轿车说明书

1.1轿车车身的发展史 1.2 车身总布置设计思路

（1）设计任务

1， 按照整车总布置提供的汽车长，宽，高，轮距，轴距，轴荷分配控制范围以及各总成的轮廓尺寸和安装位置确定车身形式 2， 确定车身内外尺寸 3， 确定乘坐和操纵空间

4， 确定前、后风窗位置和角度、发动机罩高度和地板平面高度以及前围板位置

5， 确定转向盘，踏板以及其他操纵机构的相互位置 6， 按满载情况绘制车身布置图 （2） 车身总布置的原则和内容

汽车车身总布置应遵循一定的设计原则 1，外部尺寸尽量小内部空间尽量大 2，满足各项功能要求 3，满足人机工程学要求 4，满足法规标准及技术条件要求 （3） 汽车车身总布置的主要方法

一）从内到外法

1， 由SAE 推荐的适意线或区域法来确定不同百分位人体模型的H 点的位置

2， 确定座椅参考点的位置, 座椅靠背角和座椅调节的行程

3， 结合内部空间控制尺寸, 确定顶盖的位置以及完成对车身内部宽度的确定

4， 调用眼椭圆, 手伸及界面等设计布置工具设计仪表盘的断面形状及操纵件的布置

5， 而后进行方向盘, 操纵机构, 踏板的布置 6， 进行驾驶员的视野设计

7， 前后风窗玻璃的设计和后围的布置

二） 从外到内法

第二章 车身内部总布置流程

2.1车身总布置流程及工艺

车身总布置属于汽车设计工作的一部分，它是在整车总布置的基础上进行的。整车的总布置提供了汽车的长、宽、高、轴距、轮距等的控制尺寸、轴荷分布范围以及水箱、动力总成、前后桥、传动轴与车轮等的轮廓尺寸和位置。据此再参考同类车型有关数据作为借鉴，即可初步确定前悬和后悬的长度，前后风窗位置和角度、发动机罩高度、地板平面高度、前围板位置、座椅布置、内部空间控制尺寸、方向盘位置角度与操纵机构和踏板的相互位置等；然后在此基础上，按满载情况绘制1：5车身总布置图。

a) 根据“汽车车身制图标准”中规定，确定主图板上网格线的零线

高度（Z ）方向的零线：取汽车满载时地板的下平面； 宽度（Y ）方向的零线：取汽车的纵向对称中心线；

长度（X ）方向的零线：选取通过汽车前轮理论中心并垂直于高度方向坐标零线所画的直线作为长度方向坐标零线。 b) 确定地板高度

原则：在保证必要的间隙条件下尽量减小地板高度。

设计：地板平面的高度与发动机及传动系的布置有关。由于本次设计为轿车，所以要求车内宽敞舒适，而外形小巧紧凑。故地板高度须尽量降低，本次设计中采用平地板。地板高度选为200mm c) 为了提高车辆的行驶平顺性和通过性，本次设计的技术参数：

2.2车身内部设计

（1）人体工程学简介 （2） H点人体模型

1，H 点的概念

H 点是人体模型上身躯与大腿的关节点。根据汽车驾驶姿势的特点，可以认为驾驶员在驾驶汽车时，其H 点与车身相对位置基本不变。身上其他部位的活动均为绕过H 点的横向水平轴转动。就把H 点作为决定与驾驶员操作方便、乘坐舒适相关的车内尺寸的基准。H 点还是确定驾驶员眼椭圆在车身中位置的作用基准，又是确定驾驶员手伸及界面的重要依据。可以说H 点的应用在车身设计中有十分重要的意义。

2， 二维人体模板

995年由中国标准化信息分类编码研究所，的标准GB/T 15759-1995 《人体模板设计与使用要求》于1996年6月1日实施。二维人体模板是H 点人体模型的平面表达，是一种理想的辅助设计工具，一般由躯干、上臂、前臂、手、大腿、小腿、脚等12个板块组成。

在车身设计中通常采用95、50、5百分位的人体模板，借助于人体模板使人-机界面在初步设计中得到模拟。能够比较详细的观察、分析人-机的相对位置关系。以便尽早识别和排除错误的和不合理的设计、位置。

依据下表中的尺寸进行各百分位二维人体模板的制作。在本次设计中主要利用女性第5和男性第95百分位的人体模板。

人体模板尺寸 单位：mm

车身布置本着“自上而下，从前到后，由内向外，以人体为中心”的原则进行，确定设计H 点后进一步确定座椅G 点。

在初步定下加速踏板后，将二维人体模板的脚跟即踵点着于地板上，将脚底放在加速踏板上，使踏点在踏平面上距踵点200mm 处与踏板中心重合，从舒适性出发，在踩踏板过程中应保证踏平面与小腿轴线夹角在87度到105度范围内，其中以90度为最佳。

在驾驶姿态角的范围内调节二维人体模板，最终结果如下图：

第5百分位人体模板 第95百分位人体模板

单位：mm

此时，人体模板上的胯点就是设计H 点位置。用Hx 和 Hz 来

表达设计H 点的位置。这样就确定了加速踏板与驾驶员座椅之间的关系。

显然，利用不同的二维人体模板确定的设计H 点位置是不同的。第95百分位的人体样板确定的H 点称为“最后设计H 点”，记作H 95。 第5百分位的人体样板确定的H 点称为“最前设计H 点”，记作H 5。

最后设计H 点H 95又称为“座椅参考点”（R 点）。它所对应的座椅位置是可调节座椅的最后端。我国标准GB/T13054-1991规定R 点与座椅有如下关系：

座椅基准点G ：在座椅中心面上，同靠背表面相切的垂直线与坐垫上表面的交点。

R' 点：在坐垫表面上，距G 点水平距离为100mm 。 R 点：位于R' 点上方75mm 处。

ΔHx =Hx 95-Hx 5= ΔHz=Hz95-Hz 5=

确定方向盘中心点W.P 的位置，是以H.P 位置为基准的，仍然利用二维人体模板，是模板上的胯点与设计H 点重合。根据不同车型选择躯干轴线与铅垂线的夹角为25º，使上臂轴线与铅垂线的夹角为

30º，上臂轴线与前臂轴线的夹角为100º，前臂轴线与手中心轴线夹角为180º。此时模板手心位置便是W.P 的位置。 （3）眼椭圆的制作

汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅中时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。由于这种图形呈椭圆状，故称为眼椭圆。眼椭圆是车身设计中的几种工具性图形之一。

在汽车的侧视图和俯视图上，驾驶员眼睛位置的分布服从二维正态分布。X 百分位眼椭圆表示，若在投影图中任作一条该眼椭圆的切线有X%的驾驶员眼睛分布在切线含有眼椭圆的一侧，而有1-X%的驾驶员的眼睛分布在另一侧。

在本次设计中，眼椭圆的绘制主要有以下几个步骤： a:画出眼椭圆自身坐标线； b:定中心

由H 点的水平调节量ΔHx=140mm，从《汽车车身结构与设计》（以下简称《汽设》）表4-1中查得眼椭圆中心相对于自身坐标系的坐标值，从而确定眼椭圆中心的位置。（x=-17.0 z=-7.6 YY 右眼 =59.7）

C:画长短轴

长轴在两视图上认为等长，由H 点的水平调节量ΔHx=140mm，从《汽设》表4-2中查得第95百分位眼椭圆的长轴长为185mm 。短轴在两视图上并不相等，再根据第95百分位从《汽设》表4-3中查得短轴尺寸 mm（侧视图）， mm（俯视图）。长轴在侧视图上的倾角为-6.4

左眼 =-4.3

º，在俯视图上的倾角为5.4º。

至此，两视图上的眼椭圆已画出，如下所示： 侧视图

第95百分位

侧视图中心

俯视图

第95百分位

俯视图中心

d:眼椭圆

样板在车身侧视图上的定位

1， 根据设计已确定的H 点水平调节量 及眼椭圆百分位，选

取上图所示样板。

2， 在车身侧视图土上由最H 点向上作垂直工作线，并量取

mm 。在该处再做水平工作线。垂直工作线与水平工作线

的交点是座椅靠背角为25º是眼椭圆自身坐标原点所在的位置。本次设计座椅靠背角为25º，所以可确定眼椭圆的原点在车身侧视图中的位置。

3， 在车身布置设计图上，作平行与X-X 轴线，并使其到汽

车纵向对称中心线距离等于（0.15a+0.85b）= mm 。其与垂直工作线Z-Z 轴的投影的点即为眼椭圆自身坐标原点（a 为车身室内肩部宽度的一半，一般是指通过最后H 点并在其上方不小于254mm 的高度上测量值；b 为方向盘中心到汽车纵向对称中心线的距离）。

（4）视野校核

1，上视角校核

过风窗玻璃上边缘作眼椭圆上边切线，根据标准要求正常坐姿情况下，要求能够看清车前方12米远处5米高的信号物。

已知眼椭圆中心高 mm，距车前端距离为 mm,设计驾驶员眼椭圆上视角为23º。

满足标准要求的视角为：

α=arctg((5000-1228)/(12000+1270))= º

2，前盲区校核

设计下视角20º 故前盲区X=（tan70º*1.228）-1.270= m （5）驾驶员手伸及界面的校核

已知： 单位：mm

驾驶室尺寸综合因子G ： G=0.0018 Hz - 0.0197β

+ 0.0027D + 0.0106α

-

0.0011Wx+0.0024 Wz+0.0027γ-3.0853=

d =786-99G=

因为d-Hx>0，所以基准面HR 纵向地位于最后H 点处。

由基准面HR 、驾驶员座椅对称面及通过最后H 点的水平面构成直角坐标系。然后测出被检验的手操作钮件在这一坐标系中的坐标值。根据算得的G 值和使用情况确定男女驾驶员比，从21张表格中选取相应的表格，将测量值与表格中的对应值对照，得出本次设计的车内手操作钮件布置比较合理。

（6） 驾驶员的头部包络线 1， 平均头廓线

平均头廓线是SAE 根据第50百分位的男女驾驶员及乘员的头部

特征点统计尺寸绘制而成的表示乘坐状态的头部外廓线。如图，图中的单位为英寸, 头部特征点是指与车身内部空间设计的头部点。

2， 头廓包络线的形成

头廓包络线是指在不同的百分位的驾驶员和乘员在乘坐状态下, 他们的头廓线的包络线，将头廓线样板上的眼点沿着眼椭圆样板上的上半部的眼椭圆运动, 并保持两样板上的自身坐标系平行, 描绘处头廓线运动是的包络线便是头廓包络线

所绘制的是座椅可调的头廓包络线, 即驾驶员的头廓包络线，因为头廓包络线是以眼椭圆为基准形成的, 而眼椭圆随着H 点的行程不

同而不同, 常用的百分位有第50,95及99三种。 头廓包络线在车身中的定位与眼椭圆在车身中的定位类似，下图是根据上述内容所作

出的驾驶员头廓包络线样板，如图

头廓包络线样板示意图

2.3 踏板的布置

（1）在侧视图上踏板的布置

在侧视图上我们只做了加速踏板的布置设计，加速踏板要求操纵轻便。在汽车行驶过程中, 驾驶员习惯于将脚掌放在上面。因此, 脚后跟应支撑在地板上, 而只靠改变小腿和脚掌的角度来进行操纵的, 所以加速踏板大都做成鞋底板的形状。

由上述可知踵点AH P 与H 点的相对坐标为( , ) （2） 在俯视图上的踏板布置

俯视图上踏板的布置主要考虑踏板的侧向间距, 其布置空间受凸包外廓及车身侧壁宽度的限制. 侧向间距的研究主要是考虑踏板力的大小及踏板的操作空间以防止误操作等。 1，踏板的排列：

从驾驶员的位置观察时, 踏板按照自左向右的次序排列:离合器踏板, 制动器踏板、加速踏板。 2，踏板的侧向间距 可以下图作为参考

下表是推荐的尺寸

根据上表以及适意尺寸我定下相关的尺寸系列，见下表

根据设计尺寸所得的踏板俯视简化图：