整車總布置設計

1、1,整車總布置設計,鄒凌華,2,主要內容 一、整車開發(fā)流程概述 二、整車總布置流程概述 三、競品分析 四、整車總布置設計 五、人機工程 六、行人保護對布置設計的影響,3,對于一個新開發(fā)的車型，總布置的好壞直接決定了車型 的成功與否，新車型的基本設計參數及設計目標由總布置確 定，且由總布置在開發(fā)過程中控制?？梢钥闯?，車型的使用 性能及舒適性與總布置有重大的關系，制定合理的設計目標 并保證目標的實現是總布置的重要工作。,對于主機廠，車型開發(fā)的工程設計和造型設計可以通 過承包給專業(yè)公司的方式來解決，而總布置工作一定要掌握 在自己的手里，只有這樣才能設計出自己想要的汽車！,前言,4,工程設計,驗證,生

2、產啟動,生產 啟動,產品 構想,概念 認可,產品及工 藝設計,設計 驗證,生產 確認,項目 啟動,概念 確定,造型方 案確定,總布置及 造型凍結,產品及工藝 設計完成,開發(fā)樣車 制造啟動,設計 凍結,工裝樣車 生產啟動,小批量試 生產啟動,正式生 產啟動,項目 策劃,概念 選擇,主題 選擇,主題 認可,產品及工藝 設計完成,開發(fā)樣車 制造準備,開發(fā)樣車 制造,工裝樣車 制造準備,工裝樣車 制造,小批量試 生產,正式生 產,項目 關閉,一、整車開發(fā)流程概述,概念設計,5,二、整車總布置流程概述,概念階段,項目策劃,概念設計,明確項目范圍、時間計劃,明確項目經營計劃目標、限制條件,批準項目正式啟動

3、,基本總布置硬點確定、概念方向認可,批準初步的項目目標,開始多主題（方案）研究,6,項目策劃過程,項目可行性分析,財務可行性報告,市場可行性報告,工程可行性報告,根據公司規(guī)劃項目選定,選擇車輛動力系統,初步整車性能分析,明確技術目標,整車技術可行性報告,輸出,項目管理科,輸出,立項,二、整車總布置流程概述,7,概念設計過程,項目啟動,產品詳細描述,概念設計,確定項目組成員,明確產品性能指標,明確詳細結構配置,編制設計任務書,設計任務書,輸出,組織Benchmarking評價,基本尺寸定義,初步人機工程分析及目標定義,基本的法律法規(guī)定義,繪制概念草圖,工程設計目標,輸出,初步定義更改件新開發(fā)件,

4、車型描述表,輸出,定義基本硬點,動力總成初步布置,件初步布置,初步定義新件位置限制,完善概念草圖,概念草圖,輸出,造型啟動,二、整車總布置流程概述,8,總布置設計（一）,整理數據,發(fā)動機艙和下車身布置,動力總成詳細布置,發(fā)動機艙內附件布置,管路布置設計,下車身布置設計,多種布置方案論證,布置難點分級,確定更改設計方案,車身、內外飾布置,儀表區(qū)域布置,乘客艙區(qū)域布置,行李艙區(qū)域布置,門、蓋、附件布置,人機工程布置分析,法律、法規(guī)校核分析,電器、線束布置,整車電器件布置,整車線束布置,布置分析報告,輸出,布置評審,數據發(fā)布,輸出,二、整車總布置流程概述,9,總布置設計（二）,工程審查,更改件更新數

5、據輸入,動、靜態(tài)間隙及干涉檢查法規(guī)標準項檢查,更改可行性論證,協調零部件更改設計,零部件審查,至零部件設計凍結,配合造型工程審查,內外飾工程審查,發(fā)動機艙和下車身工程審查,法規(guī)標準項審查,協調造型提修改方案,協調工程修改方案,輸出,工程審查報告,協調零部件修改,協調造型修改,總布置凍結,二、整車總布置流程概述,10,2.布置工作：制定整車的設計目標，是很重要的工作，主要依據對 競爭車型BENCHMARK結果繪制總布置圖，作為草圖的 輸入條件。,1.BENCHMARK：針對市場定位，分析主要的競爭車型，在主要的設 計參數上優(yōu)于競爭對手，以獲得更好的市場銷售。是 制定整車設計目標及細化設計的重要參

6、考。,三、競品車分析,1、競品分析的目的,科學準確的測量方法和主觀評價是BENCHMARK的重要手段！,11,三、競品車分析,2、競品分析內容,競品分析,整車硬點對比,人機工程評價,結構、工藝,材料、成本,12,三、競品車分析,人機工程評價,13,三、競品車分析,主觀測評方法,14,三、競品車分析,結果處理,15,三、競品車分析,整車硬點對比分析,16,三、競品車分析,17,三、競品車分析,整車硬點目標設定,內部尺寸 H61-2后排頭部空間,H612后排頭部空間，競品車尺寸：,競品車后排頭部空間評價結果： 目標設定：960mm,18,四、整車總布置設計 1、動力匹配 2、發(fā)動機艙及下車身布置

7、3、造型過程簡述 4、草圖階段的總布置工作 5、CAS階段的總布置工作 6、油泥階段的總布置工作 7、工程階段的總布置工作,四、整車總布置設計,19,四、整車總布置設計,動力匹配,經濟性,動力性,動力總成布置,動力系統選型,1、動力匹配,20,動力性、經濟性分析,動力性,經濟性,最高車速,等速油耗,城市工況油耗,加速時間,最大爬坡度,四、整車總布置設計,21,四、整車總布置設計,外特性擬合,22,四、整車總布置設計,整車性能計算,23,車輪,圓錐底圓,半軸,變速器側萬向節(jié)絞接點(圓錐頂點）,車輪中心 （車輪側半軸端點）,發(fā)動機,變速器,動力總成布置,四、整車總布置設計,24,發(fā)動機艙及下車身布

8、置,布置空間,成本,安全,各系統、零部件性能影響,2、發(fā)動機艙及下車身布置,四、整車總布置設計,25,四、整車總布置設計,26,四、整車總布置設計,27,效果圖,CAS,油泥,面,工程設計,造型師,工程師,總布置,3、造型過程簡述,四、整車總布置設計,28,效果圖,四、整車總布置設計,29,膠帶圖導入計算機,四、整車總布置設計,30,CAS,四、整車總布置設計,31,油泥模型,四、整車總布置設計,32,Class-A 面,四、整車總布置設計,33,草圖定義：根據市場定位及總布置的要求，初步描述車型的造型 趨勢及風格，是造型創(chuàng)意的基本體現。 透視效果：為了體現造型的效果，而對二維圖進行的視角渲染

9、。 效果圖不能進行細致的工程校核！,4、草圖階段的總布置工作,基本造型概念,四、整車總布置設計,34,效果圖的透視效果,四、整車總布置設計,35,三坐標掃描是獲得準確數據較好的手段，掃描應該細致、全面，對于重點區(qū)域應該詳細掃描，最好在參考車較好的狀態(tài)時進行全面的掃描。,四、整車總布置設計,36,確定整車的設計目標：,四、整車總布置設計,37,總布置圖內容,草圖階段的總布置圖，主要是對造型的輸入，體現總布置的基本硬點參數，其中最重要的H點的位置，H點是整車的設計參考點，必須在早期準確地確定，一旦更改將對整個前期的布置設計及項目進度產生重大的影響。,在草圖階段的總布置圖中，主要體現如下內容： 1.

10、H點坐標 2.整車外廓尺寸，包括長、寬、高、輪距、軸距、前懸、后懸 3.法規(guī)要求及設計目標 4.COP零件的狀態(tài) 5.三種載荷狀態(tài)的地面線 6.其他，如車門形式、玻璃曲率等,四、整車總布置設計,38,布置圖,四、整車總布置設計,39,2.COP 零件： CARRY OVER PART在新車型的開發(fā)中，COP 零件對整車的性能及造型有重要的影響，嚴格來講，完全的實現零件的沿用難度很大。對于外飾， COP 零件很少，因為全新的外飾造型不能實現大量的零件沿用，一個小的零件都會對整體的造型產生影響！,1.產品描述： 專業(yè)處室對自己所負責的零件在新車型中的狀態(tài)的基本描述，是前期布置工作的重要參考?？偛贾?/p>

11、應該對其中COP 零件的可行性進行分析,需要掌握的信息：,四、整車總布置設計,40,總布置需要校核的法規(guī)：,涉及整車造型相關需校核確認的12項法規(guī)項（GB-EEC-ECE部分） GB11562-94（77/649EEC） 前方視野 GB15084-94（71/127/EEC） 后視鏡 GB14167-93（76/115/EEC） 安全帶固定點 GB4094-1999（78/316/EEC）儀表可視 GB/T17346 （ECE R35）踏板間距 GB11550-1995 （74/408/EEC）座椅頭枕 GB11566-1995 （74/483/EEC）外部凸出物 GB 15741-1995

12、（70/222/EEC）牌照板 GB11552-1999 （76/60/EEC）汽車內部凸出物 GB4785-1998 （76/756/EEC）汽車燈具及信號位置 GB 17354-1998 （ECE R42）前后端保護 GB7063-94 （78/549/EEC）汽車護輪板,四、整車總布置設計,41,草圖階段的布置輸入清單：,四、整車總布置設計,42,CAS: Computer Aided Styling,CAS是將造型師的造型創(chuàng)意轉化為3D數據的過程，整個CAS的過程需要造型師的監(jiān)督和指導。對于工程部門，在這個階段開始細化的工程概念設計和校核，以3D數據為基礎，工程可以開始詳細的分析，對于

13、工程上不能滿足造型要求的地方，應在這個階段盡量的反饋解決！,5、造型階段的總布置工作,四、整車總布置設計,43,膠帶圖： 造型從二維向三維轉換的手段。將造型的主要特征線提取出來，導入計算機，通過專業(yè)的CAS軟件創(chuàng)建三維數據。,外飾CAS的創(chuàng)建從車門玻璃開始，整車的曲線走勢是造型師重點關注的地方。,四、整車總布置設計,44,總布置圖的更新： 隨著造型工作的深入細化，總布置需要更新總布置圖的內容。在CAS階段主要是加入整車的關鍵斷面，表達基本的結構概念。,Typical-Section: 工程部門用來表達結構概念的斷面，對于造型及總布置校核都有重要的意義！,四、整車總布置設計,45,CAS 階段總

14、布置圖,四、整車總布置設計,46,Parting-line： CAS 中的parting line對工程很重要，尤其是活動件之間的分縫，直接決定工程是否可行！工程師要在CAS基礎上制作工程斷面，分縫線是前提，沒有分縫線的CAS對工程校核限制很大。,沒有分縫線的CAS圖片,四、整車總布置設計,47,工程斷面： 在CAS階段，工程部門可以根據表面數據來做工程斷面，校核當前的造型是否能滿足工程要求。而總布置應該收集工程部門的斷面數據，來校核在工程部門的設計概念下，是否能滿足總布置的設計要求。,總布置校核方法： 工程斷面的剖切位置由工程部門確定，不一定滿足總布置的校核要求，總布置校核工作可在斷面基礎上

15、，初步生成三維數據，工程斷面的內容要全面，通常，由于工程部門沒有全面的介入，導致某些斷面內容不全，總布置應該確認清楚。,四、整車總布置設計,48,車身斷面位置,四、整車總布置設計,49,造型,密封,車身,內飾,總布置校核障礙角及A柱視野,四、整車總布置設計,50,輪罩空間校核,四、整車總布置設計,51,前排側向頭部空間,四、整車總布置設計,52,CAS階段的校核項目,四、整車總布置設計,53,油泥造型： 決定最終的基本造型，油泥是用最終版的CAS數據，通過銑床制成1：1的模型，油泥模型直觀、明了，更有利于造型師從不同角度審查造型，在這一階段，在CAS上沒解決的工程問題必須全部解決掉，同時，對造

16、型師在油泥上作的改動要及時地校核其工程可行性，確保油泥造型在工程上是可以實現的。,6、油泥階段的總布置工作,四、整車總布置設計,54,油泥點云,油泥階段的工作內容基本與CAS階段的內容相同，只是要以油泥為基礎，掃描油泥，在點云基礎上校核是基本的方法。 工程部門及工藝部門應該對油泥造型的可行性進行評審,四、整車總布置設計,55,油泥評審問題,四、整車總布置設計,56,油泥評審問題,四、整車總布置設計,57,A面,四、整車總布置設計,58,Typical-Section： 工程部門更新斷面，確定最終的設計方案，為三維數據作準備。,車身最終斷面,外飾最終斷面,7、工程階段的總布置工作,四、整車總布置

17、設計,59,BIW-Layout: 大部分零件的安裝都與車身有關，在車身Layout階段，需要工程部門將各自零件的安裝信息表現到斷面中，車身可以根據這些安裝信息在車身上做具體的安裝結構。 在這個階段，總布置需要布置各個零件的信息。包括COP零件及供應商提供的數據。通常由總布置先確定位置，車身工程師可根據具體的工程需要調整位置，不改變造型、滿足總布置設計目標及零件應用性能即可。,四、整車總布置設計,60,車門-LAYOUT,四、整車總布置設計,61,前端-LAYOUT,四、整車總布置設計,62,DMU-CHECK： 隨著工程設計的深入，設計數據相繼發(fā)布，總布置需要校核所有零件之間的干涉及間隙。,

18、四、整車總布置設計,63,DMU校核內容,四、整車總布置設計,64,電器,四、整車總布置設計,65,車身-DMU圖片,四、整車總布置設計,66,整體校核結果,四、整車總布置設計,67,五、人機工程,五、人機工程 、H點的確定 、駕駛員視野 、室內的布置 、室外的檢查 、出入方便性,68,乘坐舒適性,操控穩(wěn)定性,行車安全性,視野性,以人為本,汽車總布置的指導思想,五、人機工程,69,五、人機工程,1、H點的確定,H點的定義,H點的求取,70,五、人機工程,H點的定義,H點（Hip Point）： 是二維或三維人體模型樣板中人體軀干與大腿的連接點即胯點，在汽車車身設計中常把它叫做H點。根據應用場合

19、的不同，H點的表達也不同：汽車實際H點、設計H點、座椅參考點。,71,五、人機工程,SAE適意線法： 在SAEJ1517中推薦了不同百分位的一組適意駕駛位置時H點的位置線，其中每一條曲線都表征了H點位置與定位參考點之間的水平和垂直方向的位置關系。,H點的求取,72,五、人機工程,駕駛員位置優(yōu)化的區(qū)域法 ： “駕駛員位置優(yōu)化的區(qū)域法”子系統通過計算H點域來確定不同百分位的H點的位置，進而確定H點的行程。在此基礎上，通過系統中的優(yōu)化工具分析對比不同的座墊角、靠背角、H點的位置和行程，就可以最終選擇最佳的參數組合方案，從而達到指導座椅布置和設計的目的。,73,五、人機工程,74,五、人機工程,75,

20、視覺原理,視野的校核,增強視野的對策,視野安全的發(fā)展趨勢,2、駕駛員視野,五、人機工程,76,在汽車主動安全系統設計中應用的主要視覺特性如下： 視角： 由瞳孔中心到被觀察對象兩端所張開的角度。在一般照明條件 下，正常人的眼睛能辨別5m遠處兩點間的最小距離，其相應的視角為1，被定義為最小視角。人眼辨別物體細部的能力隨著照度及物體與背景亮度的對比度的增大而增大。,保證汽車安全運行需要駕駛員能及時接收足夠正確的信息80%以上的信息是駕駛員通過視覺獲取的。,視力： 人眼對物體細部識別能力的生理尺度， 被定義為臨界視角的倒數。規(guī)定當臨界視角為1時，視力等于1.0，為正常視力。,五、人機工程,視覺原理,7

21、7,視野： 指人的眼睛觀看正前方所能看得見的空間范圍，常以角度表示，按狀態(tài)可分為靜視野和動視野。正常人雙眼靜視野范圍：在垂直方向約為130（視水平線上方60，下方70）；在水平方向約為120（兩眼內側視野重合約60，外側各30）。為了減輕人眼的疲勞，人-機系統設計中常以人眼的靜視野為依據。 動視野范圍是車速在40km/h時，雙眼總視野約100 ，車速在75km/h時，雙眼總視野約65 ，車速在100km/h時，雙眼總視野約40 ，因此在高速行駛時，要及時發(fā)現并躲避突然闖入的人貨物比較困難。,五、人機工程,78,視覺的運動規(guī)律： 眼睛水平運動比垂直運動快，通常先看到沿眼睛水平運動方向放置的物體，

22、后看到沿眼睛垂直運動方向放置的物體；人眼沿垂直方向運動比沿水平方向更易疲勞；人眼視線移動習慣于從左到右、從上到下和順時針方向運動；人眼對水平方向尺寸和比例的估計比垂直方向準確。,視距： 指眼睛到被觀察對象的距離。一般應據被觀察對象的大小和形狀，理論上在380760mm之間選擇最佳視距。但從經驗上來講最好不要超過620mm.,五、人機工程,79,駕駛員視野設計主要包括： 直接前方地面視野 交通燈視野 A柱障礙角 外后視鏡視野 直接后方視野及間接后方視野 儀表板視野,視野校核,汽車駕駛視野是汽車主動安全系統中的重要組成部分，是整車總布置及造型設計要始終關注的基本方面汽車駕駛視野的宜人化程度直接決定

23、車輛預防交通事故的性能。,五、人機工程,80,汽車駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按照自己的意愿將座椅調整到適宜位置，并以正常的駕駛姿勢入座后，他們的眼睛位置在車身坐標中的統計分布圖形。由于統計分布圖形成橢圓狀，因此被稱為駕駛員眼橢圓。,眼橢圓的提出和定義,三維眼橢圓示意圖,五、人機工程,81,眼橢圓是汽車視野設計的基準，它只有與視線（切線）一起使用方有意義。如圖所示，設該眼橢圓為第95百分位的眼橢圓，由目標點O向眼橢圓做視線，則意味著有95%的眼睛位于該視線的下方，另有5%的眼睛位于該視線的上方。即有95%的人群可以通過該視線的下方看到目標O，而有5%的人群則不能通過該視線的下方看到目標O。

24、,眼橢圓的含義,眼橢圓的意義,五、人機工程,82,直接前方地面視野、交通燈視野及后方視野,五、人機工程,83,汽車駕駛員直接前方視野還必須滿足風窗玻璃透明區(qū)至少應包括風窗玻璃基準點連線所包圍的面積。,五、人機工程,84,視野盲區(qū)包括由于方向盤產生的儀表板盲區(qū)以及由車身A、B、C柱等因素形成的視野盲區(qū),由轎車車身各支柱形成的視野盲區(qū),駕駛員A柱障礙角,視野盲區(qū),五、人機工程,85,A柱障礙角求做示例,五、人機工程,86,A柱障礙角求做示例,五、人機工程,87,內后視鏡視野,內后視鏡尺寸： 必須保證能在其上繪制一個矩形,該矩形的高度為40mm，底邊長為a a=,150,1+,r,1000,r120

25、0mm,五、人機工程,88,外后視鏡視野,五、人機工程,89,儀表板視野,五、人機工程,90,儀表視野,五、人機工程,等播放器 要注意避開此盲 區(qū)！,91,另外，視野校核還包括： 儀表盤的防眩檢查： 用于檢查儀表盤是否引起眩目，以便設計 儀表罩外形和位置。 遮陽帶布置： 確定符合SAE標準的遮陽帶的最低位置和最大面積。,五、人機工程,92,擴大風擋玻璃有效透明區(qū)的面積，減小風窗玻璃的傾角并使之靠 近駕駛員的眼睛，前后風擋玻璃向兩側包圍； 減小立柱的投影寬度。為了減小立柱對視野的妨礙，立柱相對于 駕駛員眼點的投影寬度應盡可能小于駕駛員的瞳距（一般為 65mm）。當投影寬度小于駕駛員的瞳距時，則在

26、汽車前方的某一 點，A柱所造成的視野盲區(qū)就得以消除；在投影寬度大于或等于 駕駛員兩眼之間的距離時，雙眼的視野盲區(qū)不可能消除。 對發(fā)動機蓋采取措施，如降低高度，縮短其長度，以確保駕駛員 有足夠的前方視野，但是這樣與行人保護要求相違背。,車身設計,增強視野的對策,93,目前汽車座椅布置的普遍問題是: 布置過于靠外，使駕駛員左前方視野極??； 有些座椅布置的過于靠后，使駕駛員前方180范圍內的視 野盲區(qū)極大； 座椅的設計高度與車身高度不匹配，也使駕駛員的視野變壞。 對策： 在保證駕駛員上下車方便性和乘坐舒適性的前提下： 1、減少座椅坐墊和靠背的傾角； 2、座椅布置靠近車的前部； 3、選擇適當的座椅高度

27、； 4、在于總布置不發(fā)生干涉的條件下，將座椅布置靠近中間一些。,座椅的布置,五、人機工程,94,后視鏡要盡可能靠近直前視線 后視鏡的大小、鏡面曲率與視野角度選擇適度 后視鏡的布置位置合理,后視鏡的設計,五、人機工程,儀表板設計,儀表的布置視野要求 合理選擇方向盤直徑,95,惡劣天氣的視野保持,雨刷系統的合理布置與校核 除霧、除霜裝置的合理布置與除霜分析 遮陽板的布置,五、人機工程,增強夜間視野,各種燈具的位置要求 各種燈具的配光性能要求 大燈洗滌裝置,96,適應汽車造型的需要 電子技術的發(fā)展給視野以新概念 汽車輔助設施配置更加完善,汽車視野安全的發(fā)展趨勢,五、人機工程,97,五、人機工程,、室

28、內的布置,儀表板的布置,安全帶的布置,98,五、人機工程,車內設計安全、舒適的各種條件,99,五、人機工程,手伸及界面（三部分）,儀表板按其使用頻率和重要性可將控制件劃分成兩級,一級控制件應布置在駕駛員佩戴三點式安全帶時手伸及面范圍內,儀表板的布置,100,五、人機工程,二級控制件應布置在駕駛員佩戴兩點式安全帶時手伸及面范圍內。,101,參考ISO4040對轎車手操縱件、指示器及信號顯示裝置的合理布置規(guī)定，操縱手柄的活動范圍應為:在轉向盤上表面向下170mm，直徑約為方向盤直徑兩端各加100mm的范圍之內，各區(qū)布置的裝置如下:,五、人機工程,儀表板布置分區(qū),102,五、人機工程,儀表板布置分區(qū)

29、表,103,五、人機工程,中央控制區(qū)校核,l)副儀表板開關及控制旋鈕布置； 2)50mm變速換檔手柄包絡軌跡； 3)CDDVD安裝軌跡； 4)點煙器的散熱； 5)煙灰缸及儲物箱空間要求。,另外，對于副駕駛側氣囊，安全氣囊爆破時面板打開，其最大開啟位置不能與前風擋玻璃發(fā)生干涉。不同爆破力爆破的氣囊都不能與面板開啟軌跡干涉。,104,空調流場分析,應滿足的性能指標 以A點(面部)為目標，對于U: BLK； 以A點(面部)為目標，對T: BLK； 以Bl點(胸部)為目標，對于U: BLK； 以BZ點(胸部)為目標，對于T: BLK； 以C點(胃部)為目標，對于T: BLK；,五、人機工程,105,U

30、:表示上部出風口，它可以將冷風送到乘坐者的面部和胸部，而 不需要送到胃部點; 注:上部出風口優(yōu)先選用向車內送風，但也允許向外送風 T:表示為覆蓋全車的空調出風口，允許吹向胃部，它也可作為吹 向頭部的第二選擇。 BLK:表示出風口被遮擋部分的百分,五、人機工程,106,安全帶的布置,五、人機工程,在法規(guī)14167（汽車安全帶安裝固定點）中規(guī)定，如果插鎖的角度不固定，要求在所有可正常移動的位置，插鎖的角度都在0-0度范圍內；如果插鎖角度固定（放在座椅上），在所有正常乘坐位置 ，角度為50-70度范圍內。,安全帶固定點,上部固定點位置同樣參照法規(guī)要求確定，要考慮剛度和強度要求。,107,五、人機工程

31、,安全帶,95%男人的安全帶走向來確定。 安全帶的織帶走向的線與假人 脖子至少24mm的間距為好。 注意滑動座椅要同時滿足要求。,108,五、人機工程,卷收器,卷收器的位置沒有法規(guī)規(guī)定，位置的確定只要是在現有的卷收器角度0、3、5、8、12、15、18、27、30、90度（公差為1.5度）的范圍內選取，并且在側圍鈑金的強度好的地方作為卷收器的布置位置。 擺放卷收器時，卷收器的支架要與地板面垂直；為了節(jié)省室內空間，可考慮將卷收器反過來放置。,109,五、人機工程,、室外的檢查,110,五、人機工程,、出入方便性,動作瞬間介紹 采用高身高軀干大腰圍身材的健康男人為標準。 左腳站在地上右腳距離門檻1

32、00mm 左右腳跟和門檻等高，身體外轉，和后排H點位置相對應。,111,五、人機工程,前部出入方面性,門檻高度,點高度,mm,門框,112,五、人機工程,腿部方便性影響因素： 1、方向盤 2、儀表板 3、前門打開時內飾 板的間隙。,113,五、人機工程,后部出入方面性,腿部方便性影響因素： 1、前后R點距離 2、后座膝部空間 3、后門打開時內飾 板的間隙。,114,五、人機工程,門框開度, H701100mmH701160mm,115,五、人機工程,門檻的布置,H115330mm B160mm,116,六、行人保護對布置設計的影響,六、行人保護對布置設計的影響 、背景來源 、關于車輛安全性能

33、、行人保護 、行人保護對總布置的影響 、前沿的工程解決方案初探,117,六、行人保護對布置設計的影響,、背景來源,行人保護是始于20世紀80年代的一項歐洲計劃,其法規(guī)執(zhí)行從2005年開始第一階段,2010年起進入第二階段。 宗旨：降低行人在交通事故中的傷害程度，最大限度的保護行人。 與我們經常提到的NCAP或R94 R95等標準實施宗旨不同(保護乘員),118,六、行人保護對布置設計的影響,、關于車輛安全性能,有關車輛安全性能方面可以進一步擴展至更加細化的眾多改進：比如車輛前照燈設計、制動和輪胎技術、乘客人機工程學和視野的改進，行駛平順性和操控性的改進，以及車輛抗撞性能和乘客約束保護性能的大幅

34、度增強等。 但在乘員保護提升的同時帶來了可能出現的行人傷害程度的加重問題，在歐洲調查發(fā)現行人大約占人員傷亡的的30%以上。這些原因是造成歐洲等相應國家的立法者提出改進車輛設計，保護易受傷害的行人。,119,六、行人保護對布置設計的影響,、行人保護,基于法規(guī)擬設定初期所設計的子系統撞擊模擬器相應的試驗程序更能理解這一法規(guī)的側重點。 下腿部（包括膝關節(jié)）與保險杠碰撞； 上腿部與發(fā)動機罩前緣（BLE）碰撞(其撞擊模擬器能量取決于 車輛幾何形狀)； 兒童和成人頭部與發(fā)動機罩碰撞(使用半球形人頭模型),120,六、行人保護對布置設計的影響,車輛在與行人碰撞中,行人主要傷害接觸點。,121,六、行人保護對

35、布置設計的影響,上腿部與發(fā)動機罩前緣碰撞 車輛發(fā)動機罩前緣區(qū)域（包括發(fā)動機罩鎖裝置、水箱上橫梁和前大燈）也使用相同的上腿部撞擊模擬器，但也有一些重要差別。撞擊模擬器的能量和受撞角度取決于車輛幾何形狀，即發(fā)動機罩前緣高度，以及保險杠(如圖)。發(fā)動機罩前緣越高，則保險杠杠頭越短，沖擊能越高。通過調節(jié)撞擊模擬器的重量和速度，沖擊能可介于200-700焦耳之間。,122,六、行人保護對布置設計的影響,人頭模型與發(fā)動機罩碰撞 經調查表明，大部分致命傷害是導致頭骨骨折或大腦損傷。根據所遵循的試驗協議，在發(fā)動機罩區(qū)域采用三種不同重量的撞擊模擬器： 2.5公斤兒童頭部撞擊模擬器用于歐洲法規(guī)第二階段（2010年

36、起實 施）和EuroNCAP的要求； 3.5公斤兒童/矮小成人頭部撞擊模擬器用于歐洲法規(guī)第一階段試驗 （2005年起實施）； 4.8公斤成人頭部撞擊模擬器在歐洲法規(guī)第一階段試驗中僅用作監(jiān) 測，在EuroNCAP協議和歐洲法規(guī)第二階段中則是試驗的組成部。 撞擊模擬器之間頭部構造相類似，由鋁質頭骨組成，其重心包含 著三個加速計，并覆蓋著乙烯塑料表層。 人頭模型以預定的角度射向發(fā)動機罩，碰撞時呈自由移動形。采用的相同方程式計算頭部性能指數或頭部傷害度指數（HIC）。,123,六、行人保護對布置設計的影響,第一階段所要求的碰撞條件,第二階段所要求的碰撞條件及EuroNCAP要求,124,六、行人保護對

37、布置設計的影響,分別概述如下： 保險杠裝置。在第一階段、第二階段和EuroNCAP中，下腿部或選擇性上腿部以相同的速度和試驗條件碰撞保險杠，但兩個階段有不同的傷害度限值。 發(fā)動機罩前緣。在第一階段、第二階段和EuroNCAP中，下腿部碰撞速度和碰撞條件相同。然而，第一階段僅是監(jiān)測傷害度指數。第二階段則強制實行限值，目前EuroNCAP 應用的一套比例圖將在以下內容中進行更加詳細的說明。 發(fā)動機罩和前窗。第一階段要求3.5公斤兒童/矮小成人以35公里/小時的速度作用于發(fā)動機罩表面，并強制實行傷害度限值。4.8公斤成人頭部以35公里/小時的碰撞速度作用于前窗區(qū)域，但僅做監(jiān)測。在第二階段和EuroN

38、CAP中，用于發(fā)動機罩前緣的2.5公斤兒童頭部和用于發(fā)動機罩后緣的4.8公斤撞擊模擬器取代了3.5公斤撞擊模擬器。碰撞速度提高至40公里/小時，從而將撞擊模擬器能量提高25%。第二階段的傷害度限值將更加嚴格，EuroNCAP基于第二階段的傷害度限值應用比例圖。,125,六、行人保護對布置設計的影響,主要差別是傷害度限值，達到第二階段限值的難度遠遠超過了第一階段。EuroNCAP應用的比例圖有助于使汽車生產商能夠確定其得分目標。下表顯示了傷害度限值的對比。,126,目前，EuroNCAP在評估行人保護時進行： 6次兒童頭部碰撞 6次成人頭部碰撞 3次上腿部碰撞 3次下腿部（或選擇性上腿部）碰撞

39、每次試驗最高可以獲得2分，總分最高為36分。比例圖應用于每次試驗的傷害度程度。HIC為1350或更高時，得分為0分；HIC為1000或更低時，得分為2分。介于這兩個限值之間的得分參照線性比例圖，如下圖,六、行人保護對布置設計的影響,127,按此方法,目前大部分車輛獲得了兩星級，本田思域雨燕獲得了三星級，目前尚未有車輛達到四星級。,六、行人保護對布置設計的影響,128,歐洲uroNCAP/日本在法規(guī)要上有區(qū)別，體現在碰撞區(qū)域的位置和大小也有變化。在發(fā)動機罩上以一定的環(huán)繞距離（WAD）標出了碰撞區(qū)域，這是從地面到保險杠并沿著發(fā)動機罩表面的尺寸。,六、行人保護對布置設計的影響,頭部撞擊模擬器WAD區(qū)

40、域的對比,129,車輛設計變化 行人保護融入車輛開發(fā)流程時將導致目前車輛設計的根本變化。為了滿足這些行人傷害度限值，車輛外表必須進行技術和設計變化，導致了車輛造型的重大變化。行人保護要求與造型要求相矛盾必然造成總布置的問題。,六、行人保護對布置設計的影響,、行人保護對總布置的影響,130,未達到下腿部要求的額外總布置區(qū)域,前端輪廓的變化,結合下腿部要求時的保險杠總布置變化,六、行人保護對布置設計的影響,131,這些設計變化的要求造成了車輛其他功能方面的問題，其中造型和車輛長度最為明顯。造型通常要求車輛長度和前懸較短，以及保險杠下部呈現后掠形(楔形)，但這些隨著對下腿部碰撞保護要求的推行而不再可

41、能。 保險杠橫梁和外表面之間的布置空間也將增大，為撞擊模擬器減速提供足夠的變形空間，從而達到傷害度限值的要求。 為了達到第一階段的要求，下腿部需要60毫米左右的布置空間；為了達到第二階段的要求，或者為了保險杠裝置獲得EruoNCAP的最高得分，下腿部則需要80毫米的布置空間。目前大部分車輛按照低速保險杠碰撞條例（ECE42）的可用布置空間介于20-40毫米之間，所以布置空間很可能需要再增加20-40毫米。,六、行人保護對布置設計的影響,132,通過保險杠下端向前來控制下腿部彎曲角度時將改變車輛周圍的氣流，影響前后的空氣動力學平衡，這在高速操縱、轉彎和制動時很可能變得更加明顯。此外，進入車輛冷卻系統的空氣流量也很可能發(fā)生變化，從而影響發(fā)動機冷卻性能。這些并非重大問題，但需要進行重新優(yōu)化及設計。 其他許多保險杠要求也必須進行處理，例如耐久性、耐熱性和總成。為確保針對下腿部要求達成合理的解決方案，需要考慮構造和部件公差。眾所周知，如果沒有控制保險杠泡沫厚度、密度公差和保險杠外殼厚度公差，會導致傷害度水平超過預期值。,六、行人保護對布置設計的影響,133,如下圖，這項碰撞也會影響前照燈組件。精心的設計和造型可以降