轿车内部布置设计调研与分析

以运送人员为主、兼顾运送少量行李的轿车车身内部布置，必须考虑有良好的乘坐舒适性和足够的安全性。进行车身内部布置，并使之适合人体特性要求，离不开人体尺寸这一基本参数，具体人体参数见第六章所得的统计数据。

1.车厢内部布置设计

车厢内部的布置包括很多部件，如仪表板、转向盘、变速杆、座椅、扶手等，其位置和布置形式、尺寸关系到驾驶的安全性、乘坐舒适性及操作方便性等，所以布置形式和尺寸应充分结合人机工程学的要求进行。确定轿车车身与驾驶区内部尺寸时，常以实际的H点为基准。

车身内部空间和操纵机构的布置，以及驾驶人与乘客座椅的尺寸和布置等，均以该统计数据为依据。根据这一尺寸范围进行设计，就可以达到设计结果满足90%的使用对象。图9-5所示为奥迪A2的车身内部尺寸。

图9-5 奥迪A2的车身内部尺寸

轿车驾驶室的布置对驾驶人的操纵方便性以及驾驶安全性非常重要，其布置包括转向盘、踏板、操纵杆、驾驶员座椅、仪表板等。

车型等级不同，其尺寸参数及位置也不同，但在满足相关标准及法规的前提下，应充分满足人机工程学的要求，给驾驶人一个舒适的操作空间（图9-6）。

不同级别轿车的内部布置和有关参考尺寸如图9-7和表9-3所示。

图9-6 轿车驾驶人座椅及操作空间尺寸

图9-7 轿车车身内部布置尺寸

表9-3 轿车内部布置尺寸的范围 （单位：mm）

2.安全带的位置

汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。一次碰撞后汽车速度迅速下降，车内驾驶人和乘员受惯性力作用继续以原有速度向前运动，并与车内物体碰撞，称为二次碰撞，并受到伤害。实践证明，驾驶人和乘员受到伤害的主要原因，是他们在二次碰撞中与车身上的风窗玻璃、风窗上梁、转向盘、转向柱管、后视镜、前立柱、仪表板、前座椅靠背、顶盖等十多种部件发生接触，甚至甩出汽车而造成从轻伤到致死的各种伤害。

为了保护驾驶人和乘员，车厢内不应有使人致伤的尖锐凸出物，所有物件在头部可能触及的区域应尽量软化，如采用软化仪表板、前排座椅靠枕，靠背表面包装要软化；另外就是设置安全带。安全带对乘员的保护作用主要体现在正面撞车时，能减少撞车瞬间人体运动的加速度值，从而降低了引起二次碰撞的相对速度和位移，使伤害指数下降。现在，包括我国在内的越来越多的国家用法令形式强制装设和使用安全带，特别是对前排乘员。

常见的安全带有两点式安全带和三点式安全带：两点式安全带能防止汽车碰撞时乘员下身有过大的相对位移，防止乘员被甩出车外，但它不能约束乘员上身运动，因此只在后排座椅和货车中间座椅上使用；三点式安全带由腰带和肩带组合而成，既能防止乘员上半身有过大的位移，又能阻止上身向前运动。目前，轿车前排和轿车后排驾驶人座位及其相对座位均采用三点式安全带，也有车辆使用四点式安全带。

安全带在车内固定点的位置，对佩戴方便性和安全保护作用有重要影响。若下固定点位置选择不当，则汽车碰撞时乘员下半身可能向下前方滑移；若肩带固定点位置选择不当，乘员上半身可能脱出安全带。因此，安全带固定点的位置十分重要，各国均有相应的规定。下面介绍规定如下：

图9-8 安全带的固定位置

（1）腰带在车体上的固定点位置

如图9-8所示，腰带固定点和H点的连线与水平线之间的夹角α，在座椅各调节位置时应为45°±30°，并要求固定装置的宽度大于350mm，结构上无法实现时宽度可减少至300mm。

（2）肩带固定点的位置 肩带固定点的位置应在图9-8所示的阴影线范围内。

近年来，安全气囊在轿车上得到广泛应用。安全气囊系统是辅助安全带的被动防护装置。只有在使用安全带的条件下，安全气囊才能充分发挥保护驾驶人和乘员的作用，两者共同使用可使驾驶人和前排乘员的伤亡人数减少43%～46%。

在汽车发生一次碰撞与二次碰撞之间的间隔时间内，在驾驶人、乘员的前部形成一个充满气体的气囊。一方面驾驶人、乘员的头部和胸部压在气囊上与前面的车内物体隔开（图9-9），另一方面利用气囊本身的阻尼作用或气囊背面的排气孔排气节流的阻尼作用，来吸收人体惯性力产生的动能，达到保护人体的目的。安全气囊布置在转向盘内或者乘员前部的仪表板内。

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图9-9 安全气囊的展开过程

3.仪表板的布置

仪表板上布置有各类仪表、指示灯和控制系统，是汽车运动时的监控中心，驾驶人通过仪表板上的指示数据可以知道汽车的运动状况。所以仪表板布置得好坏直接关系到驾驶人工作环境的好坏及行车安全，其布置如图9-10所示。

仪表板的空间布置应使驾驶人不必转动头和眼睛、不必移动身体就能看清楚。

仪表板与人体的距离最好在710mm左右，上沿视线与水平视线夹角不大于10°，下沿视线与水平视线夹角不大于45°，通常仪表板与竖直面夹角不大于30°，如图9-11所示。

图9-10 室内布置

图9-11 视角布置

仪表板上的仪表指示着汽车的工作状态。应将最常用、最主要的仪表尽可能安排在视野中心3°内的最优视区中。当仪表很多时可用颜色区分功能。

进行仪表板布置时（图9-12），还应注意以下几个问题：

①仪表板与综合开关及操纵手柄的关系。按ISO4040规定，作手柄活动范围为：在转向盘上表面向下170mm，直径约为转向盘直径两端各加100mm。

②仪表板与转向盘之间的最小距离应大于80mm。

③通气、除霜口的布置应对称、均匀。

④确定仪表板下部轮廓尺寸时，要考虑两个活动空间：一是驾驶人脚踏离合器与制动踏板的膝部活动空间；二是驾驶人进出时，越过门槛的膝部活动空间。

⑤对仪表板内部各总成之间的位置及运动进行校核。

图9-12 仪表板的仪表布置

4.内饰设计

轿车是运送乘客的，其车身的内部布置既要保证安全性又要考虑舒适性。车室内可见的影响外观的零部件都称为内饰件，如仪表板、地板、扶手、内壁装饰板等。轿车内饰设计的好坏直接影响乘员的精神状态。轿车内饰既有它本身的使用价值，又有它特有的商业价值，不同等级轿车的内饰设计差异十分明显。典型内饰的布置如图9-13所示，轿车的内饰设计具有个性化和多样化的特点。

图9-13 内饰的布置

轿车内饰是整车布置、人机工程学、轿车性能与艺术美学的综合体现，其目的就是为乘员创造一个舒适、安全的室内环境。内饰设计所使用的材质及其肌理、色彩、形状等非常重要，乘员所感受到的空间感和舒适性在很大程度上受内饰色彩的影响。

5.轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置

为了绘制前轮罩表面，应先确定车轮跳动到极限位置和最大转向角时所占用的空间。设计微型轿车车身时，最突出的矛盾是既要求内部宽敞舒适，又要求外形小巧紧凑。在为其设计轮罩时，就应采取“寸土必争”的原则，因为此时哪怕是增加极小的空间也有可能提高乘坐的舒适性。布置踏板所需空间受凸包外廓和车身内侧壁二者宽度的限制。

要点

轿车车身应根据人机工程学的要求布置，满足使用要求，轿车内饰的设计是整车布置、人机工程学、轿车性能与艺术美学的综合体现，既要保证安全性又要考虑舒适性。