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1、第一节第一节 概述概述车身设计一般指车身本体部分的设计，目前这种区分在轿车上已不明显，正在向车身与底盘整体化的构造方向发展。因此，车身设计不能只考虑本身的条件，还必须在充分考虑整车总布置的情况下进行，所以车身总布置是车身设计的重要内容。第第1页页/共共127页页汽车外表面特征位置点及作用汽车外表面特征位置点及作用根据总布置方案应首先确定出车身外表面各部分的特征位置点和外形特征尺寸，并使之符合车身布置尺寸要求和造型要求，这些点是进一步完成车身布置设计、内部设计、外形设计和结构设计的基本参考位置。第一节第一节 概述概述第第2页页/共共127页页第一节第一节 概述概述第第3页页/共共127页页注意：
2、注意：这些特征位置点是在进行车身布置设计的过程中，逐步被加这些特征位置点是在进行车身布置设计的过程中，逐步被加以确定的，随着这些点的确定，符合设计要求的车身形状也就以确定的，随着这些点的确定，符合设计要求的车身形状也就基本确定了。基本确定了。而各部分的表面曲线和曲面的具体设计，可根据整车的造型而各部分的表面曲线和曲面的具体设计，可根据整车的造型持点及概念，在特征位置点的控制下加以确定，使得车身整体持点及概念，在特征位置点的控制下加以确定，使得车身整体表面形状协调、流畅和美观。表面形状协调、流畅和美观。第一节第一节 概述概述第第4页页/共共127页页车身总布置设计在车身设计中的位置车身总布置设计
3、在车身设计中的位置第一节第一节 概述概述第第5页页/共共127页页车身总布置的要求车身总布置的要求舒适性舒适性影响舒适性的有关因素：座椅尺寸、形状及其与人体接触处的材质软硬度和质感，振动频率、视野以及内饰对乘员心理的影响效果和安全感。安全性安全性正常行驶时的防护措施发生意外时的补救措施可靠性可靠性指允许超负荷下的安全性（构件局部的加强措施）视野性视野性最低限度必须保证驾驶时对周围一切国家交通法规所规定的路标、信号以及道路情况方便而有效地观察乘用方便性乘用方便性是成员、驾驶员进出车厢和行李、货物装卸方便与否的评价标准。第第6页页/共共127页页车身主要零部件的设计要求车身主要零部件的设计要求发动
4、机罩发动机罩要求隔热、隔音，自身质量轻，刚性强，一般分为内板、外板，中间有隔热层，布置时应考虑其翻转方向。顶盖顶盖有足够的强度、刚度造型平顺，与前风窗平顺连续内层应敷设防振隔热材料行李舱行李舱要求防尘、防潮、隔热，以保护其中的物品，应留出备胎和随车工具的位置前后翼板前后翼板前翼板必须保证提供车轮转动与跳动的最大极限空间车窗车窗必须保证视野和采光，侧窗还应不妨碍驾驶员伸头窗外底板：底板：抗弯、抗扭，有足够强度和刚度仪表板：仪表板：应以人体工程学为基础，便于驾驶员操作和观察第第7页页/共共127页页车身关键外形尺寸的确定；车身关键外形尺寸的确定；车身室内空间尺寸的确定；车身室内空间尺寸的确定；车身
5、内饰总成和部件车身内饰总成和部件（座椅、仪表板、操纵部件等）（座椅、仪表板、操纵部件等）的确定；的确定；电器设备的布置；电器设备的布置；行李仓、货箱尺寸及备胎、油箱等位置的确定。行李仓、货箱尺寸及备胎、油箱等位置的确定。车身设计内容设计内容第第8页页/共共127页页整车的主要性能参数、尺寸参数及结构形式；整车的主要性能参数、尺寸参数及结构形式；底盘总布置内容（发动机和传动系的布置形式、底盘总布置内容（发动机和传动系的布置形式、悬架、转向及各总成布置和相互关系等）；悬架、转向及各总成布置和相互关系等）；车身结构，以及车身结构强度、刚度、安全性等车身结构，以及车身结构强度、刚度、安全性等方面的内容
6、；方面的内容；人体工程学内容（室内居住性、驾驶操纵性、视人体工程学内容（室内居住性、驾驶操纵性、视野性、上下车方便性）；野性、上下车方便性）；车身造型及空气动力特性；车身造型及空气动力特性；车内各总成部件及附属设备、车身材料等内容。车内各总成部件及附属设备、车身材料等内容。车身设计相关内容车身设计相关内容第第9页页/共共127页页一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系二、动力总成的布置二、动力总成的布置三、地板凸包和传动轴的布置三、地板凸包和传动轴的布置四、轮罩外形尺寸的确定与踏板的布置四、轮罩外形尺寸的确定与踏板的布置五、车身内部布置五、车身内部布置六、车门
7、立柱的布置六、车门立柱的布置七、视野性七、视野性八、车身的横截面八、车身的横截面九、油箱和备胎的布置九、油箱和备胎的布置十、排气系消音器的布置十、排气系消音器的布置第二节第二节 轿车车身的布置轿车车身的布置第第10页页/共共127页页 发动机前置后轮驱动发动机前置后轮驱动（FRFR）发动机前置前轮驱动发动机前置前轮驱动（FFFF）发动机后置后轮驱动发动机后置后轮驱动（RRRR）发动机中置后轮驱动（发动机中置后轮驱动（MRMR）轿车的布置形式：轿车的布置形式：一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系第第11页页/共共127页页一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一
8、、轿车车身布置与底盘布置形式的关系（1 1）发动机前置后轮驱动）发动机前置后轮驱动(FR)a、轴荷分配合理，整车的前后重量比较平衡轴荷分配合理，整车的前后重量比较平衡 ；b b、有利于减少制造成本；、有利于减少制造成本；c c、操纵机构简单；操纵稳定性好；、操纵机构简单；操纵稳定性好；特点：特点：d d、采暖机构简单，且管路短供暖效率高、采暖机构简单，且管路短供暖效率高 ；e e、发动机冷却条件好；、发动机冷却条件好；f f、轮胎的附着利用率高，爬坡能力强；、轮胎的附着利用率高，爬坡能力强；g g、行李箱空间大；、行李箱空间大；h h、变形容易。、变形容易。第第12页页/共共127页页一、轿车
9、车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系主要缺点主要缺点：a a、传动部件多，传动系统质量大，地板上有凸起的通道，、传动部件多，传动系统质量大，地板上有凸起的通道，占据了座舱的空间，影响了乘坐舒适性；占据了座舱的空间，影响了乘坐舒适性；b b、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入客厢，、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入客厢，会使前排乘员受到严重伤害；会使前排乘员受到严重伤害；c c、汽车的总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃、汽车的总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃油经济性和动力性。油经济性和动力性。应用：应用：中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐
10、空间宽敞，中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐空间宽敞，行驶平稳行驶平稳）第第13页页/共共127页页一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系（2 2）发动机前置前驱动）发动机前置前驱动 （FFFF）a a、有明显的不足转向性能；、有明显的不足转向性能；b b、越过障碍的能力高；、越过障碍的能力高；c c、动力总成结构紧凑；、动力总成结构紧凑；特点：特点：d d、车内地板凸包高度可以降低，有利于提高乘坐、车内地板凸包高度可以降低，有利于提高乘坐 舒适性；舒适性；e e、轴距可以缩短、轴距可以缩短 ，有利于提高汽车的机动性；，有利于提高汽车的机动性；f f、有利于发动
11、机散热、有利于发动机散热 ，操纵机构简单；，操纵机构简单；g g、行李箱空间大；、行李箱空间大；h h、变形、变形 容易。容易。第第14页页/共共127页页一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系主要缺点：主要缺点：结构与制造工艺均复杂；结构与制造工艺均复杂；前轮驱动兼转向，结构复杂，工作条件恶劣，轮胎寿命前轮驱动兼转向，结构复杂，工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重）短；（前桥负荷较后轴重）附着利用率小，汽车爬坡能力降低；附着利用率小，汽车爬坡能力降低；发动机和传动系统集中在发动机舱内，布局拥挤；发动机和传动系统集中在发动机舱内，布局拥挤；发生正面碰撞
12、事故，发动机及其附件损失较大，维修费发生正面碰撞事故，发动机及其附件损失较大，维修费用高。用高。应用：应用：绝大部分微、小、中型轿车采用，如绝大部分微、小、中型轿车采用，如Audi100Audi100、Santana2000Santana2000、CA7220CA7220、BuickBuick、PassatPassat、富康、英、富康、英 格尔（南汽）、夏利等轿车，均采用发动机前置前格尔（南汽）、夏利等轿车，均采用发动机前置前 轮驱动的布置形式。轮驱动的布置形式。第第15页页/共共127页页一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系（3 3）发动机后置后驱动）发动
13、机后置后驱动 （RRRR）a a、结构紧凑，没有沉重的传动轴；、结构紧凑，没有沉重的传动轴；（发动（发动 机、离合器、变速器和主减速器布置成一体）机、离合器、变速器和主减速器布置成一体）b b、改善了驾驶员视野；、改善了驾驶员视野；（汽车前部高度有条（汽车前部高度有条 件降低件降低 ）特点：特点：c c、整车整备质量小；、整车整备质量小；d d、客厢内地板比较平整、客厢内地板比较平整 ；e e、乘客座椅能够布置在舒适区内；、乘客座椅能够布置在舒适区内；f f、爬坡能力强；、爬坡能力强；g g、汽车轴距短，机动性能好。、汽车轴距短，机动性能好。第第16页页/共共127页页主要缺点：主要缺点：a
14、a、后桥负荷重，使汽车具有过多转向的倾向；、后桥负荷重，使汽车具有过多转向的倾向；b b、前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响操纵、前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响操纵 稳定性；稳定性；c c、行李箱在前部，行李箱空间不够大；、行李箱在前部，行李箱空间不够大；d d、操纵机构复杂；、操纵机构复杂；f f、变形困难。、变形困难。应用：应用：较少较少 一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系第第17页页/共共127页页一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系 （4 4）发动机中置后轮驱动）发动机中置后轮驱动 （MRMR）发
15、动机放在前、后轴之间或前轴之后、乘客之前，后轮发动机放在前、后轴之间或前轴之后、乘客之前，后轮驱动（前中置），属于驱动（前中置），属于FRFR型，但能达到理想的轴荷分配，提型，但能达到理想的轴荷分配，提高操纵性。宝马高操纵性。宝马3 3系列，本田系列，本田S2000S2000。特点：特点：a a、轴荷均匀，、轴荷均匀，操纵稳定性和行驶平顺性较好操纵稳定性和行驶平顺性较好；b b、重量集中，车身平摆方向的惯性力矩小重量集中，车身平摆方向的惯性力矩小，具有中性的操，具有中性的操纵特性；纵特性；缺点：缺点：a a、发动机占了座舱的空间，降低了空间利用率和实用性；、发动机占了座舱的空间，降低了空间利用
16、率和实用性；b b、对发动机的隔音和绝热效果差，乘坐舒适性有所降低；、对发动机的隔音和绝热效果差，乘坐舒适性有所降低；应用：应用：大都用在追求操控表现的跑车大都用在追求操控表现的跑车第第18页页/共共127页页一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系第第19页页/共共127页页一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系四轮驱动四轮驱动 无论发动机前置、中置还是后置，都可以采用四轮驱动。无论发动机前置、中置还是后置，都可以采用四轮驱动。四个轮均有动力，附着利用率最高，但重量大、占空间，动四个轮均有动力，附着利用率最高，但重量大、占空间
17、，动力流失率比单轴驱动大。力流失率比单轴驱动大。四轮驱动过去只用于越野车，近年来随着限滑差速器技四轮驱动过去只用于越野车，近年来随着限滑差速器技术的发展和应用，四驱系统已经能够精确的调配扭矩在各车术的发展和应用，四驱系统已经能够精确的调配扭矩在各车轮之间分配，出于提高操控性的考虑，采用四轮驱动的高性轮之间分配，出于提高操控性的考虑，采用四轮驱动的高性能跑车也越来越多。能跑车也越来越多。第第20页页/共共127页页一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系一、轿车车身布置与底盘布置形式的关系四轮驱动四轮驱动分两种形式：分两种形式：1）全时全轮驱动，即全部时间都是全轮驱动；）全时全轮驱动，即全部时间都是
18、全轮驱动；2）短时全轮驱动，它可以切断某个桥的动力，以减少燃料）短时全轮驱动，它可以切断某个桥的动力，以减少燃料消耗和磨损，只在需要时再使用全轮驱动。消耗和磨损，只在需要时再使用全轮驱动。优点：优点：良好的驾驶操控性和行驶性良好的驾驶操控性和行驶性缺点：缺点：比较废油，经济性不好比较废油，经济性不好第第21页页/共共127页页二、动力总成的布置二、动力总成的布置动力总成包括发动机、离合器与变速器或发动机与液力变扭器。动力总成包括发动机、离合器与变速器或发动机与液力变扭器。1.估算轴荷分布。（估算轴荷分布。（FR轿车满载时最理想的轴荷分布为前轿车满载时最理想的轴荷分布为前轴轴48%49%，后轴，
19、后轴52%51%；FF的轴荷分布正好相反）的轴荷分布正好相反）。2.离地间隙值。离地间隙值。3.前悬架和转向传动机构的布置前悬架和转向传动机构的布置4.一般发动机倾斜方向一般发动机倾斜方向第第22页页/共共127页页二、动力总成的布置二、动力总成的布置曲轴倾角曲轴倾角曲轴中心线与气曲轴中心线与气缸体前端面交点缸体前端面交点确定动力总成位置确定动力总成位置第第23页页/共共127页页二、动力总成的布置二、动力总成的布置第第24页页/共共127页页动力总成布置简图动力总成布置简图二、动力总成的布置二、动力总成的布置第第25页页/共共127页页三、地板凸包和传动轴的布置三、地板凸包和传动轴的布置保证
20、通过性的前提下，应尽量降低地板高度。保证通过性的前提下，应尽量降低地板高度。主要措施：主要措施：U U型布置万向节；型布置万向节；地板采用阶梯式布置地板采用阶梯式布置 。第第26页页/共共127页页降低轿车的地板平面的措施降低轿车的地板平面的措施1 1、减小纵梁高度、减小纵梁高度2 2、后桥上面的一段纵梁做成向上弯的形状、后桥上面的一段纵梁做成向上弯的形状3 3、后桥采用双曲面齿轮传动以降低传动轴、后桥采用双曲面齿轮传动以降低传动轴等。等。车身中部仍免不了出现凸包，以致影响后座成车身中部仍免不了出现凸包，以致影响后座成员的舒适性，其他两种布置形式（员的舒适性，其他两种布置形式（FFFF、RRR
21、R）就）就不存在这个问题。不存在这个问题。三、地板凸包和传动轴的布置三、地板凸包和传动轴的布置第第27页页/共共127页页三、地板凸包和传动轴的布置三、地板凸包和传动轴的布置第第28页页/共共127页页三、地板凸包和传动轴的布置三、地板凸包和传动轴的布置第第29页页/共共127页页四、轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置四、轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置为了绘制前轮表面，应先确定车轮跳动到为了绘制前轮表面，应先确定车轮跳动到极限位置极限位置和最大转和最大转向角时所占有的空间。向角时所占有的空间。第第30页页/共共127页页室内地板空间的充分利用室内地板空间的充分利用由于车轮转向时并不占用轮罩中部，为
22、了充分利用空间，可由于车轮转向时并不占用轮罩中部，为了充分利用空间，可以将其做成嵌入轮罩内的凹部，腾出来的这一部分空间就可以将其做成嵌入轮罩内的凹部，腾出来的这一部分空间就可以用来布置离合器踏板或安放坐垫的最宽部分，这样就容许以用来布置离合器踏板或安放坐垫的最宽部分，这样就容许座椅降低或前移。座椅降低或前移。四、轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置四、轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置第第31页页/共共127页页踏板的布置踏板的布置四、轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置四、轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置布置踏板所需空间受凸包外廓和车身内侧壁二者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。离合器踏板
23、左侧应留出位置以容纳宽度的限制。离合器踏板左侧应留出位置以容纳司机的左脚，因此，轮罩最好不凸出乘客室内。司机的左脚，因此，轮罩最好不凸出乘客室内。第第32页页/共共127页页离合器踏板离合器踏板 制动踏板制动踏板 油门踏板油门踏板布置在地板凸包与车身内侧壁之间。布置在地板凸包与车身内侧壁之间。在离合器踏板左侧，应当留出离合在离合器踏板左侧，应当留出离合器不工作时可以放下左脚的空间。器不工作时可以放下左脚的空间。油门踏板一般比制动踏板稍低，油门踏板一般比制动踏板稍低，要求油门踏板与制动踏板之间要求油门踏板与制动踏板之间留有大于一只完整鞋底宽度留有大于一只完整鞋底宽度（60mm60mm）的距离。）
24、的距离。德国推荐的确定踏板布置德国推荐的确定踏板布置的尺寸关系的尺寸关系 d-d-离合器踏板所占空间离合器踏板所占空间 e-e-制动器踏板所占空制动器踏板所占空 f-f-油门踏板所占空间油门踏板所占空间 g-g-转向管柱转向管柱推荐的尺寸：推荐的尺寸：a=130mm b=60mm c=70mm d=260mm e=200mm f=170mm a=130mm b=60mm c=70mm d=260mm e=200mm f=170mm 四、轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置四、轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置第第33页页/共共127页页 车身的内部车身的内部布置要保证安全布置要保证安全性又要考虑舒适性又
25、要考虑舒适性，因此，要充性，因此，要充分利用人体工程分利用人体工程学的知识。除专学的知识。除专用车以外，一般用车以外，一般车辆内部布置均车辆内部布置均可按成年人的人可按成年人的人体尺寸来考虑。体尺寸来考虑。五、车身内部布置五、车身内部布置第第34页页/共共127页页人体尺寸的百分位概念、应用及意义人体尺寸的百分位概念、应用及意义 （1 1）百分位概念：）百分位概念：指人体身高分布值的百分位，即对于身高的某一种百分位分指人体身高分布值的百分位，即对于身高的某一种百分位分布值，则表示身高小于此值的人数所占的百分率，并将此身布值，则表示身高小于此值的人数所占的百分率，并将此身高分布值定义为对应于这一
26、百分位的人体标准身高。高分布值定义为对应于这一百分位的人体标准身高。车身布置设计中应以人体尺寸的车身布置设计中应以人体尺寸的“百分位分布值百分位分布值”作为设作为设计的尺寸依据，这是人体工程学的基本设计原则之一。计的尺寸依据，这是人体工程学的基本设计原则之一。车身设计中一般采用车身设计中一般采用55、5050和和9595三种百分位的人体尺三种百分位的人体尺寸，分别代表矮小身材、平均身材和高大身材的人体尺寸。寸，分别代表矮小身材、平均身材和高大身材的人体尺寸。满足度：表示产品能满足多少人（满足度：表示产品能满足多少人（x%x%）使用的参数。）使用的参数。（2 2）应用及意义）应用及意义以以55和
27、和9595百分位的人体尺寸确定座椅调节行程的上、下限百分位的人体尺寸确定座椅调节行程的上、下限尺寸基准尺寸基准 。五、车身内部布置五、车身内部布置第第35页页/共共127页页人体外形样板的百分位人体外形样板的百分位人体尺寸通常以百分位来表示等级，一般分为第人体尺寸通常以百分位来表示等级，一般分为第5%,第第50%,第第95%三种百分位。三种百分位。5%,小个子，有小个子，有 5%的人体身材尺寸小于次值的人体身材尺寸小于次值50%，中等个子，中等个子95%，大个子，有，大个子，有 95%的人体身材尺寸小于次值的人体身材尺寸小于次值应根据设计要求选用不同百分位的人体样板。应根据设计要求选用不同百分
28、位的人体样板。五、车身内部布置五、车身内部布置第第36页页/共共127页页将人体某部分尺寸作为横坐标，人数作为纵坐标，结果符合将人体某部分尺寸作为横坐标，人数作为纵坐标，结果符合高斯分布高斯分布。五、车身内部布置五、车身内部布置第第37页页/共共127页页五、车身内部布置五、车身内部布置序号序号测量项目测量项目男男女女均值均值标准差标准差均值均值标准差标准差1 1身长身长1688.251688.2581.8381.831586.171586.1751.2951.292 2眼高眼高1585.321585.3261.6161.611480.251480.2576.0276.023 3肩高肩高142
29、0.981420.9854.3554.351320.261320.2660.9660.964 4座高座高896.53896.5336.1236.12848.52848.5231.5831.585 5坐姿眼高坐姿眼高79479474.374.36 6肘到座平面肘到座平面245.23245.2341.8141.81238.63238.6325.6325.637 7上肢前伸长上肢前伸长837.78837.7836.8136.81784.50784.5037.9837.988 8拳前伸长拳前伸长730.87730.8747.0747.07688.84688.8436.7936.799 9大臂长大臂长2
30、69.21269.2116.3616.36260.74260.7419.7919.791010小臂长小臂长247.08247.0813.2213.22225.93225.9317.0317.031111手手 长长192.53192.539.469.46179.00179.009.529.521212肩宽肩宽426.32426.3220.3520.35391.71391.7121.6721.671313臀宽臀宽333.75333.7522.6222.62394.71394.7123.9923.991414下肢前伸长下肢前伸长1015.911015.9158.9158.91976.79976.79
31、50.8450.841515大腿长大腿长422.48422.4828.4428.44409.21409.2135.3935.391616小腿长小腿长401.34401.3421.5721.57368.60368.6022.2122.211717足高足高70.6970.695.465.4665.7865.786.946.941818膝臀间距膝臀间距550.78550.7827.4927.49527.77527.7731.2831.281919大腿平长大腿平长422.92422.9223.3123.31431.76431.7630.3430.342020膝上到足底膝上到足底515.08515.08
32、24.6724.67479.89479.8923.6123.612121膝弯到足底膝弯到足底405.79405.7919.4919.49382.77382.7720.8320.83人体基本尺寸表人体基本尺寸表第第38页页/共共127页页五、车身内部布置五、车身内部布置 车身设计师可根据上表所车身设计师可根据上表所列人体基本尺寸，制作由赛列人体基本尺寸，制作由赛璐珞或有机玻璃、密实的纸璐珞或有机玻璃、密实的纸板或胶合板裁制成的人体外板或胶合板裁制成的人体外形形(侧面侧面)样板样板(图图3-12)3-12)，其，其比例为比例为1 1：5 5和和1 1：1 1。在外形。在外形样板各段连接处装有铰链，
33、样板各段连接处装有铰链，以便于使该样板在相同比例以便于使该样板在相同比例的图板上能处于各种不同位的图板上能处于各种不同位置，如操纵方向盘的坐姿，置，如操纵方向盘的坐姿，仰靠的坐姿等等，借以在图仰靠的坐姿等等，借以在图纸上校核内部布置尺寸是否纸上校核内部布置尺寸是否合适。合适。第第39页页/共共127页页人体模型人体模型 二维人体模型样板二维人体模型样板一般用于车身室内布置设计一般用于车身室内布置设计 五、车身内部布置五、车身内部布置第第40页页/共共127页页轿车内部布置及参考尺寸轿车内部布置及参考尺寸五、车身内部布置五、车身内部布置第第41页页/共共127页页满足人体尺寸要求的室内布置满足人
34、体尺寸要求的室内布置五、车身内部布置五、车身内部布置第第42页页/共共127页页 实际感受和试验都表明：乘客座椅靠近车身的中部振实际感受和试验都表明：乘客座椅靠近车身的中部振动最小，一般可取后座控制点动最小，一般可取后座控制点(即座垫与靠背的拐点即座垫与靠背的拐点)到后到后轴的距离轴的距离m m作为评价其乘坐舒适性的指标之一作为评价其乘坐舒适性的指标之一(参见图参见图3 313)13)。座椅尺寸基本上定下来以后，即可确定顶盖的初步轮座椅尺寸基本上定下来以后，即可确定顶盖的初步轮廓，顶盖后端可由后座中间乘客头部来控制，亦即按上述廓，顶盖后端可由后座中间乘客头部来控制，亦即按上述座椅至顶蓬的距离座
35、椅至顶蓬的距离i加上隔热材料层加上隔热材料层202030mm 30mm。五、车身内部布置五、车身内部布置第第43页页/共共127页页人体的坐姿与布置人体的坐姿与布置为使室内布置减小驾驶和乘坐的为使室内布置减小驾驶和乘坐的疲劳程度，设计中必须满足人体疲劳程度，设计中必须满足人体的舒适姿势（静态、动态）要求。的舒适姿势（静态、动态）要求。人体的舒适驾驶姿势人体的舒适驾驶姿势 座椅设计：肩靠能减轻人体的颈座椅设计：肩靠能减轻人体的颈曲变形，设置在曲变形，设置在5、6胸椎之间；腰胸椎之间；腰靠则保证使人体的腰曲弧线呈正常靠则保证使人体的腰曲弧线呈正常形状，支撑在第形状，支撑在第2、3腰椎上。头枕腰椎上
36、。头枕用来支撑人体头部。用来支撑人体头部。人体脊椎构造人体脊椎构造五、车身内部布置五、车身内部布置第第44页页/共共127页页五、车身内部布置五、车身内部布置第第45页页/共共127页页某一舒适坐姿某一舒适坐姿五、车身内部布置五、车身内部布置第第46页页/共共127页页人体的布置设计人体的布置设计五、车身内部布置五、车身内部布置第第47页页/共共127页页布置步骤：布置步骤：选择适宜的人体样板。选择适宜的人体样板。画出加速踏板位置、地板线，确定出踵点的位置。设计中画出加速踏板位置、地板线，确定出踵点的位置。设计中将加速踏板上距离踵点将加速踏板上距离踵点200mm200mm的点定义为踏点。的点定
37、义为踏点。以踵点为人体布置基准，分别将以踵点为人体布置基准，分别将55、5050和和9595三种百三种百分位的人体样板按选定的人体驾驶座姿摆放在车身布置图分位的人体样板按选定的人体驾驶座姿摆放在车身布置图上，从样板上的上，从样板上的H H点确定出人体布置的设计点确定出人体布置的设计H H点位置。确定点位置。确定出这些点是室内布置设计的首要工作。出这些点是室内布置设计的首要工作。以以H95H95、和、和H5H5点间的水平距离和垂直距离选定座椅的水平点间的水平距离和垂直距离选定座椅的水平及垂直调节量。及垂直调节量。以以9595百分位人体样板和百分位人体样板和H95H95点位置画出人体布置的轮廓点位
38、置画出人体布置的轮廓形状曲线，考虑座椅形状，确定出前座舱的最后设计界限。形状曲线，考虑座椅形状，确定出前座舱的最后设计界限。五、车身内部布置五、车身内部布置第第48页页/共共127页页比较二种百分位人体布置的各关节角度变化和坐姿位置变比较二种百分位人体布置的各关节角度变化和坐姿位置变化的情况，确定各化的情况，确定各H H点位置和座椅调节行程是否合适。点位置和座椅调节行程是否合适。分析在加速踏板的全程运动中，人体姿势的变化情况。分析在加速踏板的全程运动中，人体姿势的变化情况。画出三种百分位人体布置的腿部轮廓线，供设计伸腿空间画出三种百分位人体布置的腿部轮廓线，供设计伸腿空间用。用。后排座人体布置
39、方法与上述类似，一般布置、后排座人体布置方法与上述类似，一般布置、9595百分位百分位人体即可，着重考虑搁脚位置、姿势和腿部空间。人体即可，着重考虑搁脚位置、姿势和腿部空间。前座前座H H点布置的两种思路点布置的两种思路:1.1.根据地板高度和加速踏板位置根据地板高度和加速踏板位置,人体模型人体模型由下往上布置由下往上布置;2.2.车身高度已定车身高度已定,人体模型由顶盖内衬高度人体模型由顶盖内衬高度由上往下布置。由上往下布置。(适合车身较矮的小型车适合车身较矮的小型车)五、车身内部布置五、车身内部布置第第49页页/共共127页页六、车门立柱的布置六、车门立柱的布置车门立柱与座椅相对位置车门立
40、柱与座椅相对位置布置车门立柱时，应布置车门立柱时，应首先考虑上下车的方首先考虑上下车的方便性，图便性，图3-16a3-16a为轿为轿车车门立柱与座椅相车车门立柱与座椅相对位置的推荐值。对位置的推荐值。对两门车身，应保证对两门车身，应保证后座入座的最小通道后座入座的最小通道尺寸。尺寸。对四门车身，应在保对四门车身，应在保证入座最小通道尺寸证入座最小通道尺寸的情况下，尽量改善的情况下，尽量改善入座的方便性，如将入座的方便性，如将立柱适当倾斜。立柱适当倾斜。a a 前座不能翻到的四门轿车车身前座不能翻到的四门轿车车身b b 前座靠背或前座可以翻倾的两门轿车车身前座靠背或前座可以翻倾的两门轿车车身c
41、c 前座不能翻倾的两门轿车车身前座不能翻倾的两门轿车车身第第50页页/共共127页页车门立柱与入座方便性车门立柱与入座方便性六、车门立柱的布置六、车门立柱的布置在四门车身中，当车门立柱直立时在四门车身中，当车门立柱直立时(如图如图a a所示所示)，前、后，前、后座入座都会感到很别扭，如果将门立柱适当倾斜座入座都会感到很别扭，如果将门立柱适当倾斜(图图b)b)，则可大大改善入座的方便性则可大大改善入座的方便性。第第51页页/共共127页页车身侧壁倾斜度的确定：车身侧壁倾斜度的确定：考虑上、下车的方便性。车门上、下槛边缘之间的间距为车门上、下槛边缘之间的间距为100100150mm150mm时（上
42、窄下宽），乘员上时（上窄下宽），乘员上身只倾斜身只倾斜001010即可入座。即可入座。但此间距过大会使汽车上下比例失调，影响外观，且玻璃升降占用但此间距过大会使汽车上下比例失调，影响外观，且玻璃升降占用车门内空间大，并影响肩部和玻璃之间的间隙（要求大于车门内空间大，并影响肩部和玻璃之间的间隙（要求大于100mm100mm）、肘）、肘部和车门内表面之间的间隙（要求大于部和车门内表面之间的间隙（要求大于70mm70mm）。）。加大车门上横梁与立柱加大车门上横梁与立柱在横向布置上的偏移量，在横向布置上的偏移量，此值与侧窗玻璃倾角、此值与侧窗玻璃倾角、弧度和侧围形状设计有弧度和侧围形状设计有关关 。六
43、、车门立柱的布置六、车门立柱的布置车身侧壁倾斜度与车身侧壁倾斜度与k值值第第52页页/共共127页页六、车门立柱的布置六、车门立柱的布置当当k k值过大时，将由于上下比例失调而影响汽车的外观，值过大时，将由于上下比例失调而影响汽车的外观，同时内部空间利用也不好，而且玻璃升降占用车门内腔同时内部空间利用也不好，而且玻璃升降占用车门内腔的空间太大，使车门增厚的空间太大，使车门增厚。第第53页页/共共127页页轿车的视野角轿车的视野角七、视野性七、视野性 在驾驶员座椅上具有良好的视野性是保证汽车操纵方便和在驾驶员座椅上具有良好的视野性是保证汽车操纵方便和行驶安全的重要条件之一；对于乘客来说，也应提供
44、良好行驶安全的重要条件之一；对于乘客来说，也应提供良好的视野。的视野。视野性取决于座椅的布置、高度以及座垫和靠背的倾角，视野性取决于座椅的布置、高度以及座垫和靠背的倾角，车窗的尺寸、形状和布置，立柱的结构，发动机罩和翼子车窗的尺寸、形状和布置，立柱的结构，发动机罩和翼子板的形状等等。板的形状等等。升高座椅和减小座垫与靠背的倾角、布置驾驶员座椅接近升高座椅和减小座垫与靠背的倾角、布置驾驶员座椅接近汽车前端、加大车窗汽车前端、加大车窗(主要是前风窗主要是前风窗)、降低窗台、减小风、降低窗台、减小风窗玻璃倾角并尽量使之靠近驾驶员的眼睛、减薄立柱厚度窗玻璃倾角并尽量使之靠近驾驶员的眼睛、减薄立柱厚度并
45、使其下端后移等，都可以在不同程度上改善视野性。并使其下端后移等，都可以在不同程度上改善视野性。第第54页页/共共127页页轿车的视野角轿车的视野角七、视野性七、视野性图图3-21 3-21 轿车的视野角轿车的视野角 图图3-22 3-22 在前立柱下端后移的同在前立柱下端后移的同时减窄座垫前端，既改善了视野时减窄座垫前端，既改善了视野性，又保证了必要的进出空间性，又保证了必要的进出空间第第55页页/共共127页页 前方视野盲区包括由方向盘产生的仪表板盲区，以及由前方视野盲区包括由方向盘产生的仪表板盲区，以及由车身前、中、后支柱等因素形成的视野盲区。车身设计中应车身前、中、后支柱等因素形成的视野
46、盲区。车身设计中应减小盲区，扩大视野。图为由轿车各支柱形成的视野盲区。减小盲区，扩大视野。图为由轿车各支柱形成的视野盲区。视野盲区确定视野盲区确定七、视野性七、视野性第第56页页/共共127页页车身内部主要的轮车身内部主要的轮廓点取决于驾驶员廓点取决于驾驶员头部和顶盖之间、头部和顶盖之间、肩部和玻璃之间、肩部和玻璃之间、肘部与车门内表面肘部与车门内表面之间的间隙；车身之间的间隙；车身外表面上的各点则外表面上的各点则决定于顶盖厚度、决定于顶盖厚度、玻璃下降的轨迹、玻璃下降的轨迹、门锁和玻璃升降的门锁和玻璃升降的尺寸等。之后再在尺寸等。之后再在横截面上布置门槛横截面上布置门槛梁和顶盖梁，从而梁和顶
47、盖梁，从而定下门框高度。定下门框高度。轿车车身横截面轿车车身横截面八、轿车车身的横截面八、轿车车身的横截面第第57页页/共共127页页a a、H H点和点和R R点点 H H点点定义定义：实车测得躯干与大腿相连的旋转点实车测得躯干与大腿相连的旋转点“胯点胯点”位置位置 H点的位置决定了与驾驶员操作方便、乘坐舒适相关的车内尺寸的基准R R点点定义：定义：座椅调至最后、最下位置时的座椅调至最后、最下位置时的“胯点胯点”以R点作为设计参考点 测定的测定的H H点不超出以点不超出以R R点为中心的水平边长点为中心的水平边长30mm30mm、铅直铅直边长边长20mm20mm的矩形方框内范围；的矩形方框内
48、范围；靠背角与设计值之间差值不大于靠背角与设计值之间差值不大于33。要求：要求：八、轿车车身的横截面八、轿车车身的横截面第第58页页/共共127页页b b、顶盖轮廓线的确定、顶盖轮廓线的确定首先将座椅放置在高度方向和长首先将座椅放置在高度方向和长 度方向的平均位置处；度方向的平均位置处；然后确定然后确定H H点，并引出一条与铅垂点，并引出一条与铅垂 线成线成88的斜线；的斜线；再从再从H H点沿点沿88斜线方向截取斜线方向截取 765mm765mm的的F F点；点；F F点相当于第点相当于第5050百分位驾驶员的头百分位驾驶员的头 部最高点；部最高点；从从F F点垂直向上截取点垂直向上截取10
49、0100135mm135mm 为车顶内饰线为车顶内饰线。车车顶顶内内饰饰线线确确定定八、轿车车身的横截面八、轿车车身的横截面第第59页页/共共127页页车顶：车顶：包括钢板、隔离层、蒙面等，厚度为包括钢板、隔离层、蒙面等，厚度为151525mm25mm。顶顶盖盖的的纵纵向向轮轮廓廓线线汽车顶盖横剖面上的最高点：再增加汽车顶盖横剖面上的最高点：再增加202040mm40mm；（因顶盖轮廓是上凸的曲面，并对称于汽车的；（因顶盖轮廓是上凸的曲面，并对称于汽车的纵轴线）纵轴线）用同样的方法找出后排座椅上方最高点；用同样的方法找出后排座椅上方最高点；前、后座椅上方两点连线即为顶盖的纵向轮廓前、后座椅上方
50、两点连线即为顶盖的纵向轮廓线。线。c c、车身横截面、车身横截面 形成形成 :轿车车身横截面由轿车车身横截面由顶盖顶盖、车门车门和和地板地板的外形来形成。的外形来形成。八、轿车车身的横截面八、轿车车身的横截面第第60页页/共共127页页如果将顶盖做成凹形如果将顶盖做成凹形(图图3-23b)3-23b)或是将顶盖梁装在横截面以或是将顶盖梁装在横截面以外外(图图3-23c)3-23c)，从工艺性和结构的观点来看，不致明显地减小，从工艺性和结构的观点来看，不致明显地减小顶盖的弧高。凹形顶盖较好地改善侧向视野性和将车门高度增顶盖的弧高。凹形顶盖较好地改善侧向视野性和将车门高度增大大dHdHD D值值(