科技眼丨好座椅没那么简单,GL8销量夺冠背后的秘技在这儿
车企CEO语出惊人这件事,说起来有年头了。
1996年,李书福在公开场合发表了著名的“汽车不就是四个轮子加两个沙发”的言论,结果可想而知,当年他受到的嘲笑和奚落一点也不比现在的“500以内最好的SUV”少。不过如今回头看,李书福的话颇有些大智若愚的味道。
汽车除了四个轮子,两个沙发还真是最重要的。
很多人不了解,工程师在设计一辆汽车时,最先要被确定下来的就是座椅造型。道理很简单,座椅的形状决定了车内乘员的坐姿和调节范围,从而影响到方向盘、踏板、车门板等部件的位置,以及座椅到防火墙的距离。
从数据上看,座椅是一辆燃油车在两万多个零部件中占地面积最大的一个,它的重要程度丝毫不亚于动力系统。那么,汽车座椅为什么会变成现在这副模样呢?它的发展经历了哪些阶段,里面又藏着哪些奥秘呢?
我们先简单回顾一下汽车座椅的发展史,再通过一款大家都熟悉的车型,来深度解析汽车座椅的舒适秘诀。
●汽车座椅的发展史
1885年,卡尔·本茨制造出了世界上第一辆以汽油为动力的三轮汽车——戴姆勒一号。别看这款车的机械部件十分先进,甚至已经有火花塞和悬架系统了,但它的座椅并不舒服。
由于当时汽车座椅的设计理念很大程度上来源于马车,所以它的结构就是简单的板凳加软垫的设计,丝毫没有人机工程学的考量,也没有在安全性上突出重点。这种结构只能满足最基本的乘坐需求,舒适性和安全性可谓一团糟。
然而随着汽车保有量逐渐增多,汽车的用途也越来越广泛,人们发现如果汽车的座椅不舒服,会大大降低驾驶汽车的欲望。至此,汽车座椅的舒适性开始被重视,一些贵族用户也把质地柔软、造型宽大的一体式沙发搬到了汽车上。
有些能工巧匠在当年甚至开起了“汽车座椅改装店”,目的就是不断提升汽车座椅的舒适度。这些人为了让汽车座椅变软,开始在沙发里增加一些填充物和弹簧,以保证足够的支撑。
只不过一体式沙发并没有火热多久,这种座椅存在一个严重的弊端,就是汽车在转弯的过程中由于没有安全带保护,驾驶员和乘客极易受到离心力的作用而左右摇摆,因此当时也发生过很多事故。
二十世纪中叶,一体式沙发基本被淘汰,分体式座椅逐渐兴起。
由于汽车技术发展迅猛,车辆的速度也越来越快,所以自这之后,汽车座椅除了要舒适,也开始重视安全性,比如在1921年,美国人本明杰·愠茨发明了汽车头枕,这大大降低了当时驾驶人员的颈椎受伤几率。因此在1969年之后,美国率先要求新车必须装配座椅头枕才能上市,以保障驾驶人员的安全。
在梳理出了舒适性和安全性这两个大方向之后,汽车座椅就真正意义上进入了变革的全新阶段。二十世纪末,现代汽车座椅的结构已经变得非常完善清晰,也基本实现了兼顾舒适性和安全性。
那么,现代汽车座椅在研发过程中都经历了哪些优化和巧思呢?我们用一款经典车型,来解答这个问题。
●汽车座椅的标杆,应该是什么样?
在座椅舒适性方面,受到关注最多的自然是MPV车型。而在中国的MPV市场之中,能被称为经典的恐怕只有别克GL8了。
9月销量出炉,GL8又以破万成绩再次霸榜。事实上,作为国内MPV市场的销量常青树,GL8备受认可有一个很重要的原因就是座椅舒适性够好,安全性够高。
毫不夸张的说,GL8座椅的研发完全是合资品牌本土化设计的缩影。它针对中国用户的乘坐需求,按照通用汽车全球的开发标准制定了一套完整的开发流程,历经24年产品迭代,包括目标设定、大数据分析、设计开发、评审标定,以及测试认证和定型投产。伴随每一代产品开发,至少4年30个主要研发认证环节才打造出能定义行业标准的MPV座椅。
除了看得见摸得着的配置之外,GL8的座椅在看不见的地方其实下了更大的功夫。
一般来讲,汽车的座椅是由头枕、骨架、泡棉、仰卧器、升降机构、滑槽、面套等等零部件组成。其中,座椅骨架的作用是承受载荷、传递力矩、增加稳定性,和人体的骨骼非常相似,因此座椅骨架的品质基本决定了舒适性、安全性、可靠性、以及耐久性。
例如,若座椅的固有频率和人体某器官的共振频率一样,会引起共振,长时间乘坐后会引起头晕恶心等不适感。而GL8的座椅骨架在开发的时候就将座椅模态与发动机、悬架以及整车模态进行了分离,从架构上就杜绝了产生共振的源头。为了脱离共振区间,GL8座椅的固有频率被控制在了18Hz,基本杜绝了与人体(3Hz-17Hz)产生共振的可能性。
我们知道MPV由于车型的结构所限,安全性不容易做到SUV和轿车那么优秀,因此座椅的结构安全就成为了重中之重。
从材质上看,GL8座椅骨架的主要受力部件大面积采用了抗拉伸强度达到980Mpa的钢材,这主要保证了安全性和支撑性能。同时,座椅靠背的上方有一个阻尼减震器,这个部件的目的是缓解行驶中因路面颠簸而产生的震动感或是异响的问题。
我在此前的视频栏目中讲到过一期超高层建筑的风阻尼器,这个东西和GL8座椅靠背上的阻尼器原理基本相同。
GL8座椅骨架的靠背侧板是由两块板对扣形成的,这种双层加固的方式无疑会增加成本,但安全性远比单层加固的侧板更高。与此同时,靠背上还有一个安全带卷轴器,当碰撞发生时,人体带来的冲击力就都由座椅骨架承担。
再往下,坐垫和腿托部位还进行了电泳工艺,根据工程师介绍,由于现在很多乘客在后排乘坐时会把脚伸到前排座椅下方,如果遇到下雨或者下雪,脚上的雨水就会触碰到座椅骨架,时间长了就会产生锈蚀。
这是一个相当重要的细节,因为能把脚伸到前排座椅下方,是现阶段燃油车对比新能源车为数不多的优势了。经过电泳之后,GL8的座椅骨架可以保持10年不生锈。
当然,这只是GL8座椅细节的冰山一角,而任何细节的增加都意味着成本的提高。很多车企在生产制造的过程中基本会以国标为分界线,只要满足国标要求即可,不必超出太多。而通用集团内部是有一套自己的标准,它的分数线当然是远远超过国标的。
比如在座椅异响的试验中,测试团队就引出了Sone(宋)值概念来进行评估。事实上,这并不是通用集团自己创立的标准,我们知道音量的大小一般用分贝来形容,而比分贝更能考核人对声音敏感度的一个衡量指标,就叫Sone(宋)。
或者某种意义上说,Sone(宋)代表的是一个重要的心理声学参数单位。
举个例子,手指甲划过黑板的声音明明音量分贝(DB)不大,但它会给人一种非常不适的感觉,Sone值就会比较高。所以Sone(宋)反应的是人耳对声音轻或响的感知。官方工程师在经过了无数次的调试之后,最终把GL8的测试定格在了7 Sone以下。
这是什么概念?别克的半消实验室有9个麦克风在座椅周围,人在里面呼吸的间隔都能听到,周围环境静谧的令人不安。
而就是在这样环境下,GL8的座椅依旧能达到低于7 Sone的成绩,并且座椅本身还是通过各个部件链接而成的,可见这张座椅对于振动和异响的控制相当出色。
静谧性的问题解了,座椅耐久性的问题仍然是一大难关。这其中包括座椅本身的使用寿命,还包括日常最常见的可靠性。比如在碰撞事故中,巨大的冲击力会波及座椅骨架和约束系统,如果座椅骨架和安全带的固定点发生位移,那安全带就起不到保护作用了。
官方针对这点表示,GL8对于座椅的耐久性有着极为苛刻的出厂标准,它在静态强度、动态安全、疲劳存放、测量误用、振动疲劳、NVH舒适性以及材料等七个类别上进行101项测试,才能判定为合格品。
口说无凭,我们用数据来说话。
GL8座椅的结构耐久试验虽然全程枯燥,但却是与我们的生活息息相关。有些车型的座椅在使用一段时间之后,坐垫侧面会出现塌陷、或者皮质开裂的现象,这就是耐久性比较差的表现。
而GL8要做的,就是在数十万次的测试中,依旧保持座椅的最佳使用状态。其中,有一个试验模拟的是上下车时人体进入和离开座椅的场景,听起来好像平常,但其实考验的项目有很多,比如座椅的发泡强度、面套材料的耐磨程度、座椅外形设计的合理性、座椅骨架的强度等等。
试验中模拟真人真实上下车的轨迹需要对座椅施加约100公斤的导入力和导出力,你懂的,200斤的小伙儿已经可以被归纳为胖子的范畴了。把标准提高,目的就是为了提升冗余。据官方所说,他们对GL8的导入导出试验次数超过6.5万次,而行业平均次数仅为2.5-5万次左右。
除了正常磨损,还有一些非常规磨损。MPV车主大都家里已经有了孩子,而孩子在坐车时极易出现的一个场景就是穿着鞋在座椅上踩来踩去,这种行为破坏力相当大。
为此,别克给GL8的座椅准备了“跪膝试验”,就是通过加热垫反复不停的挤压座椅,并且在不同位置上完成上万次测试,考核座椅表面的真皮以及织物材质是否完好的一项试验。当然这个测试的范围更广,除了座椅本身,像加热通风的功能是否失效、扶手的耐久度测试等等也涵盖在了其中。
在有了硬件打底之后,座椅的最后一项重要标准也就呼之欲出了,就是人机工程学。
GL8的人机工程学模型,不仅是在MPV,即便是放在整个汽车市场中也是最优秀的那一个。首先,它的车身轴距达到了3088mm,这带来了充足的空间。其次,它的车内座舱高于1.2m,头部不会有任何压抑的感觉。
再聚焦到座椅本身,GL8的座椅采用的是立体剪裁,有环抱式的护翼作为侧向支撑,而且很注重成员的形态比例,不同身材的人坐在座椅上都能很好的贴合人体曲面。
事实上,由于身体每个部位对于压力的敏感程度各不相同,所以GL8的座椅是有针对性的优化了各个不同位置的支撑设计。比如说坐垫有10个区域做了特别优化,分别是体尾骨、坐骨、大腿、臀部、小腿,靠背针对骶骨、下腰部、上腰部、背骨以及肩部。
至于座椅配置方面,它的丰富程度相信我不说大家也能明白,高端MPV的座椅嘛,在舒适性配置上从不会令人失望。
●写在最后
别克GL8能在中国MPV市场独占一席之地,与它本土化的改良和设计有着密切关系。这其中,座椅舒适度是打动很多消费者的杀手锏,也是它销量常年名列前茅的主要原因。除了销量霸榜以外,GL8也受到了消费市场的一致好评。在前不久贸促会委员会刚公布的2023年度Q3季度保值率排行榜中,别克GL8以三年保值率高达69.43%优异表现位列国产MPV第一名。同时 ,GL8在J.D. Power新车质量研究、车辆可靠性研究和产品魅力指数研究等榜单上屡屡夺魁,充分印证了其傲人的产品力和卓越的市场口碑。自1999年第一辆车下线以来,GL8已连续23年稳居国内MPV市场销冠地位,赢得了近180万用户的信赖与口碑,并在不断以优良的产品表现印证其强大的标杆实力。
汽车的座椅从最早的板凳,到后来的沙发,再到现在舒适性和安全性兼顾的分体式座椅,它的发展过程其实很清晰,就是要把驾驶员和乘客照顾好。不过和机械配置不同,座椅设计似乎一眼就能望到头,毕竟人类的体型几千年来都是如此,座椅设计很容易得出最佳答案。
但在设计层面,我们能通过一些概念车能看到那些更奇妙、更具想象力的座椅,可能到那个时候,汽车座椅的形态又发生了一些我们无法想象的变化,也说不定呢?
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