如何提高汽車(chē)座椅加熱系統的安全性和功能

魯棒的布線(xiàn)、熱監測和控制能夠避免導線(xiàn)斷裂、阻燃并防止火災，但是，所需要的設計工程方法卻常常與直覺(jué)背道而馳。

汽車(chē)電子布線(xiàn)的作用除了把電源或控制及傳感器信號從汽車(chē)內的一點(diǎn)連接到另外一點(diǎn)之外，其中一種應用就是座椅加熱器的布線(xiàn)。如果在這個(gè)部位出故障，就可能導致座椅無(wú)法加熱或者引起燃燒和火災。為座椅加熱器設計一種加熱導線(xiàn)面臨許多挑戰，首要挑戰就是機械可撓性和溫度控制，目前最常用的兩種材料是碳酸纖維和純銅線(xiàn)束。

導線(xiàn)的絕緣材料有氟樹(shù)脂和搪瓷。典型情況下，導線(xiàn)要密封在一種纖維/泡沫塑料之中，以在導線(xiàn)的兩邊創(chuàng )建外殼，最后，通常用粘合劑保護起來(lái)。

導線(xiàn)的動(dòng)態(tài)特性

乘員進(jìn)出座位的過(guò)程中需要在側墊上滑動(dòng)，這個(gè)動(dòng)作對側墊的內部加熱導線(xiàn)產(chǎn)生一種漸進(jìn)的摩擦和刮擦，誘導出相當大的壓力。在座位中翹曲和挪動(dòng)的人也會(huì )對導線(xiàn)產(chǎn)生壓力。

對于金屬導線(xiàn)，邏輯上建議采用橫截面積大的導線(xiàn)，拉力越大，伸縮性能就越強。任何解決方案都不能脫離實(shí)際。

拉力很重要，但是，導線(xiàn)的柔軟性也同等重要。在現有采用純銅線(xiàn)的座椅加熱器中可以看到這一點(diǎn)。這樣的加熱器由許多直徑很小的導線(xiàn)綁在一起而構成，這些較細的導線(xiàn)比具有同樣電阻的粗導線(xiàn)更為柔軟；不幸的是，導線(xiàn)繩因在縱向擰成，其柔軟性不夠優(yōu)化。

為此，要把導線(xiàn)的設計調整為圍繞柔性線(xiàn)芯來(lái)螺旋纏繞導線(xiàn)。這種纏繞方法增強了導線(xiàn)的柔軟性，極大地提高了導線(xiàn)的動(dòng)態(tài)性能。螺旋纏繞的導線(xiàn)的性能比純導線(xiàn)的性能提高了10倍。

熱電纜具有其自身的柔性測試方法(見(jiàn)下圖)。這種測試的目標是在努力設計螺旋纏繞導線(xiàn)的過(guò)程中應用更為魯棒和嚴格的測試，使之適合于現場(chǎng)實(shí)際使用環(huán)境對動(dòng)態(tài)性能的要求。這種測試已經(jīng)被添加到國際電子技術(shù)委員會(huì )(IEC)測試規范之中。

下圖所示為導線(xiàn)開(kāi)始著(zhù)火的一張座椅的例子。防止這些座椅著(zhù)火的第一步是提高導線(xiàn)的簡(jiǎn)單機械能力，使之達到經(jīng)重復彎曲而不過(guò)早斷列的性能。第二步是精確地監測導線(xiàn)的溫度。

過(guò)熱保護

通過(guò)單一溫度調節裝置，可以控制現有座椅加熱器內的加熱導線(xiàn)。毫無(wú)疑問(wèn)，單一溫度調節裝置的“熱檢測面積”是有限的，特別是在本地過(guò)熱熱點(diǎn)出現的位置遠離溫度調節裝置的情況下。