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用氣動(dòng)裝置提高乘坐舒適性
（作者未知） 2009/7/31
隨著人們生活水平的不斷提高，人們對汽車乘坐舒適性的要求越來越高。為此，阿爾夫梅厄精密公司提供了一種由氣動(dòng)控制的座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)——機(jī)理是在乘坐舒適區(qū)內(nèi)的座椅支撐結(jié)構(gòu)和海綿墊之間加裝了一層氣泡，而且這些氣泡可以由乘員單獨(dú)調(diào)節(jié)。
幾年前，簡單的兩路脊柱前凸支撐都被視為特殊配置裝在轎車座椅上，但隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在這類部件已經(jīng)成了標(biāo)準(zhǔn)配置被普遍應(yīng)用到座椅中了。
今天，被作為特殊配置的是電動(dòng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（圖1），無論在脊柱前凸區(qū)和頸區(qū)還是在兩側(cè)支撐區(qū)都可以對它進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。通過記憶功能可以將最佳舒適性調(diào)節(jié)儲(chǔ)存起來，并且可以隨時(shí)重新調(diào)節(jié)。為此，可通過一個(gè)電鍵來選擇動(dòng)態(tài)功能。通過連續(xù)不斷地給座椅內(nèi)各個(gè)充氣室充氣和泄氣以消除車上乘員的疲勞和緊張并使乘坐舒適性得到?jīng)Q定性的改善。
系統(tǒng)構(gòu)成
要實(shí)現(xiàn)這些功能，到底需要哪些特殊的組件呢？
壓力供應(yīng)件
要保證系統(tǒng)能正常工作，首先需要壓力源，而這類系統(tǒng)的壓力源大多是隔膜泵或葉片泵，并且要由電機(jī)拖動(dòng)。這種充氣能力達(dá)8L/min的座椅泵，直徑大約只有40mm，長度不過100mm，所以可直接安裝在座椅里面。如果駕駛椅、前排乘員座椅和后排座椅都要配置氣動(dòng)控制的舒適性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，就可以使用安放在行李廂部位充氣能力為15L/min的中央氣泵。
除了乘坐舒適性之外，其他用氣設(shè)施，例如活性炭過濾器的再生，制動(dòng)助力和發(fā)動(dòng)機(jī)范疇的調(diào)節(jié)器件等，同樣要靠氣動(dòng)壓力供應(yīng)。為了能夠協(xié)同使用，可以用一部中央雙壓力泵供應(yīng)所需要的過壓和欠壓。
座椅里的充氣墊
通過精心挑選熱塑聚氨酯可做充氣系統(tǒng)材料，這種材料可以滿足汽車在－40～＋85℃使用范圍之內(nèi)的所有要求。氣墊采用沖裁聚氨酯膜片制作工藝，最后，還需用高頻焊接方法將膜片與管接頭一起封接起來。
座椅內(nèi)充氣室的調(diào)節(jié)方式可以通過改變不同的充氣造型來實(shí)現(xiàn)，脊柱前凸區(qū)和頸區(qū)的工作壓力為150～200hpa，兩側(cè)支撐區(qū)的壓力為250～300 hpa。
機(jī)械操縱的氣動(dòng)開關(guān)
氣動(dòng)開關(guān)使用的是手動(dòng)氣動(dòng)換向閥式，它由一個(gè)帶接頭管的閥密封座、一個(gè)密封膜片和一個(gè)通過翻轉(zhuǎn)開關(guān)操縱的帶預(yù)緊彈簧的挺桿組成（圖2）。如果翻轉(zhuǎn)開關(guān)向一個(gè)方向翻轉(zhuǎn)，挺桿便將膜片從密封座上揭開，接通的充氣室便開始充氣。當(dāng)翻轉(zhuǎn)開關(guān)換到相反方向時(shí)，充氣室則相應(yīng)地開始泄氣。
為了將椅墊調(diào)整到期望的壓力，開車之前該開關(guān)將被使用一次，由于整體密封性較高，頸部椅墊充氣必須待到第二天才可進(jìn)行，這種開關(guān)被用作汽車座椅的基本配置可謂是物美價(jià)廉。這種實(shí)用閥是一種組合件，既可以組合到座椅飾面上，也可以組合到獨(dú)立的操縱元件上。
機(jī)械操縱的氣動(dòng)調(diào)節(jié)器
氣動(dòng)調(diào)節(jié)器同樣是由一個(gè)帶有許多椅墊接頭的殼體組成。當(dāng)調(diào)節(jié)椅墊壓力時(shí)，密封膜片通過改變彈簧力的偏心輪傳動(dòng)而受到進(jìn)氣沖擊；然后，通過調(diào)節(jié)器上不同的壓力作用面將所接通的椅墊調(diào)整到預(yù)選的壓力。該系統(tǒng)因溫度波動(dòng)或因不測出現(xiàn)漏氣將會(huì)自動(dòng)補(bǔ)調(diào)壓差。該調(diào)節(jié)器同樣是模塊組合的。
電磁閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
這種功能上可與氣動(dòng)開關(guān)媲美的磁閥驅(qū)動(dòng)是由電氣開關(guān)控制的。當(dāng)開關(guān)扳向其中的一個(gè)方向時(shí)，便會(huì)自由接通，將風(fēng)送進(jìn)椅墊內(nèi)，而切換到另外的一方向時(shí)則就會(huì)進(jìn)行排風(fēng)過程。由于電動(dòng)磁閥必須添加電氣開關(guān)，所以，在成本上該系統(tǒng)比氣動(dòng)開關(guān)要貴得多。
有記憶能力的電動(dòng)氣動(dòng)系統(tǒng)
這種有記憶能力的電動(dòng)氣動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)還是高度集成的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。微控制器通過安裝在椅墊接口的壓力傳感器探測出充氣室里的實(shí)時(shí)實(shí)際壓力并將它與理論壓力加以對比，如果與理論壓力有偏差，電動(dòng)磁閥將被開啟，使壓力與理論值相符。
由于控制器組裝在局域網(wǎng)絡(luò)總線里，所以在打開司機(jī)車門時(shí)通過鑰匙編碼將自動(dòng)開啟司機(jī)座椅最近儲(chǔ)存的記憶位置。如果車內(nèi)乘員期望得到其它舒適性幫助，該乘員隨時(shí)都可以通過電氣開關(guān)進(jìn)行選擇，控制器相應(yīng)的閥門即可使其達(dá)到所期望的氣壓。通過電氣操縱開關(guān)上的按鍵壓力可以開啟動(dòng)態(tài)功能，此時(shí)，椅墊隨時(shí)間推移將不停地充氣和排氣，以減少車上乘員的疲勞和緊張（如圖4所示）。
該系統(tǒng)的另一個(gè)選擇是通過局域網(wǎng)絡(luò)總線可以進(jìn)行信號的輸入，允許扶手和座椅兩側(cè)支撐區(qū)有一個(gè)主動(dòng)拐彎支撐。根據(jù)轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)彎、車輪轉(zhuǎn)速和汽車位置，兩側(cè)支撐墊可以泵入差別極大的氣壓，從而大大改善了乘員側(cè)固定支撐。
座椅縱姿調(diào)節(jié)
根據(jù)座椅調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，操縱機(jī)構(gòu)是通過氣動(dòng)動(dòng)作器完成座椅調(diào)節(jié)任務(wù)的。該操縱機(jī)構(gòu)既可以是開關(guān)或調(diào)節(jié)器，也可以是電動(dòng)氣動(dòng)控制器，座椅縱姿調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)距離視調(diào)節(jié)預(yù)壓而變，它利用給集束彈簧施加預(yù)應(yīng)力使滑座達(dá)到零位置，如果提高動(dòng)作器中的空氣壓力，調(diào)節(jié)的縱深滑（未完，下一頁）
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