简单分析汽车内饰设计和材料的时代演变

国际金属加工网 2018年02月06日

汽车内饰作为汽车造型中的一个关键组成元素,是使用者直接接触的部分,它综合了美观性、功能性和实用性等一系列要求。在竞争激烈的汽车市场中,汽车内饰设计的好坏对汽车在市场中的命运起到了关键因素,甚至在某种程度上说是决定性因素也不为过。 汽车作为理性与感性的结合体,在理性的技术和功能的前提下,带给用户的感性感受也是不可忽视的关键。

汽车行业正在迎来前所未有的智能化、数字化大潮,在这个趋势下,汽车研发的各个细分领域也处在深刻变革中,内饰的设计和开发就是很重要的一点。

可以这么说,随着汽车的智能化进程以及智能化交通网络所带来的汽车共享机制的诞生,未来汽车的内饰设计重要程度将会超过外饰设计,而内饰设计也会更加的注重于功能性的体现。在这样的前提下,未来汽车的内饰设计将会出现几个发展方向。

一、汽车内饰设计的演变

1、包裹性的强化造成中控台功能的弱化

汽车内饰

在汽车内饰的设计中,有一个非常重要的因素,那就是构建包裹性,好的包裹性设计能够让车辆赋予驾驶者和乘客更多的安心感。为什么这么说呢,和洗澡是一个道理,在独立卫生间里洗澡的惬意程度肯定要远远大过于公共浴池。所以,汽车内饰的设计一直以来都是朝着提升包裹性的方向迈进的。

在包裹性的诉求下,副仪表板的高度会越来越高,由此将驾驶者和副驾驶一侧的空间独立开来。而随着副仪表板的抬高以及信息娱乐系统的运用,中控台上的功能性按键将会出现下移,而中控台的功能就这样被弱化为整车仪表台上的一个过渡元素。

2、强调通透性将压低仪表台的高度

内饰设计的第二个原则在于空间的通透性,好的通透性设计能够让一辆车在有限的空间内营造出最大的空间感。比如说同样都是紧凑型SUV,通透性做得好的车是这样的。

因此,在内饰设计越发朝向功能化迈进的未来,内饰在通透性方面的设计改进也会成为一个主流方向。最简单的方法就是压低仪表台的高度。通过压低仪表台的高度,挡风玻璃的透光面积将会更大。于是乎,我们现在看到的越来越多的车型采用了悬浮式显示器的设计。

3、玻璃化的座舱会成为主流

玻璃化座舱的工程理念提出是实现未来汽车内饰深化的前提。随着智能化显示技术的运用以及车辆的智能终端定位越来越明显,人机交流频次的增加将使得玻璃化的终端将取代原有的功能性按键。这个过程和智能手机取代传统手机的过程是一样的。

事实上现在我们已经可以看出这样的端倪,比如说保时捷的新一代Panamera。全触控式的中控台已经全面融入到了副仪表板的整体当中。而后座的扶手也没有闲着。从造型的角度来看,玻璃化座舱的概念也会让整车的内饰来得更加的简洁。

二、汽车内饰材料的演变

20世纪40年代,许多汽车座椅包覆面料使用的原料为乙烯基聚合物或者亚乙烯基氯化物,这种材料在融化状态下采用染料染色,具有很高的色牢度并且易于清洗。与此同时,也就是第二次世界大战之后,尼龙开始出现并与其他材料一起被运用到汽车装饰中来。

从20世纪50年代开始,用PVC涂层处理的织物开始被广泛地应用在服装、居家装饰以及汽车内饰中。由于这种材料可以加工制作成各种不同的色彩,并且可以进行表面模压达到不同纹理效果,所以在当时算是一种较为时尚的复合纺织材料。到20世纪70年代,人们的生活水平有了显著的提高,对汽车的舒适性也相应提出了更高的要求。而以PVC材料包覆的座椅透气性很差,尤其在闷热的夏天更是又热又粘

也是从70年代开始,尼龙开始被大规模地以不同编织结构和色彩效果运用到汽车内饰织物中来。与此同时,关于汽车用织物的品质标准也由于日趋激烈的市场竞争而提高到了新的水平。尼龙之所以在汽车内饰中运用了将近30年,是因为早期的汽车车窗相对较小而且车窗玻璃几乎是垂直的,因此在同样的日光条件下车内温度变化没有现在的汽车那么大。

70年代中期,涤纶开始出现并逐渐占据了汽车内饰织物材料的主导地位,一直到今天,全球90%的汽车内饰织物应用的仍旧是涤纶。相对于其他各种纺织纤维而言,涤纶具有许多不可比拟的优点,尽管如此,在涤纶纱线染色过程中仍然需要加入吸收紫外线功能的化学试剂以帮助其达到耐光老化的要求。

天然皮革作为一种高档内装饰材料应用在汽车中比织物要早得多。在车内使用真皮尤其是小牛皮装饰,在全球被公认是奢华高贵的标志,但其价格昂贵,据估计在将来其使用量将趋于下降。一方面由于汽车生产商越来越多,另一方面,人们以食用为目的进行饲养小牛的数量日益减少。但人们对真皮的热情仍然不减,现在的方法是很多真皮与织物结合运用在车内饰中。真皮的短缺导致人造皮革的再次兴起,但仿真程度及各项技术指标均比过去大大提高。而织物中的采用超细纤维制成的仿麂皮面料也愈来愈受欢迎。

近些年来,新材料在汽车内饰领域应用广泛,即改性塑料、碳纤维,人造革合成革、纺织新材料、粘接密封材料、IMD、免喷涂材料、水转印材料、隔音/隔热/减震材料以及聚氨酯材料等,对于消费者而言,汽车内饰件的美感、舒适度、降噪减震性能变得越来越重要。随着不同品牌汽车的总体质量差距缩小,汽车内饰成为了竞争的新战场,市场潜力巨大。

三、靠谱的内饰科技感

过去几年,车内电子设备的发展引人注目,HUD、全液晶仪表等技术提高了车内电子设备的复杂度。大陆跨产品解决方案负责人 Heinz Abel 博士说,汽车内饰设计正在迅速发生变化,越多越多的车型使用全液晶仪表代替了传统仪表,这直接导致软件的地位进一步上升,而机械硬件的使用率则会继续下降,因此,大陆将会把更多精力放在软件测试以及系统集成测试方面。

“我们也开始注意到,面对迅速发展的电子消费市场,汽车制造商在车内信息娱乐开发方面也开始感受到了压力。”Heinz Abel 说,“按照传统开发流程,我们首先进行设计,随后制作一个原型产品展开测试。可如今,我们直接从模拟开发开始,同时其他流程也在同步进行。除了机械设计之外,大陆也负责光学设计,例如在 HUD 设备当中,他们需要确保虚拟图像以一个合适的尺寸放在正确位置上,同时保持画面不失真。”

Heinz Abel 还介绍,如今车内物理测试也逐渐实现高度自动化,检测机器人开始慢慢替代人类的一些工作,大陆的天气模拟设施还可以用来完成一些车辆耐久度测试。现阶段,很多车辆内部配备的 ECU 功能相对分散,大陆想要做的是将这些 ECU 管理的各项功能整合在一起,一个 ECU 可以提供包括导航显示、HUD 等等信息。这同时意味着需要进行更多测试,一个标准仪表测试通常需要 2 万到 5 万个测试案例,一旦车内功能完全实现数字化,测试案例还会继续增加。

通常情况下,一项新技术的诞生会带来很多挑战。以博世 neoSense 触觉反馈显示屏为例,通过压电致动器可以在屏幕表面模拟出不同材质的纹理,用户不需要观看屏幕就能对车内信息娱乐系统进行操作。博世工程师说,测试过程中最耗时就是光学部分,因为他们需要确保这项技术不会给汽车座舱带来任何振动和噪声。

其实无论如何,人类感官仍然是每项技术的最终评价标准。以西雅特为例,每年在进行座椅材质测试时,需要 150 名用户亲手触摸进行盲测。随后,盲测用户需要对座椅质量、材料质地以及表面一致性等标准进行评价。

西雅特还有一组化学测试团队,他们会提高车内温度或者加热座椅,以此来评估座椅在高温状态下散发出的气味。西雅特材料技术分析师 Rafael Bolívar 说,测试温度通常会从零下 40°C 横跨到零上 110°C,以此来确保车内座椅材料不会变质。

对于车内电子产品而言,能够在一定极端条件下保持工作状态非常重要,车企们通常会将车辆停至耐牢度测试车间内,使用氙灯模拟阳光长时间照射,随后检查内饰件老化现象。Rafael Bolívar 说,我们需要确保车内塑料件不会褪色,同时还会进行大量的抗划痕测试。

福特也采用类似方法评估汽车材料的耐久度,针对织物、塑料以及皮革等材料,福特会进行抗划痕试验和清洁测试。他们在座椅上同时溅满咖啡、油脂等污垢,观察这些材料能承受多大的伤害,随后使用不同颜色的染色材料(例如牛仔裤)在座椅上摩擦,观察是否会在车内座椅上留下污渍以及能否清洁等等。

汽车材料

对于整车内饰设计而言,新型汽车材料的引入不一定会扩大测试需求,但却需要进行全面评估,例如拉伸度、染色以及刮伤等等,而这也对工程师们提出了更大的挑战。随着自动驾驶、手势控制以及车联网等技术的引入,内饰设计师/工程师将会获得一个前所未有的职业机遇。

未来,汽车领域不仅将迎来无人驾驶的大时代,汽车内饰也将给使用者带来别样体验。给汽车材料企业提供是一个“庞大”市场!内饰改变汽车驾驶的体验在这个既要看脸又要讲求实力的时代,消费者对于汽车设计“由内而外”的精致化和人性化的要求自然也是越来越高。如果你仔细观察一下汽车内部,你会发现很多材料在汽车发明初