汽车座椅是驾驶人员和随车人员对于汽车舒适度最直观的体验方式，设计出体验较好的汽车座椅不是一件容易的事情。需要考虑空间布局、材料选择、尺寸规划等等。碳纤维作为近些年汽车轻量化的重要材料，将它加入汽车座椅的设计中是个必然，来看看碳纤维汽车座椅在设计阶段需要考虑的4个需求点。
 
碳纤维汽车座椅设计的4个需求点分析
 
    碳纤维汽车座椅的优势在哪？
 
    碳纤维汽车座椅的优势来自于碳纤维复合材料的综合性能，重量轻、强度高、抗冲击性好、耐性强等。其中轻量化是非常重要的一个优势，大幅降低汽车自重，可提高行驶时间和速度，是降低能源损耗的优质之选。另外一点就是整体安全性好，高强度和抗冲击可以降低碰撞带来的威胁。
 
    碳纤维汽车座椅设计需要考虑这4点需求
 
    1、碳纤维的使用比例和方式：
 
    在碳纤维复合材料的设计和使用中，减重的目的和座椅功能之间需要保持一个平衡。既不能为了降低重量牺牲了强度，也不能狂堆强度而忽视了重量。减重可以减少燃油或用电的成本，而安全性是这一切的基础。
 
    从制件的成本、环保性及力学性能综合考虑，可以在不同零部件间采用碳纤维增强热塑性树脂基复合材料及铝合金等多种材料混合应用的方式。连续碳纤维复合材料与铝合金混合材料体系既能充分发挥碳纤维的高强度，又能体现出铝合金高韧性的优点，同时与纯碳纤维复合材料座椅骨架相比，在成本上有明显优势。
 
    2、碳纤维需要选用合适的连接和固定方式：
 
    由于碳纤维复合材料呈各向异性，层间强度较低，延展性小，使得复合材料连接部位的设计与分析比金属材料复杂得多，因此必须对复合材料座椅骨架的连接和固定方式进行合理的选择。
 
    之前的文章里我们介绍过碳纤维与金属材料连接的几种方式，分别是胶接、机械连接、混合连接和预埋这几种。需要根据不同的情况来进行选择，如厚度、长度、或体积较大的部件，建议采用机械连接，能够传递更多载荷；而承载轻、体积小的部件可以选择胶接，减少金属连接件，降低重量。
 
    3、碳纤维汽车座椅必须经过冲击力和疲劳测试：
 
    静态强度、刚度、动态冲击和疲劳强度这几个方面是都是检验和衡量座椅骨架安全性能的重要指标，尤其是抗冲击和耐疲劳性这两方面。汽车在运行过程中可能会面对很多突发情况，乘客的座椅在受到动态冲击后应保持一定程度的稳定状态。因此在制作过程中，就需要通过强烈的冲击力检验座椅的抗击能力是否足够强大，防止出现座椅变形、断裂等造成人员受伤。
 
    对座椅骨架进行疲劳试验是考虑座椅骨架的使用寿命，碳纤维复材座椅骨架起码要超过普通金属座椅骨架6-8年的使用寿命，所以需要通过反复的周期应力观察骨架结构的疲劳强度，在此基础上进行技术改进，以达到耐久性的目的。
 
    4、复合材料必须具备阻燃功能：
 
    汽车驾驶安全性非常重要，对于选用的材料就需要经过严格把关。不仅是碳纤维座椅，还有其他的碳纤维部件，需要具备一些特性，如防火等。碳纤维汽车座椅不会采用环氧树脂基体，因为耐高温要求无法满足需求，需要选择硼酚醛树脂、聚四氟乙烯等树脂，另外还要选择合适的添加剂，最终达到耐高温和阻燃的效果。
 
    碳纤维汽车座椅的设计还是本着安全、舒适的角度来出发，合理规范的将碳纤维引入到汽车各个部件中，并加以融合，才是碳纤维在汽车领域应用的正确打开方式。