第三章車身總布置設計

1、第三章 車身總布置設計§3-1 概述車身總布置在很大程度上受制于整車（底盤）總布置的發(fā)動機位置。 一、車身總布置與整車總布置的關系在整車總布置和底盤總布置基礎上進行，受發(fā)動機的位置制約很大。需整車總布置提供：汽車總長La、總寬Ba，總高Ha、軸距L、輪距B、前懸LF、后懸LR等控制尺寸；軸荷分布范圍；底盤各總成的位置和輪廓尺寸包括動力總成、水箱、前后橋、傳動軸、車輪、懸架、轉向系等；乘員數及行李艙要求；使用要求及操縱機構的相互位置等。二、車身總布置的工作內容根據整車設計要求確定車身各部分尺寸包括：乘客門、司機門、安全門、行李艙、地板高、側窗數量及高度、內高、內寬等；確定整車外形前后圍

2、、車頂、側圍的大致曲線和尺寸，前后風窗位置與角度等；駕駛區(qū)布置方向盤位置（角度）、儀表板、駕駛員位置及操縱機構和踏板的相互位置；乘客區(qū)布置座椅布置、通道寬度、內高等；空調系統的位置制冷、采暖、除霜、通風換氣、空氣凈化裝置的位置及管道位置；行李艙大小及位置；視野設計校核；乘客上下車方便性確定；安全性設計被動安全性（安全帶、扶手、軟化等）。 三、車身總布置的主要依據整車（底盤）總布置的有關參數和發(fā)動機布置；整車的使用條件和用戶要求；國家、行業(yè)有關標準、法規(guī)；人機工程學的要求；制造、工藝條件等。 四、車身總部布置的工作程序 車身主要尺寸參數的確定外廓尺寸和有關總布置尺寸；車廂內平面布置；座椅和操縱機

3、構布置；駕駛區(qū)布置儀表臺（板）、駕駛座、空調控制板、操作輔助設備、視野校核等；客車橫截面布置踏步、地板、內高、座椅、側窗、內行李架、燈具、空調管道等；備胎、油箱、電瓶、行李艙等布置；必要的校核確定尺寸、位置的需要。如：發(fā)動機艙門、行李艙門、視野、車門等的運動校核。經過上述工作，即可畫出15車身總布置圖。注意：上述各階段往往反復交叉進行，很多尺寸（位置）需要反復推敲，修改后方能確定。§3-2 客車的布置型式與主要尺寸客車的布置型式、主要尺寸與整車總布置、發(fā)動機位置、使用對象等有很大關系直接受底盤和發(fā)動機位置的制約。一、客車的布置型式以大客車為例現代大客車幾乎全部采用平頭式。根據發(fā)動機位

4、置的不同，大客車布置型式有三種、前置、中置、后置。 共性：平頭、廂式、后輪驅動；個性：按發(fā)動機位置的不同，分為前、中、后置三大類。1、前置發(fā)動機式優(yōu)點：10、通用性好與貨車通用部件多； 20、發(fā)動機冷卻條件好，維修、拆裝方便； 30、傳動系及操縱機構簡單，易于布置。 缺點：10、發(fā)動機凸出于地板平面之上，車廂面積利用率低，； 20、軸荷分配不利，前懸短、后懸長、轉向沉重，影響安全； 30、傳動軸從地板下通過，使地板高度，上下車方便性； 40、車內噪聲大、振動大，隔熱隔煙性差，乘座舒適性； 50、乘客門布置在軸間，削弱了車身剛度； 60、傳動軸長（一般三節(jié)），臨界轉速低，易共振。我國生產的普通型

5、大客車，因大多采用與貨車底盤具有很大通用性的簡易客車底盤改裝，都采用了前置發(fā)動機布置型式。一汽和二汽利用貨車總成生產專供改裝中、低檔客車的前置客車專用底盤。2、中置發(fā)動機式采用臥式發(fā)動機中置 優(yōu)點：10、車廂面積利用率最高，Fmax； 20、車內噪聲小、發(fā)動機與車廂隔絕較好； 30、傳動軸短，軸間重量分配良好； 40、外形設計和座椅布置不受發(fā)動機限制； 50、車門可開在前輪之前，適合單人管理。 缺點：10、發(fā)動機冷卻較差，水箱布置困難； 20、地板高度高、重心高（為保證發(fā)動機安裝空間）； 30、發(fā)動機易被塵土弄臟，保養(yǎng)維修困難； 40、寒冷地區(qū)使用，發(fā)動機保溫困難； 50、遠距離操縱，機構復雜

6、； 60、對地板密封要求高，否則噪聲、氣味、熱量易進入車廂。中置發(fā)動機客車適用于道路條件好的地區(qū)使用，要求發(fā)動機可靠性好。但上述明顯缺點，限制了在大客車上的推廣。3、后置發(fā)動機式 后縱置直列式，容易實現。但后懸長、高度大；三種型式： 后臥置高度小、布置較為緊湊； 后橫置后懸可以縮短，但傳動機構復雜。除和中置相同的優(yōu)點外，其獨特的：優(yōu)點：10、發(fā)動機與車廂隔絕最好，廢氣不會進入車廂； 20、車身振動、噪聲小、舒適性好； 30、軸間重量分配良好，面積利用率高，F； 40、易于在車廂外檢修發(fā)動機，能在地板下形成較大的行 李艙； 50、地板可以降到最低高度，使上下車和車內行走大為方 便。缺點：10、發(fā)

7、動機散熱較差，需要冷卻效果強的散熱器； 20、遠距離操縱，機構復雜。（隨結構的改進，機電液一 體化技術的發(fā)展，該問題已逐步解決）。發(fā)動機后置的布置型式適用于城間長途客運、旅游觀光和城市公交，80年代以來被廣泛采用。歐洲某些鉸接式大客車也將發(fā)動機布置在后節(jié)車廂的尾部，由第三軸驅動鉸接推進式大客車。如：Neoplan N421/SL型；Scania BR112RA型等。二、車身主要尺寸 1、車身尺寸所受的三種限制：公用道路的行駛狀況：涉及汽車是否符合交通要求和某些使用尺寸最小值的要求由國家標準和國際標準決定； 與運輸方法（式）有關的車身尺寸方面的限制， 旅客的運輸情況 無明確規(guī)定，取決于車身和所運

8、送人、貨的關 貨物運輸情況 系。如運送殘疾人或兒童，運輸沙石或棉花， 自卸與否等。 2、標準規(guī)定為保證公路運輸有序進行，各個國家、甚至各個大陸之間的汽車運輸和汽車產品，有必要制定統一的標準、規(guī)范。國際上較有影響的制定商用車標準的機構10、聯合國經濟委員會公路運輸分委員會該委員會為聯合國制定有關公路運輸方面的標準和規(guī)范。如：關于客車方面的有36號法規(guī)，全稱：E/ECE/324 E/ECE/TRANS/505 1975-11-12 聯合國關于采用統一條件批準機動車輛的裝備和部件并互相承認批準的協定書附件35，附入協定書的36號法規(guī)關于公用車輛（大客車）結構的統一規(guī)定20、歐洲經濟委員會公路運輸事務

9、工作小組（WP29）該工作小組設立于1953年，目的是制定供汽車和掛車制造用的統一標準。所制定的標準很多都被聯合國所采用，如36號法規(guī)等。30、國際公共運輸聯合會（UITP）該聯合會設在法國，制定了大量有關公共汽車（客車）的標準和規(guī)范，并被世界上大多數國家采用。如：1981年在都柏林的第44屆國際會議上制定了：“公共汽車標準化的建議”1985年在布魯塞爾會議上制定了：“鉸接式公共汽車推薦設計規(guī)范”中國的有關標準GB7258-97機動車安全技術條件，規(guī)定了機動車在中國公用道路上行駛的基本技術條件。GB1589-89汽車外廓尺寸限界，規(guī)定了中國汽車的外廓尺寸限制。國家標準GB，機械工業(yè)部標準JB，

10、城建部標準CJ，交通部標準JT等，都頒布了一些涉及汽車和掛車車身的不同要求的標準。國家標準和部頒標準是設計的原始依據之一，如果不符合要求，將不能出廠在公用道路上行駛，既不能發(fā)展一個國家的汽車運輸，也不能發(fā)展國際貿易關系。注意：所有標準、規(guī)范都在不斷完善和發(fā)展，應及時跟蹤標準的修改和制定情況。標準規(guī)定10、汽車外廓尺寸外廓尺寸由長度、寬度和高度所確定。高度尺寸針對空載而定。超過外廓尺寸的規(guī)定，原則上不允許。特種車例外，但每一種個別情況都必須有詳細說明，并經過批準。若汽車用鐵路運輸，則外廓尺寸將有一定的附加限制。汽車裝上火車后，總的尺寸不能超過鐵路運輸車輛的外廓尺寸限制。20、重量及其在各軸上的分

11、配車身重量分配汽車車軸所能承受的載荷，必須考慮橋梁、路面容許載荷的規(guī)定。一般，規(guī)定：雙軸汽車總重：Ga180190KN 三軸汽車總重：Ga320KN軸荷分配（橋梁承重限制）： 雙軸汽車后軸單軸負荷：130KN 前軸單軸負荷：60KN 三軸汽車雙后軸負荷：240KN一些標準對駕駛員和乘客的計算質量、隨身行李、公共汽車每m2所站立的人數等都有較詳細的規(guī)定。如：GB12428-90客車裝載質量計算方法，規(guī)定： 乘員平均質量：60kg； 乘員手提物平均質量：3kg； 每位乘員隨身行李的平均質量：10kg（推薦值）； 城市客車不計手提物質量，每m2站立乘員8人。30、車身外形除前述外，還有一些規(guī)定也間接

12、影響車身外形。如：GB/T13049-91客車通用技術條件 GB4785-84汽車和掛車的外部照明和信號裝置的數量、位置和光色上述標準對車門、車窗、座椅位置、外部照明設備配置、關于不使用尖銳和突出構件的規(guī)定，以及確定應配哪些必要的設備等都作了較明確的規(guī)定。標準中規(guī)定了在車身上有可能布置汽車必要的外部照明設備的范圍的上、下限和距周邊的距離等。當客車車長超過6米，除照明設備等外，還必須設置側轉向燈。§3-3 客車車身的布置不同類型的客車，因使用對象和使用條件不同，對車身布置的要求也不同。一般客車車身布置包括兩部分內容：駕駛區(qū)布置和乘客區(qū)布置。一、駕駛區(qū)布置1、駕駛區(qū)的特點 10、駕駛員工

13、作的場所，是任何一種汽車都必需的組成部分；20、不同于一般地面操作臺和飛機、火車、輪船駕駛艙，操作環(huán)境的變化為隨機的開放式；30、受振動、顛簸、噪聲和排氣污染的影響大，使駕駛員經常處于緊張狀態(tài)；40、儀表、按鈕、桿件等操作頻繁，要求駕駛員高度集中精力。為保證行車安全，必須給駕駛員設計一個安全、舒適的工作環(huán)境。2、駕駛區(qū)布置目的：決定駕駛員的視點和駕駛姿勢； 確定駕駛員與汽車操縱機構之間的尺寸關系以及作用在踏 板上的力的大小；要求：符合一系列標準與技術條件的規(guī)定； 滿足駕駛員生理和心理上的一整套特點； 滿足在特定車型上的工作條件。（1）座椅的主要尺寸駕駛員的座椅尺寸如圖示。試驗研究證明，駕駛員的

14、座姿對操作有很大影響。主要參數有：座高、座椅深度、寬度、靠背角、座墊角、靠背高等。GB/T13057-91客車駕駛員座椅尺寸規(guī)格規(guī)定了滿足客車使用要求的駕駛員座椅尺寸規(guī)格，標準中的規(guī)定根據大量試驗和人機工程研究的結果而提出，其主要影響駕駛員座姿的舒適程度和操作的方便程度。（2）駕駛座位置取決于：方向盤傾角、直徑R、座椅高度A。對不同身高的人，要求：·通過座椅調整前后、左右、高度、靠背角最佳位置狀態(tài)；·座墊剛度、傾斜角，方向盤傾斜角，各踏板至座椅的距離可根據需要進行調整。目前，根據汽車噸位、駕駛員的工作性質和前方下視野判據的不同，按傳統布置和廂式布置，駕駛座椅的布置形成了低位

15、和高位兩種布置形式。低位布置多用于轎車，方向盤傾角=4080°；高位布置用于廂式車、中大型車等商用車輛，=1530°。（3）方向盤傾角影響駕駛員施加到方向盤上的力的大小。PK，PK原因：很小時，從手臂直到肩膀的肌肉都參加工作；很大時，只有手臂到胳膊肘這一段肌肉在用力。注意：在上述結論下方向盤并不能安裝到極限位置，因為這兩個角度都不能滿足人手的自然工作條件：1570°?？蛙嚪较虮P的傾角一般在1525°之間。為充分滿足不同身材駕駛員的需要，現代客車方向盤應根據要求在一定范圍內調整而不影響正常操作采用雙萬向節(jié)轉向柱。的優(yōu)點：·駕駛員施加到方向盤上的力

16、增大；·前臂可以支撐到方向盤上，長時間操作疲勞；·為操作方便，使座椅靠近前圍，有利于擴大前方視野。 當駕駛員水平視線與頭部軸線的夾角接近90°，是人眼最容易感受到周圍景象的最佳視角區(qū)。頭部上仰或下俯的角度過大，時間略長就會感到疲勞舒適性。人眼視線的這個特征，容易被設計者忽略。（4）踏板相對于座椅的位置決定腳掌踩在踏板上的壓力大小。根據座墊和踏板的高度差hp，一般駕駛員可發(fā)揮出的力PP=9801960N，力PP隨hp。原因：hp靠背反力。踏板相對于座墊的最佳位置見圖。駕駛座位很低的汽車運動車、賽車，hp為負值。踏板力PP隨座椅位置的變化關系見圖。（5）方向盤直徑d

17、決定駕駛員發(fā)出的轉向力矩M= PK·d和方向盤角速度。d小傳遞力矩不大，但能保證轉向柱有較大角速度；d大傳遞力矩大，但轉向角速度小。小直徑方向盤（d=280350mm）一般用于運動車、賽車，這類車傳遞轉向力矩是次要的，重要的是迅速轉向。一般：輕型車 d=350420mm 載重車、客車 d=430600mm（6）踏板布置影響操作方便和舒適。油門踏板：經常操縱，要求輕便，做成鞋底狀并適當外張，傳動軸在下方，支撐在地板上，以滿足習慣于將腳掌擱在上面，只靠改變小腿和腳掌的角度來進行操作。當油門踏板在發(fā)動機怠速運轉的位置，人體樣板腳掌踩在踏板上，應大致垂直于小腿。制動踏板：與油門踏板和轉向柱的

18、間距應保持基本相等： 間距A=140mm， 踏板處地板應有適當傾角，以適應操作的舒適性要求。（7）變速桿、手制動操縱桿和各種按鈕的布置位置由駕駛員的動作范圍和各種機能所決定。原則：按各種操縱桿件和按鈕的機能、人手腳的動作范圍確定布 置位置； 頻繁使用的按鈕應布置在最方便的位置； 變速桿球頭的位置應不影響駕駛員出入，到座椅R點（大 腿與軀干鉸接點）距離600mm，且操作方便，并不與儀 儀表臺、手制動桿干涉； 后置發(fā)動機客車采用遠距離操縱，變速操縱力300N，當 300N時，應增加助力器。 3、對駕駛座椅的要求為保證駕駛員操作方便、舒適，減輕工作疲勞，現代汽車對駕駛座椅提出了較高的要求：能前后調節(jié)

19、，調整量±45mm；左右調節(jié)，調整量±45mm；座高調節(jié)，調整量100mm；大腿支撐調節(jié)，座墊傾角調節(jié)；靠背角和頭枕傾角調節(jié)；背部支撐寬度調節(jié)；腰部支撐力調節(jié)；座墊剛度調節(jié)適應不同體重，保持最佳彈性。上述功能加上方向盤傾角和高度調節(jié)，可以使5%95%百分位的各種不同人體尺度的駕駛員都能獲得適合自己身材的舒適性好、操作方便的座椅尺寸。GB/T13053-91客車駕駛區(qū)尺寸規(guī)定了客車駕駛區(qū)和駕駛操作位置的尺寸范圍，可供設計參考。二、乘客區(qū)布置乘客區(qū)的用途、布置、裝飾和附屬設施的水平、功能是區(qū)別客車級別的重要標志。在中國，大客車是公共交通和公路客運的主體，服務于大眾。因此，要求乘

20、客區(qū)布置：保證乘客站立和乘坐時所需的空間符合人機工程學的人體尺度基本要求；盡可能提高乘坐的舒適性和居住性；安全性好；使用經濟性好。決定因素：·不同客車的使用條件和使用對象； ·制造成本生產經濟性，決定了普遍采用平頭、廂式， 做到車廂短、重量輕、零部件少、容量大、車身剛性好； ·使用經濟性運輸成本、座位數等。不同類型的客車，乘客區(qū)布置存在較大差異。1、車廂內平面布置（1）城市客車短途運輸客車 特點：行駛站距短，乘客流動頻繁。基本要求：保證乘客上、下車方便和便于在車內走動，保證有座位只是次要要求。布置方案：1+2布置方案該方案可以滿足中等客流量線路的運輸要求，車內有較

21、大的過道寬度和站席面積。一般布置兩個乘客門，分別設在前軸之前和后軸之后，或軸間和后軸之后，或前軸之前和軸間，以保證乘客有序流動前門上車，后門下車。優(yōu)點：增大了立席面積和過道寬度，增加了載客量，緩解了乘客擁擠。缺點：降低了一般使用條件下的舒適性；為適應多載客，自重和強度加大。1+1布置方案高峰公共汽車布置方案，有縱置和橫置座椅布置兩種形式。特點：車內只在靠側窗布置兩列座椅（或兩排座椅）。優(yōu)點：·車內座椅少立席面積、通道寬度最大； ·載客量大適用于城市高峰線路。缺點：·站立乘客多，舒適性差； ·自重及車身強度大； ·在非高峰期使用，經濟性較差。無座

22、椅布置方案特殊的高峰公共汽車方案僅在我國上海個別線路的高峰期使用過。優(yōu)缺點與1+1方案差不多，甚至比1+1方案有過之而無不及?；旌鲜讲贾梅桨柑攸c：后軸以前為2+1、1+1布置，后軸后為2+2布置；車門布置在軸間和前懸。優(yōu)點：·既實現了座席較多，保證了一定舒適性和部分乘客的要求， 又保證了必要的站立和通道面積； ·滿足了較大客流量的要求，經濟性較好。缺點：舒適性未能滿足全部乘客的要求?；旌喜贾梅桨甘且环N較好的城市客車布置方案，采用較為廣泛。（2）長途客車特點：乘客乘坐時間長，站距遠，客流量較穩(wěn)定。要求：保證乘坐舒適性，行李妥善放置。 2+2布置最常見形式； 2+1+2布置經濟

23、布置，為增加載客量而加活 常見布置形式： 動座； 1+1+1布置舒適型布置，有兩條通道，上下、 進出方便，單人單座，互不影響。原則：乘客座椅布置應面向前方； 增加活動座后，應保證活動座收起后的最小通道寬度； 乘客的側視野應保證不受窗立柱影響； 必須有保證舒適的最小座間距； 為方便上下車，當車長10m時，應增設一個乘客門 當一個乘客門位于前懸處時； 當設置安全門時，其位置應處于與乘客門相對應的車身另 一側安全門與乘客門不在同一側，且最小尺寸為1250 ×550mm； 乘客門單門最小尺寸：1650×650mm； 雙門最小尺寸：1800×1200mm。 （3）旅游客車

24、特點：客流量穩(wěn)定，舒適性要求高。 要求：·將舒適性、安全性、觀光性放在第一位； ·設置較完善的服務設施音響、閉路電視、導游設施、 冰柜、衛(wèi)生間、車載電話等； ·有較大容積的行李艙。 常見布置形式：2+2式最常見的布置形式 1+1+1式豪華型布置，乘坐舒適，互不干擾， 上下車及車內行走方便。布置原則：座間距大，座椅靠背角、寬度可調，保證乘坐舒適性 好； 乘員視野、觀光性好； 設置多個安全出口安全門、安全窗等； 通常只設一個乘客門乘員較少，客流穩(wěn)定； 設置保證旅游舒適的服務設施； 衛(wèi)生間布置應注意有效面積和衛(wèi)生間門的開啟，并具 有一定的衛(wèi)生性。旅游客車的車內布置應給乘

25、員提供一個舒適、宜人的乘坐環(huán)境。三、大客車的橫向截面布置 不同類型的客車，其主要的功能差別在橫截面上也顯著不同。 1、城市客車 要求：·地板高度根據上下車方便性確定，盡可能降低地板高度； ·內高應保證乘客在車頂扶手或欄桿下能自由走動； ·側窗上沿梁高度應保證站立乘客有足夠的視野角g。 擴大站立乘客視野的措施縮小頂厚尺寸Sd，減少頂蓋的凸度，同時限制車身下部構件的高度。 帶來的問題：·Sd窗立柱高度增加（內高不變）車身剛度內應力； ·若采用升高腰梁降低窗立柱高度車窗面積變小乘坐舒適性。 必須統籌兼顧。 降低地板高度限制條件：車架高度。縱梁和橫梁受

26、載很大，為保證剛度，必須保持足夠的斷面。解決辦法：a）采用桁架式橫梁或具有較寬翼緣的橫梁，自重； b）改變車身結構，使車身在橫截面內抗彎剛度 車頂橫梁加斜撐，底架采用格柵結構等； c）改變底盤結構。常用措施：·采用小直徑高承載能力的輪胎；·采用單級主減速器，或單級主減速器與輪邊減速；·完全采用輪邊減速；·采用后置后驅動和遠距離電控操縱布置型式；·采用非對稱式彎縱梁。目前，英國城市客車所用輪胎比同類大客車輪胎直徑100mm；德國城市大客車輪胎外徑160mm；美國開始采用一種寬斷面（305mm）、小直徑的輪胎，使城市普通大客車的地板離地高度降到50

27、8mm以下。國際公共汽車聯盟（UITP）在“關于城市客車標準化”的推薦意見中，提出“車廂地板應盡可能低一些，最高725mm。德國自68年以來，普通城市客車的地板高度已由725mm降到了540mm。2、長途、旅游客車 要求：·舒適性、觀光性好側窗大、采光好、車內平坦； ·人均占有空間大，車廂內高高； ·行李艙較大； ·安全性好。 布置辦法： ·盡量抬高地板，消除輪包有利于座椅布置； ·在地板下形成較大行李艙0.1m3/人; ·采用“ ”地板時，高低地板差要小，一般200mm； ·第一排和最后一排設置扶手等安全設施；

28、·加大側窗，增加采光、通透感和觀光性； ·冷風管道、車內小行李架布置應不影響乘員進出座位。 當前，國外長途和旅游客車日趨高地板化： 一般：1200mm； 最高：15001700mm。高地板使車輛重心隨行李艙內行李的多少而轉移，將直接影響行駛穩(wěn)定性。四、乘客座椅布置和尺寸 車架高度大客車地板高度取決于： 過道處地板距頂蓬的高度 與座椅高度無關。 座椅高度座椅間的距離面積利用率。趨勢：稍微增加座墊距地板的高度，并相應改變座墊傾角和其它尺寸。但座墊距地板高度一般500mm。1、城市客車 全部向前布置三種座椅布置 兩排座椅對置火車式布置 靠窗對置靠兩邊車窗各布置一排座椅，乘客 面對

29、面。要求: 向前布置時，座間距650mm； 對面布置，座間距1300mm； 座椅前面設有檔板時，檔板距座椅前沿280mm； 座椅前面無檔板時，該距離300mm； 輪罩上座椅，其座椅上平面距輪罩上平面300mm； 座椅寬度： 雙人座865mm； 單人座480mm； 三人座：13001350mm； 四人座：17501800mm。 靠背高度：520680mm。 2、長途、旅游客車 座椅一律橫向布置，且面向行駛方向。 原則：·考慮長時間乘坐的舒適性； ·進出座位的方便性； ·乘員的觀光、視野性； ·車內行走的方便性； ·座椅調整的影響。 等距布置較廣，

30、但個別座位視野受窗柱影響。 不等距布置改變等距不足，但舒適不一。要求: 注意與側窗窗距配合，使每個乘客都有良好視野； 長途、團體客車座間距應680mm，旅游客車750mm； 確定座間距應考慮前排座椅可能調整的最大靠背角； 標準雙人座寬960mm； 單從座寬480mm； 靠背高度520680mm（旅游車取上限）； 座椅應實現靠背角、座寬可調，并盡可能配置踏蹬。 五、通道寬度、高度和扶手布置 1、重要性布置好壞直接影響乘客在車內走動的方便性和站立乘客的安全性。1、 通道寬度BT 決定因素：汽車總寬、座椅寬、車身壁厚等。 一般：車身總寬2500mm；乘客室座椅平面處寬22802390mm，與車身側壁

31、凸出形狀、骨架構件尺寸及內外蒙皮尺寸有關。 外廓寬度系數： 式中：B座椅平面上測得的車室寬； B客車外廓寬度。 要求：城市客車：雙人通道BT900mm 團體、旅游客車：單人通道BT=420650mm 座墊平面處 長途客車：單人通道BT=310540mm 設計時，應盡量車室有效面積和通道寬度。 70年代末至80年代初的方基調客車BT 。 3、車內高度HW 影響車內乘員走動的方便性和站立乘客的舒適性。 長途、旅游客車：站距長、乘客穩(wěn)定，HW1750mm；城市客車：站距短，上下頻繁，有站立乘客，要求車內空間大， HW1900mm后置發(fā)動機客車，后橋后的通道高度可適當降低，但一般：HW1800mm。由

32、于結構限制，后置發(fā)動機客車發(fā)動機凸出地板高度過高駕駛區(qū)地板低于乘客區(qū)地板通道內允許有坡度和臺階：要求：乘客站立區(qū)內地板坡度6%； 后橋中心線前1.5m橫向平面后的地板坡度8% ; 通道內每級臺階150mm,250mm。4、扶手為了乘客安全和方便上下車，大客車在車門入口和過道處都設有扶手。 要求：·扶手應有足夠的強度和剛度；·設計安裝應對乘客無傷害的危險無尖角、毛刺； ·扶手截面應方便抓握，安裝位置恰當。材料：用=2535mm薄壁鋼管或鋁管制作，用塑料管制作較少。為減少導熱和增強手感，可在其上覆蓋一層塑料或聚胺脂發(fā)泡層。 ·安裝位置：車頂扶手：裝在座位上的

33、扶手高度與人頭頂相近； 通道上方的扶手應高出人頭頂100150mm。車窗扶手：車窗上沿扶手應低于車窗上沿100200mm； 車窗下沿扶手與車窗下沿平齊或略低。支柱：方便婦女兒童的扶手按座椅排列，可垂直或彎曲。車頂較高的客車，也可采用吊環(huán)或扶手與吊環(huán)結合，但必須注意吊環(huán)的強度和固定方式。六、車門踏步影響上下車的客流暢通和上下車的方便性與舒適性。要求：·級數越少越好； ·不同大客車應有不同的踏步高度和深度。歐洲：公共汽車地板高度700mm； 一級踏步離地高：350370mm。日本：90年代初推出無踏步公共汽車乘客一步就跨入車內乘客區(qū)，h=360mm。減少車門踏步的唯一措施地板高

34、度。常用辦法：將平直縱梁改為拱形縱梁;改變驅動橋結構，采用主動齒輪下置的輪邊驅動專用后橋后橋殼尺寸，后橋中心線車架上平面。采用小直徑輪胎可使地板降到508mm以下；采用車身高度可調的懸架帶高度調節(jié)閥的空氣懸架，使乘客上、下車時車身高度降低100mm左右。我國對車門踏步規(guī)定（GB/T13055-91客車乘客區(qū)尺寸）：一級踏步高：h1400mm（空載）一級踏步深：B1300mm；其它踏步高：h2、h3300mm；其它踏步深：B2200mm；踏步內斜：C50mm。七、備胎、油箱和蓄電池的布置備胎、油箱和蓄電池的布置雖屬于底盤總布置，但和車身及駕駛員的使用有很大關系，在車身總布置中應給予充分考慮。 備

35、胎：質量80140kg； 安裝位置考慮軸荷分配，駕駛員一人裝卸方便。在可能情況下應將備胎垂直安放。油箱 布置原則：·考慮軸荷分配合理； ·安全防火遠離排氣管和乘客門； ·加油方便性； ·發(fā)生碰撞、擠擦事故不會輕易觸及。油箱容積以一晝夜不加油所行駛的里程來確定續(xù)駛里程SX。推薦： 城市客車：SX=400km近郊大客車：SX=450km 長途大客車：SX=500km各型大客車的油箱容量在100200L范圍，油及油箱的總質量約為95300kg。八、儀表板上的布置儀表板上裝有各種儀表、指示燈和各種控制（各種按鈕和手柄）系統大客車運行中樞神經。儀表板上布置設計的好

36、壞，直接影響行車安全。原則：為保證駕駛員注意力集中和操作方便，控制按鈕、手柄的布置距離和操作距離，指示燈的辨認識別距離等都應符合人體工程學的要求。要求：按鈕和手柄應布置在儀表板右側駕駛員右手能方便接近的 距離之內； 按使用頻率的高低從右至左安排； 控制系統盡量布置在駕駛員的右手邊，儀表布置在左手邊， 指示燈安排在儀表的上方。九、大客車的安全性大客車載客多，出事故后傷亡大、影響面大。隨著車速的提高，安全性越來越引起人們的重視。除制動系統外，大客車安全性與車身布置密切相關。要求: 駕駛區(qū)所有構件的棱角和邊緣應采用半徑較大的圓角； 正面碰撞時，前部車身應保證駕駛員最小的“生存空間”； 前部車身變形受

37、到一定限制，變形時能吸收較大的沖擊能量； 設置防止駕駛員和乘員被從座椅上甩出去的設施安全帶、扶手等; 前后保險杠能吸收一定的沖擊能量，保護車身； 前后保險杠不應對行人和騎自行車者構成危險，且應不小于車寬的90%并不大于車寬防止刮傷其它車輛和行人，或被同向行駛的車輛刮彎反凹； 安全門、窗（安全出口）的位置與數量應符合GB/T13094-91客車通用技術條件和36號法規(guī)等的要求； 安全出口必須易于接近； 安全門必須車內外都能方便地開啟；安全窗應能方便、迅速地操作，或采用容易擊碎的安全玻璃； 安全出口應在車廂內、外部設以明顯標志。有關大客車安全性的具體要求，可參閱有關標準、法規(guī)。第四章 人機工程學在

38、車身設計中的應用§4-1 概 述人機工程學是近40年來發(fā)展的一門新興學科，在車身設計中得到了大量的應用。一、人機工程的概念研究對象：人機環(huán)境系統的整體狀態(tài)和過程。任務：使機器的設計和環(huán)境條件的設計適應于人，以保證人的操作簡便省力、迅速準確、安全舒適，充分發(fā)揮人、機效能，使整個系統獲得最佳經濟效益和社會效益。研究范圍：人的生理、心理特征和能力極限能承受的極限；人機功能的合理分配充分發(fā)揮各自特長；人機相互作用及人機界面設計；相互作用利用信息顯示器和控制器實現人機間信息交換的過程；人機界面使顯示器與人的感覺器官的特性相匹配，使控制器與人的效應器官相匹配，以保證人、機之間的信息交換迅速、準確

39、。研究環(huán)境及其改善溫度、濕度、照明、噪聲、振動、塵埃、有害氣體等對人的作業(yè)活動和健康的影響。以及控制、改善不良環(huán)境的措施和手段；研究作業(yè)及其改善人從事體力和腦力作業(yè)時生理、心理變化，由此確定作業(yè)時的合理負荷及耗能量、合理的作業(yè)和休息制度、合理的操作方法疲勞，保障健康，作業(yè)效率；研究人的可靠性與安全工程系統日益復雜和精密，操作人員面對大量的顯示器、控制器，容易出現人為差錯而導致事故發(fā)生。研究人的可靠性及影響因素，尋求減少人為差錯，防止事故發(fā)生的途徑和方法。 二、人機工程學與車身設計的關系 1、人機工程學的研究目的要解決的問題如何減少汽車的各種物理性能對人生理、心理所產生的影響；如何減少駕駛操作的

40、失誤而造成的事故。2、在汽車工程中的應用對現有條件下駕駛汽車和乘坐汽車在生理、心理及社會等各方面進行大量統計與調查，引入生理學、醫(yī)學、心理學、人體解剖學、運動生物學、人體測量學、工程學、機械學、環(huán)境科學、信息工程、系統工程等學科的觀點和方法，開展全面研究和分析改善汽車的各種性能。目的：為汽車設計、改進提供各種調查、改進、試驗與分析結果，使汽車更好地、盡善盡美地為人服務。3、車身內部各種物理量的變化和人體的承受范圍人對車內各種物理量變化的感受具有一定的限度。車內各種物理量的變化超過允許條件感到疲勞、頭暈、惡心、嘔吐等生理上的病態(tài)變化和心理上的煩燥不安。措施：·采用各種燈光、音響報警裝置

41、及時提醒注意； ·應用空調設備調節(jié)車室氣候； ·采用各種絕緣、密封手段振動、噪聲、空氣污染。 為乘客創(chuàng)造一個安全、可靠、舒適的乘坐環(huán)境。4、研究內容： 人體尺度和操縱范圍； 人的視覺和光效應； 聽覺信息的傳遞和噪聲干擾； 人體對環(huán)境的適應； 人車系統的響應時間； 人車系統的特性和安全駕駛； 飲酒對駕駛的干擾。要求：從主觀和客觀兩方面使汽車的各種性能更好地適應人們的心理和生理上的要求。 5、達到的目的 ·根據人類生理、心理的自身規(guī)律來指導設計； ·為駕駛員創(chuàng)造一個安全性、操作性好，視野開闊、清晰而又舒適的工作環(huán)境； ·使乘客感到安全、舒適和方便，

42、不會有過度疲勞與不良的生理反應； ·從主觀和客觀，積極和消極等方面采取措施，使車禍降到最低限度。§4-2 人體的尺度和人體模型 一、人體尺度和人體的動作范圍人體尺度人體所占的幾何空間尺寸。人體的動作范圍人四肢所能控制的區(qū)域和在此區(qū)域內人能產生的作用力的大小。采用人體測量的方法為人體尺度和動作范圍提供各種數據資料，并由此確定了以人體身高為基本尺度的等級系列。1、人體尺度的表示方法百分位 按身高分布的百分位表示的人體尺度稱××百分位身高。車身設計中，采用的人體尺度是5%百分位和95%百分位，以保證90%（從5%百分位到95%百分位）的人能在所設計的汽車座椅調

43、節(jié)范圍內，獲得最適合于自身尺度的乘坐空間和操作空間舒適性、操作方便性。 50%百分位的人體尺度（人體平均尺度）用于檢驗中間尺寸。 2、人體尺度的應用 確定人體在座椅中所占的幾何空間和活動范圍。用測量的人體統計數據設計人體模型按比例制作5%、50%、95%百分位的二維人體模型放置于車身總布置圖的駕駛座位上：·確定人體在座椅中所占的幾何空間和活動范圍；·確定按5%和95%百分位的人體尺度所要求的各種調節(jié)范圍。（5%和95%百分位的人體差距縱、橫、高度，即調節(jié)范圍） ·確定乘客座椅的尺寸和布置參數。 3、中國的人體尺度中國地域遼闊，民族眾多，各地區(qū)成年人的人體尺度存在一

44、定差異。由統計數據知，中國人體身高按自然地理區(qū)域由北向南大致可分為三種身材：大個身材東北、華北和西北地區(qū)的人體；中等個身材華東、華中和西部等地區(qū)的人體；小個身材華南、西南地區(qū)的人體。如：男子身高均值=1688mm，標準差=81.83mm,取5%和95%百分位作為設計標準，則由：±1.645，得中國90%的男子身高在15541823mm之間。二、H點人體模型 1、人體模型 汽車設計和試驗用人體模型因用途不同，種類不一。 假人撞車試驗用人體模型，費用高，每個25萬美元； 三種： 多自由度人體模型振動等試驗用； H點人體模型確定車身實際H點位置。 2、H點人體模型三維H點人體模型 H點人體

45、身軀與大腿的鉸接點。 用途：車身內部模型中的布置和測量。國際標準：ISO6649-1980對H點人體模型的結構、代表人體各部分重量重塊的位置等都作了具體規(guī)定。各部分尺寸、質量、質心位置以人體測量資料為依據。臀盤模仿人體臀部和大腿；背盤模仿人體背部；輪廓線形狀真實人體的統計反映；背盤與臀盤鉸接處相當于人體胯點位置設鉸接副，鉸接中心被定義為H點。H點人體模型按照有關標準安放在汽車座椅上時，模型上的H點在車身中的位置汽車實際H點位置。ISO6649-1980對如何利用H點人體模型在汽車座椅上來確定H點的程序作了具體規(guī)定：用途、定義、對三維H點人體模型的描述、三維H點人體模型的安裝位置順序等。適用于：

46、駕駛員踵點至R點（設置座椅基準點人體軀干線和大腿中心線的鉸接點）垂直距離550mm，靠背角5°，或由大腿桿所表示的大腿中心線的方位在水平線之上5°的任何設計方案。標準還對5%、95%百分位的H點人體模型的小腿桿長、大腿桿長和兩膝之間的距離作了規(guī)定。各國都根據本國和主要汽車輸出國家和地區(qū)的人體尺寸規(guī)定了三維H點人體模型產品進入國際市場。中國人體模型標準見GB/T11559-89。§4-3 汽車駕駛員的眼橢圓眼橢圓是研究眼睛分布范圍的一種圖形。汽車駕駛員的眼橢圓用于研究駕駛員眼睛位置在車身中的分布范圍，對駕駛員的視野設計極為重要。 一、人眼的視覺范圍單眼視區(qū)人只用左眼

47、或右眼單獨觀察事物時所能看到的區(qū)域。 雙眼視區(qū)人用雙眼觀察事物時所能看到的區(qū)域。 1、頭部、眼睛不轉動的視野范圍。條件：眼睛保持向前直視，眼球、頭部不轉動。水平方向：左單眼觀察：直前視線左邊90°，右邊60°； 右單眼觀察：直前視線左邊60°，右邊90°； 雙眼同時觀察，左、右單眼觀察的重疊區(qū)：120°。 雙眼視區(qū)。垂直方向: 雙眼視區(qū)直前視線上方50°55°； 下方60°70°。可見，由此構成了人眼視錐，錐頂就是瞳孔距的中心。 2、眼睛和頭部轉動時的視覺范圍駕駛員觀察周圍事物，往往轉動眼睛和頭部擴大視野

48、。眼睛和頭部的轉動范圍，按舒適與否，分為兩種： 自然轉動轉動頭部和眼睛，無勉強感和不舒適感 眼睛自然轉動范圍：水平方向：左15°，右15°； 垂直方向：上15°，下15°。 頭部自然轉動范圍：水平方向：左45°，右45°； 垂直方向：上30°，下30°。勉強轉動在轉動范圍內感到不適和疲勞 眼睛勉強轉動范圍：水平方向：左30°，右30°； 垂直方向：上45°，下65°。 頭部勉強轉動范圍：水平方向：左60°，右60°； 垂直方向：上50°，下50&

49、#176;。 二、駕駛員的眼睛分布范圍眼橢圓1、眼橢圓的意義汽車駕駛員以正常的駕駛姿勢坐在座椅中時，其眼睛位置在車身中的統計分布圖形該圖形呈橢圓形，故稱眼橢圓。眼橢圓是車身設計中的幾種工具性圖形之一。2、來歷由于駕駛員的身材、坐姿和駕駛習慣等方面的差異，駕駛員的眼睛位置在車身中是不可能固定不變的，而是呈某種形態(tài)分布的曲線。美國汽車工程師學會車身工程委員會人體模型分會通過對國內各州（包括少數歐、亞洲及其它國籍）的2300多名男女駕駛員的試驗測定及統計分析，發(fā)現駕駛員的眼睛位置在車身中的分布呈橢圓形。根據上述結果，SAE就以眼橢圓來定義上述概念。眼橢圓由此成為汽車駕駛員眼睛位置分布范圍的同義詞 。SAE眼橢圓分第90、第95、第99等幾種投影圖，分別代表一定百分比的駕駛員的眼睛位置。在決定（確定）駕駛員眼睛位置和視野性方面起著重要作用國際標準采納：ISO4513-1978。3、眼橢圓幾種投影圖的含義 第90、第95、第99等幾種投影圖，分別代表一定百分比的駕駛員的眼睛位置。在投影圖上繪出一條相切于第95百分位眼橢圓的切線，說明有95%的駕駛員眼睛位