播诱发相同频率的右音差振动。而且，通过改变右叉的长度来改变自己的频率，在敲击左音叉时右音叉不会产生共鸣。

大家不要小看共振的威力。下面这个实际事故大家应该都听过。18世纪中叶，在法国昂热市的一座大桥上，一群士兵准备通过102米长的桥。按理来说，这一行的重量远没有超过桥设计的载重，但在他们以端正的步伐开始过桥后不久，桥塌了，共有226名官兵和行人丧生。事后调查显示，这起事故的原因正是士兵的信息频率与大桥的固有频率相吻合，最终导致了两者的共振导致了大桥的破裂。这样共振的威力连桥梁、车体等工程结构都无法承受，更不用说人类脆弱的五脏六腑了。

座椅行驶共振

因此，如果座位的频率与人体的长期频率一致，人体就会产生共振。就像坐在旧公交车上，明明感觉车跑得不快，但是上面总是像翻江倒海一样。而且，车辆的座椅与轮胎、发动机的频率重叠时，车辆的靠背会发生肉眼可见的晃动，如上图所示。

座椅骨架

对于振动频率，人体器官、头部的固有频率为3-12Hz，发动机怠速时的振动频率为23-26Hz，轮胎滚动引起的振动频率为3-18Hz。因此，在合格的座位上，首先要做的是完全避免这种震动的频段。座位的振动频率取决于座位的骨架、网(上面的篮子区域)、靠背角度调节器(上面的黄色圆圈区域)三个部分，而不取决于座位的填充物。

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在避免了共振之后，下一步考虑的才是如何赋予座椅良好的减震效果，这一任务主要由座椅的坐垫、靠垫、拉网来负责。其中，坐垫和靠垫越厚越软，那座椅的减震效果就越好。而拉网的刚性越小，减震效果也会越好。

不过需要注意的是，在车辆行驶的过程中，汽车座椅并非是一个独立的个体，它是需要与车辆的底盘、转向特性相匹配的。由于坐垫、靠垫、拉网相当于座椅的悬挂，而座椅的震动又是驾驶者感知路面、获得路感的重要途径，所以如果是一台偏向运动的车型，那坐垫、靠垫也势必不可以做得太软，否则驾驶员身体与车身动态、转向操控产生的分裂感，会让人更不舒服。这也就意味着，当我们评价一张座椅舒适与否的时候，并不能单单以座椅的大小、软硬来判断，而是要去考量一下这张座椅是否能满足这台车的设计取向。

座椅主观模拟测试

像是宝马在开发座椅时，就会进行大量的模拟测试。工程师事先会在封闭场地内采集一台车的行驶状态数据，然后再将这个数据带入座椅模拟设备，来测试出那台车搭配不同座椅时的状态，并邀请不同体型的人来进行实际体验，最终工程师再根据体验者的主观评价来对座椅加以改进。

床垫过软

除了座椅要符合车型调性以外，要想打造出一张舒适的座椅，也并不是简单通过将坐垫、靠背做软就能实现的。这就跟床垫一样，当我们在商场体验时，过软的床垫确实能带来柔软、舒服的感受，可一旦我们将过软的床垫买回家并睡上一整晚后，腰酸背疼的感觉就跟“舒适”二字相距甚远了。那究竟什么样的座椅才能减少人们长时间乘坐所带来的疲劳感呢？

大家都见过，如果将一把勺子平放在桌面上，那勺子无论如何都不可能与桌面完全接触。如果这把勺子有知觉的话，那承担它自身压力的勺子头部和柄部一定早就被压麻了～

和勺子一样，如果从侧面看，任何一个人的身体都是由多个曲面组成的，所以当我们坐在家里那种横平竖直的金属或木质餐椅上时，身体注定是无法与平直的椅背和椅面相贴合的，这便会导致我们的臀部、腰部、背部压力都集中在与座椅接触的一小块区域上，进而引发腰酸背痛。所以为了打造出能让乘客坐得更舒服的汽车座椅，工程师便根据人体工程学为“好座椅”提出了两个硬性指标：第一个是，能让乘坐者的身体压力以较大面积分布在坐垫和靠背上；第二个是，不会让乘坐者在座椅某个点上出现压力分布过大的问题。

看到这可能一些朋友会认为，能让身体压力平均分配在整张座椅上的就是好座椅了。但事实却并非如此。因为在生物学角度，人体有些地方天生就更适合承受压力，比如人体的骨盆。而人体有些地方天生就不适合承重，比如集中了大量血管和神经系统的大腿，承受压力稍大就会影响人体的血液循环系统和神经传导功能，最终造成不适。这也就意味着，最佳的坐垫压力分布方式，应该是压力从大到小的从骨盆均匀分配至大腿。

到此为止，我们已经弄清楚一张“好座椅”应该具备的压力分布特性了，那工程师又该通过怎样的方法来实现呢？

用压力垫进行压力测试

为了能客观、准确地评判座椅的压力分布好坏以及座椅的贴合性，工程师设计出了一种能精准显示人体接触面积，以及压力分布数值的压力垫。只需将其铺设在座椅上，乘客落座后施加在坐垫和靠背上的压力就能转换为数据。这样一来，乘客与座椅的接合面积以及压力分布就能一目了然了。在建立了验证方法后，下一步工程师就可以开始着手优化座椅的填充物了。

座椅填充物的软硬，会直接关乎乘客身体的压力分布。其中，填充物越硬，身体的压力就会越集中，就像过硬的座椅会令人产生坐石头一样的不适感；而填充物越软，身体的压力就会越容易分散，就像是手掌压进柔软的海绵里一样。但如果填充物过软的话，座椅又无法为人体的肌肉、骨骼提供必要且均匀的支撑，那当驾驶员打方向、踩油门/刹车踏板，又或者是在应对过弯、颠簸等车身姿态时，身体就需要通过额外施力才能完成动作以及保持平衡。此外，再加上肌肉和骨骼严重偏离正常的生理姿态，所以长途驾驶就会很容易出现腰酸背痛的问题。

座椅压陷量

所以好的座椅并不会过分追求柔软，而是会根据人体的部位特征来设计填充物的软硬程度。在汽车厂商那边，通常会采用“压陷量”这个指标来评价座椅的软硬。在相同的施力重量下，座椅越软压陷量就越大，座椅越硬压陷量就越小。当乘客落座后，由于臀部会承受较大的身体重量，所以需要压陷量更大的填充物来分散压力。而腰部、背部、肩部由于承受的身体重量较小，且需要一定的支撑，所以靠背的压陷量要小于坐垫部分。一般来说，坐垫的压陷量范围为35-60mm，而靠背则为25-40mm。

不过上面我们也说了，较软的填充物虽然能给人舒服的第一印象，但由于支撑不足，所以时间长了会更容易出现疲劳感。而较硬的填充物又会因为压力分布不佳，直接引来骂声。那有没有方法能做出既柔软又具有支撑感的好座椅呢？其实只需将填充物的软、硬进行搭配就可以实现了~

多硬度座椅发泡

在设计座椅时，除了可以采用坐垫中间柔软、两边侧翼较硬的软硬组合外，其实同一个区域也是可以进行软硬搭配的。比如在坐垫部分，就可以采用表面软、下面硬的双层硬度填充物。这样一来，当乘客落座后便会瞬间产生一种柔软的缓冲感，同时下层较硬的填充物还能保证良好的支撑性，以减小长途驾驶时的疲劳感。

不同的体型和体重

虽然现在我们已经有了打造正确压力分布座椅的方法，但这并不意味着同一张座椅能让所有地球人都坐的满意。上面我们讲过，当一张座椅被设计出来后，工程师会通过采集体验者的数据来验证座椅的压力分布是否合理并进行调整。但由于汽车品牌和座椅供应商总部所处地域的限制，以及优先服务于本地消费者的倾向，所以他们招募的数据采集体验者基本都是品牌所属国的人。由于不同地区人民的高矮、胖瘦不同，所以便会导致一张在欧洲国家被认定为“好椅子”的汽车座椅，亚洲人坐上后会觉得偏硬，且对身体的支撑、贴合度不够好；而当欧洲人坐到为亚洲人专门开发的座椅上后，又会觉得座椅偏软，且侧翼偏紧。所以，如果你买的车型在进入中国后没有进行精心的本土化座椅设计，又或者你买的就是一辆欧洲进口车，那座椅的乘坐感受通常都不会达到最佳状态。下面的国产车与合资车对比案例就是一个活生生的例子。

坐垫压力分布对比

国产A车和合资B车均为中型SUV，上图为国人乘坐两台车驾驶位座椅的压力分布图。其中A车坐垫与身体的接触面积为1305c㎡（上图彩色区域），而B车则为1279c㎡。虽说A/B两车的坐垫接触面积都比较大，且贴合度都很好，不过A车的坐垫压力明显分布的更加均匀（深红色区域更小），而B车的臀部压力则出现了小区域的集中，时间长了容易产生麻木感。

靠背压力分布对比

从靠背的接触面积来看，合资B车的腰部贴合面积明显大于国产A车，但这并不意味着B车会比A车舒服，这是因为B车的腰部贴合面积已经大于了正常值，是由于靠背过软所引发的乘客身体过度下陷导致的。此时，由于乘客的腰部得不到足够的支撑，所以乘客的上半身在驾驶时就会不自觉的通过向前卷曲来保证稳定，以及确保转动方向盘的便利性，那时间一长，需要向前发力的肩部就会出现紧绷、发酸的问题。这一点从上图中，B车乘客肩部压力的缺失也能直观看出。也正是凭借着肩部更好的贴合性，所以A车的靠背接触面积达到了1008c㎡（上图彩色区域），要大于B车的882c㎡。整体来看，国产A车的靠背不仅腰部支撑做得比合资B车好，并且肩部的贴合性也要更加出色。

最后就是揭晓谜底的时刻了，上面对比中表现更好的国产A车实际上是上代传祺GS8，而表现略差的B车则是上代丰田汉兰达。看到这个结果估计有的朋友会很惊讶：“国产车怎么可能比合资车做的更好呢？！”其实原因很简单，这是因为国产车座椅在开发时参考的是国人体型，所以国人坐起来自然会感觉更舒适。而汉兰达虽然是日系车，但事实上这台车主打的是美国市场，因此座椅设计自然也会参考美国人的体型特征。

那一张好座椅在解决完座椅压力分布后就能万事大吉了吗？非也，因为虽然从外部来看，人体只是一坨肉，但实际上内部还有着复杂的骨骼结构。更关键的是，无论是人体外部的肉，还是内部的骨骼结构，其实都是人类这个物种为了能更好直立行走所进化而来的形态，跟现代人每天保持时间最长的坐姿并没有关系。所以，如果我们要想打造出一张极致舒适的椅子，就必须得保证当人类坐下后，身体的姿态也能如同站立时一般稳定、且如同站立时一般能化解冲击。

人类是一种进化而来的高级动物，这种高级不仅体现在我们的智商之高，而且就连我们的身体也是一个相当高级的东西。如果大家感受不深，我只能说是因为咱们出生时的起点太高，大家习以为常罢了。举个最常见的例子，当我们在行走时，我们的双脚会在交叉行进中带动下半身出现大约20cm的上下起伏。按理说，在如此之大的起伏之下，我们的脑袋应该不出几步就被晃晕了。但经过实际的测量，人类的头部在行走中的上下幅度仅在5cm以内，所以才没有发生自己给自己走吐了的事情。而从脚步到头部消失的这15cm上下起伏，实际上就是被我们的脊椎给化解了。

脊椎呈S形

众所周知，人类的脊柱并非像一根棍子那样笔直，而是会呈现出S形的生理弯曲。而颈椎、胸椎、腰椎这三处弯曲，则可以通过自身的压缩和伸展去吸收从脚部传来的震动，效果相当于为脊椎增加了三根可以缓震的弹簧，所以只要我们能使脊椎保持住S形，我们的上半身就会感到十分轻松。反之，如果我们的胸椎不能向后弯曲，或者腰椎不能向前弯曲，那不仅会导致我们上半身的肌肉快速酸痛，同时我们的头部还会因为脊椎S形的收窄导致不能得到充分的缓冲。回归到汽车座椅设计上就是，我们需要打造出一把能让驾驶者坐下后，脊椎能如同站立般呈现S形的座椅。下面我就来讲一下具体的实施步骤。

坐垫注意事项

当我们坐下后，要想让上半身的脊椎保持如站立一般的S形，首先第一件事就是要让上半身与腿部相连的骨盆维持站立时的直立状态，因为只有这样才能为上方脊椎的直立状态提供基础。如上图所示，当驾驶员就位后，骨盆的位置是位于坐垫最内侧的，所以要想让骨盆保持站立状态，首先就得避免大腿前移的问题，以防止骨盆被大腿前移连带进而产生后倾。对于这一点，我们只需为坐垫增加合适的仰角就可以避免了。在保证了骨盆不会因为向前滑移而失去直立后，下一步我们就需要将重点放在与骨盆相对应的坐垫位置了。我们需要将这个区域坐垫的填充物进行加强，以避免骨盆过度下陷后，无法保持与脊椎最自然的相对关系。在经历了这两个步骤后，我们便打造出了能保证“坐如站立”的坐垫。下面我们再来看看该如何打造出“坐如站立”的靠背。

靠背注意事项

上面我们已经讲过，骨盆上方连接着腰椎、下方连接着大腿。如果骨盆无法保持直立，那上方的腰椎就无法保持直立。而相反的，如果腰椎得不到足够的支撑，开始向后塌陷，那下方的骨盆便也会随之向后倾斜，无法保证直立状态。所以要想打造“坐如站立”靠背的第一点，就是要保证驾驶员的腰部得到足够的支撑。同理，如果驾驶员的胸椎得不到足够的支撑，开始向后塌陷，那不仅驾驶员的脊椎无法维持最自然的生理曲度，同时驾驶员在握方向盘的时候还需要靠自身的力量往前探。所以打造“坐如站立”靠背的第二点，就是要为驾驶者的胸椎提供足够的支撑。

而对于座椅靠背而言，虽然表层的填充物软硬、厚度会对椅背的支撑性产生一定的影响。但要论对支撑性起决定性因素的，还得当属靠背内部的金属拉网。由于人体腰椎和胸椎对承托的需求不一样，所以承托任务要交由不同的拉网来完成。如上图所示，腰椎的承托是由上方紫色区域的拉网来完成的，其中包括一块用于承托骨盆的、代号为Kp的独立拉网，以及另外单独一大块银色拉网的下半部分。而这一大块银色拉网的上半部分（上图绿框区域），则会负责胸椎部分的承托。不过由于这块拉网下部会涉及乘客的背部，为了避免支撑过强，造成顶背的问题，所以上图代号Kl处的左右两个紫色弹簧的硬度便会被设定的小于上方为胸椎提供承托的四个代号为Kt的绿色弹簧。通过以上方法，一个能保持乘客脊椎S形，让乘客“坐如站立”的座椅靠背便诞生了。

最后就是揭秘时刻了，上述这套“坐如站立”座椅设计理念的提出者，其实就是主打“人马一体”的品牌--马自达。而这种座椅设计也向我们传达出了一种新的理念，一张座椅能长时间为乘客提供舒适乘坐感受的关键，已经不是光靠填充物软硬就能判定的了，而是取决于汽车厂商对人体的认知有多深。

事实上，这个世界并不存在不会让人感到疲劳的座椅，这是因为疲劳感是一种人体为了避免压缩性损伤的自我保护机制，因此坐久了肯定会有不舒服的感觉。所以一张好座椅能做到的只是延迟疲劳感降临的时间，以及降低疲劳感的程度。此外，这个世界上也不存在能让人“舒服”的座椅（按摩椅除外），我们一屁股坐下去的舒适感，更多是来源于释放了双腿站立许久的疲惫感，以及将身体重量分布在了更大的面积之上。所以，真正好座椅的标准其实应该是“坐着没有感觉”。因为这种“无感”的感觉才证明了身体的各个部位都恰好处在了最佳的平衡状态。