首页 理论教育 汽车车身结构与设计:室内布置

汽车车身结构与设计:室内布置

时间:2023-10-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:进行车室内部布置时,应重点考虑以下几方面要求。图3-16 舒适坐姿下的人体关节角度范围硬点尺寸H30是与座椅高度密切相关的重要尺寸。统计分析表明,对于不同类型的汽车,H30的取值不同,驾驶人姿势随着H30的增大呈一定的变化规律,如图3-17所示。

汽车车身结构与设计:室内布置

车室内部布置的主要任务是借助辅助工具(H点装置、眼椭圆等)确定车室内部尺寸。进行车室内部布置时,应重点考虑以下几方面要求。

①乘员坐姿和座椅布置符合目标乘员群体舒适乘坐的要求。

②保证车内必需的空间(如腿部空间、头部空间以及转向盘与驾驶人躯干之间的空间等),以保证驾驶人操作灵活、准确,增强舒适性和安全性。

③操纵装置的布置位置和作用力大小符合人体操纵范围和操纵力特点,使驾驶人操纵自然、迅速、准确而轻便,降低操纵疲劳。

④驾驶人视觉信息系统适合人眼视觉特性和驾驶人视野要求,且能及时获得正确的驾驶信息。

⑤具有被动安全措施,这些措施要符合人体运动特点和车内环境。例如:正确地设置安全带铰接点位置和对人体的约束力,可以降低车辆正碰时二次碰撞的伤害程度。

1.H点布置设计

H点布置是进行车室内部布置的基础和前提。乘员座椅的布置,通过确定不同百分位乘员的设计H点位置来实现。对于驾驶人座椅,不仅要确定设计H点的位置和行程,还需确定合理的设计H点调节方式和调节轨迹,为座椅调节机构设计提供参考。所确定的H点位置,是驾驶人下肢舒适的乘坐位置,它与驾驶人坐姿密切相关。

(1)舒适乘坐姿势

人体乘坐的舒适和疲劳程度与坐姿关节角度有关。舒适关节角度通常因车型而异。如图3-16所示为轿车驾驶人舒适关节角度的范围,仅供参考。

图3-16 舒适坐姿下的人体关节角度范围

硬点尺寸H30是与座椅高度密切相关的重要尺寸。统计分析表明,对于不同类型的汽车,H30的取值不同,驾驶人姿势随着H30的增大呈一定的变化规律,如图3-17所示。对于A类车,H30通常为127~405mm;对于B类车,H30则通常为405~530 mm。

图3-17 不同类型汽车H点高度(H30)和乘坐姿势(单位:mm)

(2)驾驶人设计H点布置

由于驾驶人乘坐位置与周围部件存在密切的人机关系,因此驾驶人座椅的布置对驾驶人安全性、坐姿舒适性、视野和操作方便性都具有重要的影响,是车室内部布置中的重要内容。座椅调节行程主要包括3种:两向调节行程、四向调节行程和六向调节行程。

对于具有两向H点调节行程的座椅,正常驾驶时有两个重要的设计H点位置:最前位置和最后位置。身材高大的驾驶人乘坐位置通常偏后、偏下,以便于获得良好的前方上视野、降低顶盖高度并避免进出时腿部与转向盘干涉;身材矮小的驾驶人乘坐位置则偏前、偏上,以满足前方下视野和操作转向盘的要求。为保证驾驶人乘坐区域能容纳90%的驾驶人乘坐,应以95th百分位男子的设计H点作为正常驾驶时的最后H点,以5th百分位女子的设计H点作为正常驾驶时的最前H点,如图3-18所示。设计H点的调节范围(包括水平调节量TL23和垂直调节量TH17),根据5th百分位女子和95th百分位男子的设计H点位置确定。如果调节轨迹为曲线,还要根据其他百分位驾驶人的设计H点位置确定调节轨迹的形状。座椅调节机构设计需参照设计H点调节轨迹,其调节范围应大于正常驾驶时设计H点的调节范围。例如:座椅调节机构的前调极限位置可参照1th百分位女子的设计H点确定,后调极限位置参照99th百分位男子的设计H点确定,如图3-19所示。

图3-18 驾驶人H点布置原理

1—95th百分位男子 2—5th百分位女子 3—95th百分位H点 4—H点调节轨迹
5—5th百分位H点 6—AHP

图3-19 H点位置及其调节范围

1—最前H点 2—H点调节轨迹 3—正常驾驶的最后H点(SgRP)4—最后H点(www.xing528.com)

对于具有四向H点调节行程的座椅,正常驾驶的设计H点调节行程需要根据四个设计H点位置确定:最前最高位置、最前最低位置、最后最高位置和最后最低位置。六向调节行程座椅主要用于一些高级轿车,其调节行程需要根据六个设计H点位置确定。

(3)后排乘客H点布置

后排乘客座椅多为行程不可调节座椅。乘客的H点布置需使H点装置根据地板线(考虑压塌量)和前排座椅来定位

下面以第二排乘客的H点布置为例来说明后排乘客的H点布置过程。

①将前排座椅定于最后、最低位置。

②根据乘坐时的D点高度画出D点高度线。后排乘客座位常常是三个,如果整车发动机布置形式和驱动方式采用FR方案,则地板中间的凸包会影响中间乘客座椅的高度。为保证舒适性,必须将中间乘客和两旁乘客的D点高度差控制在一定范围内。

③在保持踝关节角A47不大于130°的条件下,将H点装置鞋沿地板线前移,并保证在D点始终位于D点线上的同时躯干也相应前移,直至鞋或小腿与前排座椅接触。此时的H点作为SgRP,如图3-20所示。

图3-20 第二排乘客的H点布置

乘客的搁脚位置和脚的姿势,对前后座椅的间距影响很大。考虑到舒适性和腿部空间的要求,一般将乘客的脚布置在前排座椅下面,并使乘客的膝盖与前排座椅靠背的后面保持必要的间隙。采用阶梯地板布置可保证前排座椅的下部留有足够的搁脚空间,且前后座椅的间距变小,有利于小型轿车的布置。座椅靠背的厚度对乘坐空间的影响很大,应根据车的级别合理选择。

2.顶盖和前后风窗的布置

前后座SgRP点确定后,可将头廓包络面定位。根据有效头部空间尺寸H61—1、H61—2的经验值,考虑头部间隙尺寸L38、H41—1、L39和H41—2可确定顶盖的高度。

根据发动机舱盖高度和前围位置,考虑造型上的要求,可确定前风窗下边缘发动机舱盖C点位置。根据行李舱盖高度和后围位置,考虑造型上的要求,可确定后风窗下边缘行李舱盖D点位置。发动机舱盖C点决定了车头长度,行李舱盖D点决定了车尾长度,二者之间的长度决定了乘员车室的大小,如图3-21所示。确定前后风窗角度和开口大小时,需要兼顾驾驶人视野、造型和空气动力学等方面的要求。

图3-21 发动机舱盖C点、行李舱盖D点和长度尺寸

3.车身宽度方向的布置

车身宽度方向的尺寸要保证乘员头部与侧窗、肩部与车门以及肘部与车门之间的间隙,如图3-22所示。车身外表面的各点则与顶盖厚度、玻璃下降的轨迹、门锁和玻璃升降的尺寸以及车门厚度等因素有关。在横截面上布置门槛梁和顶盖梁,可以确定门槛和门框的高度。

图3-22 车身宽度方向的布置尺寸

确定车身侧壁倾斜度时,在满足乘员所需空间的基础上,还应考虑上下车的方便性。如图3-23(a)所示,当K值(车门上下边缘的水平距离)为零时,乘员的上身必须倾斜30°以上才能进入车内,入座非常不便;如果取K=100~150 mm(见图3-23b),则人的上身稍许倾斜即可入座。K值也不能过大,否则将因上下比例失调而影响汽车外观,内部空间的利用率也不好,下车不方便,而且玻璃升降占用车门内腔的空间太大,使车门增厚,如图3-23(c)所示。

图3-23 K值和车身侧壁倾斜度对上下车方便性的影响

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈