第三章车身总布置设计

1、第三章 车身总布置设计§3-1 概述车身总布置在很大程度上受制于整车（底盘）总布置的发动机位置。 一、车身总布置与整车总布置的关系在整车总布置和底盘总布置基础上进行，受发动机的位置制约很大。需整车总布置提供：汽车总长La、总宽Ba，总高Ha、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR等控制尺寸；轴荷分布范围；底盘各总成的位置和轮廓尺寸包括动力总成、水箱、前后桥、传动轴、车轮、悬架、转向系等；乘员数及行李舱要求；使用要求及操纵机构的相互位置等。二、车身总布置的工作内容根据整车设计要求确定车身各部分尺寸包括：乘客门、司机门、安全门、行李舱、地板高、侧窗数量及高度、内高、内宽等；确定整车外形前后围

2、、车顶、侧围的大致曲线和尺寸，前后风窗位置与角度等；驾驶区布置方向盘位置（角度）、仪表板、驾驶员位置及操纵机构和踏板的相互位置；乘客区布置座椅布置、通道宽度、内高等；空调系统的位置制冷、采暖、除霜、通风换气、空气净化装置的位置及管道位置；行李舱大小及位置；视野设计校核；乘客上下车方便性确定；安全性设计被动安全性（安全带、扶手、软化等）。 三、车身总布置的主要依据整车（底盘）总布置的有关参数和发动机布置；整车的使用条件和用户要求；国家、行业有关标准、法规；人机工程学的要求；制造、工艺条件等。 四、车身总部布置的工作程序 车身主要尺寸参数的确定外廓尺寸和有关总布置尺寸；车厢内平面布置；座椅和操纵机

3、构布置；驾驶区布置仪表台（板）、驾驶座、空调控制板、操作辅助设备、视野校核等；客车横截面布置踏步、地板、内高、座椅、侧窗、内行李架、灯具、空调管道等；备胎、油箱、电瓶、行李舱等布置；必要的校核确定尺寸、位置的需要。如：发动机舱门、行李舱门、视野、车门等的运动校核。经过上述工作，即可画出15车身总布置图。注意：上述各阶段往往反复交叉进行，很多尺寸（位置）需要反复推敲，修改后方能确定。§3-2 客车的布置型式与主要尺寸客车的布置型式、主要尺寸与整车总布置、发动机位置、使用对象等有很大关系直接受底盘和发动机位置的制约。一、客车的布置型式以大客车为例现代大客车几乎全部采用平头式。根据发动机位

4、置的不同，大客车布置型式有三种、前置、中置、后置。 共性：平头、厢式、后轮驱动；个性：按发动机位置的不同，分为前、中、后置三大类。1、前置发动机式优点：10、通用性好与货车通用部件多； 20、发动机冷却条件好，维修、拆装方便； 30、传动系及操纵机构简单，易于布置。 缺点：10、发动机凸出于地板平面之上，车厢面积利用率低，； 20、轴荷分配不利，前悬短、后悬长、转向沉重，影响安全； 30、传动轴从地板下通过，使地板高度，上下车方便性； 40、车内噪声大、振动大，隔热隔烟性差，乘座舒适性； 50、乘客门布置在轴间，削弱了车身刚度； 60、传动轴长（一般三节），临界转速低，易共振。我国生产的普通型

5、大客车，因大多采用与货车底盘具有很大通用性的简易客车底盘改装，都采用了前置发动机布置型式。一汽和二汽利用货车总成生产专供改装中、低档客车的前置客车专用底盘。2、中置发动机式采用卧式发动机中置 优点：10、车厢面积利用率最高，Fmax； 20、车内噪声小、发动机与车厢隔绝较好； 30、传动轴短，轴间重量分配良好； 40、外形设计和座椅布置不受发动机限制； 50、车门可开在前轮之前，适合单人管理。 缺点：10、发动机冷却较差，水箱布置困难； 20、地板高度高、重心高（为保证发动机安装空间）； 30、发动机易被尘土弄脏，保养维修困难； 40、寒冷地区使用，发动机保温困难； 50、远距离操纵，机构复杂

6、； 60、对地板密封要求高，否则噪声、气味、热量易进入车厢。中置发动机客车适用于道路条件好的地区使用，要求发动机可靠性好。但上述明显缺点，限制了在大客车上的推广。3、后置发动机式 后纵置直列式，容易实现。但后悬长、高度大；三种型式： 后卧置高度小、布置较为紧凑； 后横置后悬可以缩短，但传动机构复杂。除和中置相同的优点外，其独特的：优点：10、发动机与车厢隔绝最好，废气不会进入车厢； 20、车身振动、噪声小、舒适性好； 30、轴间重量分配良好，面积利用率高，F； 40、易于在车厢外检修发动机，能在地板下形成较大的行 李舱； 50、地板可以降到最低高度，使上下车和车内行走大为方 便。缺点：10、发

7、动机散热较差，需要冷却效果强的散热器； 20、远距离操纵，机构复杂。（随结构的改进，机电液一 体化技术的发展，该问题已逐步解决）。发动机后置的布置型式适用于城间长途客运、旅游观光和城市公交，80年代以来被广泛采用。欧洲某些铰接式大客车也将发动机布置在后节车厢的尾部，由第三轴驱动铰接推进式大客车。如：Neoplan N421/SL型；Scania BR112RA型等。二、车身主要尺寸 1、车身尺寸所受的三种限制：公用道路的行驶状况：涉及汽车是否符合交通要求和某些使用尺寸最小值的要求由国家标准和国际标准决定； 与运输方法（式）有关的车身尺寸方面的限制， 旅客的运输情况 无明确规定，取决于车身和所运

8、送人、货的关 货物运输情况 系。如运送残疾人或儿童，运输沙石或棉花， 自卸与否等。 2、标准规定为保证公路运输有序进行，各个国家、甚至各个大陆之间的汽车运输和汽车产品，有必要制定统一的标准、规范。国际上较有影响的制定商用车标准的机构10、联合国经济委员会公路运输分委员会该委员会为联合国制定有关公路运输方面的标准和规范。如：关于客车方面的有36号法规，全称：E/ECE/324 E/ECE/TRANS/505 1975-11-12 联合国关于采用统一条件批准机动车辆的装备和部件并互相承认批准的协定书附件35，附入协定书的36号法规关于公用车辆（大客车）结构的统一规定20、欧洲经济委员会公路运输事务

9、工作小组（WP29）该工作小组设立于1953年，目的是制定供汽车和挂车制造用的统一标准。所制定的标准很多都被联合国所采用，如36号法规等。30、国际公共运输联合会（UITP）该联合会设在法国，制定了大量有关公共汽车（客车）的标准和规范，并被世界上大多数国家采用。如：1981年在都柏林的第44届国际会议上制定了：“公共汽车标准化的建议”1985年在布鲁塞尔会议上制定了：“铰接式公共汽车推荐设计规范”中国的有关标准GB7258-97机动车安全技术条件，规定了机动车在中国公用道路上行驶的基本技术条件。GB1589-89汽车外廓尺寸限界，规定了中国汽车的外廓尺寸限制。国家标准GB，机械工业部标准JB，

10、城建部标准CJ，交通部标准JT等，都颁布了一些涉及汽车和挂车车身的不同要求的标准。国家标准和部颁标准是设计的原始依据之一，如果不符合要求，将不能出厂在公用道路上行驶，既不能发展一个国家的汽车运输，也不能发展国际贸易关系。注意：所有标准、规范都在不断完善和发展，应及时跟踪标准的修改和制定情况。标准规定10、汽车外廓尺寸外廓尺寸由长度、宽度和高度所确定。高度尺寸针对空载而定。超过外廓尺寸的规定，原则上不允许。特种车例外，但每一种个别情况都必须有详细说明，并经过批准。若汽车用铁路运输，则外廓尺寸将有一定的附加限制。汽车装上火车后，总的尺寸不能超过铁路运输车辆的外廓尺寸限制。20、重量及其在各轴上的分

11、配车身重量分配汽车车轴所能承受的载荷，必须考虑桥梁、路面容许载荷的规定。一般，规定：双轴汽车总重：Ga180190KN 三轴汽车总重：Ga320KN轴荷分配（桥梁承重限制）： 双轴汽车后轴单轴负荷：130KN 前轴单轴负荷：60KN 三轴汽车双后轴负荷：240KN一些标准对驾驶员和乘客的计算质量、随身行李、公共汽车每m2所站立的人数等都有较详细的规定。如：GB12428-90客车装载质量计算方法，规定： 乘员平均质量：60kg； 乘员手提物平均质量：3kg； 每位乘员随身行李的平均质量：10kg（推荐值）； 城市客车不计手提物质量，每m2站立乘员8人。30、车身外形除前述外，还有一些规定也间接

12、影响车身外形。如：GB/T13049-91客车通用技术条件 GB4785-84汽车和挂车的外部照明和信号装置的数量、位置和光色上述标准对车门、车窗、座椅位置、外部照明设备配置、关于不使用尖锐和突出构件的规定，以及确定应配哪些必要的设备等都作了较明确的规定。标准中规定了在车身上有可能布置汽车必要的外部照明设备的范围的上、下限和距周边的距离等。当客车车长超过6米，除照明设备等外，还必须设置侧转向灯。§3-3 客车车身的布置不同类型的客车，因使用对象和使用条件不同，对车身布置的要求也不同。一般客车车身布置包括两部分内容：驾驶区布置和乘客区布置。一、驾驶区布置1、驾驶区的特点 10、驾驶员工

13、作的场所，是任何一种汽车都必需的组成部分；20、不同于一般地面操作台和飞机、火车、轮船驾驶舱，操作环境的变化为随机的开放式；30、受振动、颠簸、噪声和排气污染的影响大，使驾驶员经常处于紧张状态；40、仪表、按钮、杆件等操作频繁，要求驾驶员高度集中精力。为保证行车安全，必须给驾驶员设计一个安全、舒适的工作环境。2、驾驶区布置目的：决定驾驶员的视点和驾驶姿势； 确定驾驶员与汽车操纵机构之间的尺寸关系以及作用在踏 板上的力的大小；要求：符合一系列标准与技术条件的规定； 满足驾驶员生理和心理上的一整套特点； 满足在特定车型上的工作条件。（1）座椅的主要尺寸驾驶员的座椅尺寸如图示。试验研究证明，驾驶员的

14、座姿对操作有很大影响。主要参数有：座高、座椅深度、宽度、靠背角、座垫角、靠背高等。GB/T13057-91客车驾驶员座椅尺寸规格规定了满足客车使用要求的驾驶员座椅尺寸规格，标准中的规定根据大量试验和人机工程研究的结果而提出，其主要影响驾驶员座姿的舒适程度和操作的方便程度。（2）驾驶座位置取决于：方向盘倾角、直径R、座椅高度A。对不同身高的人，要求：·通过座椅调整前后、左右、高度、靠背角最佳位置状态；·座垫刚度、倾斜角，方向盘倾斜角，各踏板至座椅的距离可根据需要进行调整。目前，根据汽车吨位、驾驶员的工作性质和前方下视野判据的不同，按传统布置和厢式布置，驾驶座椅的布置形成了低位

15、和高位两种布置形式。低位布置多用于轿车，方向盘倾角=4080°；高位布置用于厢式车、中大型车等商用车辆，=1530°。（3）方向盘倾角影响驾驶员施加到方向盘上的力的大小。PK，PK原因：很小时，从手臂直到肩膀的肌肉都参加工作；很大时，只有手臂到胳膊肘这一段肌肉在用力。注意：在上述结论下方向盘并不能安装到极限位置，因为这两个角度都不能满足人手的自然工作条件：1570°。客车方向盘的倾角一般在1525°之间。为充分满足不同身材驾驶员的需要，现代客车方向盘应根据要求在一定范围内调整而不影响正常操作采用双万向节转向柱。的优点：·驾驶员施加到方向盘上的力

16、增大；·前臂可以支撑到方向盘上，长时间操作疲劳；·为操作方便，使座椅靠近前围，有利于扩大前方视野。 当驾驶员水平视线与头部轴线的夹角接近90°，是人眼最容易感受到周围景象的最佳视角区。头部上仰或下俯的角度过大，时间略长就会感到疲劳舒适性。人眼视线的这个特征，容易被设计者忽略。（4）踏板相对于座椅的位置决定脚掌踩在踏板上的压力大小。根据座垫和踏板的高度差hp，一般驾驶员可发挥出的力PP=9801960N，力PP随hp。原因：hp靠背反力。踏板相对于座垫的最佳位置见图。驾驶座位很低的汽车运动车、赛车，hp为负值。踏板力PP随座椅位置的变化关系见图。（5）方向盘直径d

17、决定驾驶员发出的转向力矩M= PK·d和方向盘角速度。d小传递力矩不大，但能保证转向柱有较大角速度；d大传递力矩大，但转向角速度小。小直径方向盘（d=280350mm）一般用于运动车、赛车，这类车传递转向力矩是次要的，重要的是迅速转向。一般：轻型车 d=350420mm 载重车、客车 d=430600mm（6）踏板布置影响操作方便和舒适。油门踏板：经常操纵，要求轻便，做成鞋底状并适当外张，传动轴在下方，支撑在地板上，以满足习惯于将脚掌搁在上面，只靠改变小腿和脚掌的角度来进行操作。当油门踏板在发动机怠速运转的位置，人体样板脚掌踩在踏板上，应大致垂直于小腿。制动踏板：与油门踏板和转向柱的

18、间距应保持基本相等： 间距A=140mm， 踏板处地板应有适当倾角，以适应操作的舒适性要求。（7）变速杆、手制动操纵杆和各种按钮的布置位置由驾驶员的动作范围和各种机能所决定。原则：按各种操纵杆件和按钮的机能、人手脚的动作范围确定布 置位置； 频繁使用的按钮应布置在最方便的位置； 变速杆球头的位置应不影响驾驶员出入，到座椅R点（大 腿与躯干铰接点）距离600mm，且操作方便，并不与仪 仪表台、手制动杆干涉； 后置发动机客车采用远距离操纵，变速操纵力300N，当 300N时，应增加助力器。 3、对驾驶座椅的要求为保证驾驶员操作方便、舒适，减轻工作疲劳，现代汽车对驾驶座椅提出了较高的要求：能前后调节

19、，调整量±45mm；左右调节，调整量±45mm；座高调节，调整量100mm；大腿支撑调节，座垫倾角调节；靠背角和头枕倾角调节；背部支撑宽度调节；腰部支撑力调节；座垫刚度调节适应不同体重，保持最佳弹性。上述功能加上方向盘倾角和高度调节，可以使5%95%百分位的各种不同人体尺度的驾驶员都能获得适合自己身材的舒适性好、操作方便的座椅尺寸。GB/T13053-91客车驾驶区尺寸规定了客车驾驶区和驾驶操作位置的尺寸范围，可供设计参考。二、乘客区布置乘客区的用途、布置、装饰和附属设施的水平、功能是区别客车级别的重要标志。在中国，大客车是公共交通和公路客运的主体，服务于大众。因此，要求乘

20、客区布置：保证乘客站立和乘坐时所需的空间符合人机工程学的人体尺度基本要求；尽可能提高乘坐的舒适性和居住性；安全性好；使用经济性好。决定因素：·不同客车的使用条件和使用对象； ·制造成本生产经济性，决定了普遍采用平头、厢式， 做到车厢短、重量轻、零部件少、容量大、车身刚性好； ·使用经济性运输成本、座位数等。不同类型的客车，乘客区布置存在较大差异。1、车厢内平面布置（1）城市客车短途运输客车 特点：行驶站距短，乘客流动频繁。基本要求：保证乘客上、下车方便和便于在车内走动，保证有座位只是次要要求。布置方案：1+2布置方案该方案可以满足中等客流量线路的运输要求，车内有较

21、大的过道宽度和站席面积。一般布置两个乘客门，分别设在前轴之前和后轴之后，或轴间和后轴之后，或前轴之前和轴间，以保证乘客有序流动前门上车，后门下车。优点：增大了立席面积和过道宽度，增加了载客量，缓解了乘客拥挤。缺点：降低了一般使用条件下的舒适性；为适应多载客，自重和强度加大。1+1布置方案高峰公共汽车布置方案，有纵置和横置座椅布置两种形式。特点：车内只在靠侧窗布置两列座椅（或两排座椅）。优点：·车内座椅少立席面积、通道宽度最大； ·载客量大适用于城市高峰线路。缺点：·站立乘客多，舒适性差； ·自重及车身强度大； ·在非高峰期使用，经济性较差。无座

22、椅布置方案特殊的高峰公共汽车方案仅在我国上海个别线路的高峰期使用过。优缺点与1+1方案差不多，甚至比1+1方案有过之而无不及。混合式布置方案特点：后轴以前为2+1、1+1布置，后轴后为2+2布置；车门布置在轴间和前悬。优点：·既实现了座席较多，保证了一定舒适性和部分乘客的要求， 又保证了必要的站立和通道面积； ·满足了较大客流量的要求，经济性较好。缺点：舒适性未能满足全部乘客的要求。混合布置方案是一种较好的城市客车布置方案，采用较为广泛。（2）长途客车特点：乘客乘坐时间长，站距远，客流量较稳定。要求：保证乘坐舒适性，行李妥善放置。 2+2布置最常见形式； 2+1+2布置经济

23、布置，为增加载客量而加活 常见布置形式： 动座； 1+1+1布置舒适型布置，有两条通道，上下、 进出方便，单人单座，互不影响。原则：乘客座椅布置应面向前方； 增加活动座后，应保证活动座收起后的最小通道宽度； 乘客的侧视野应保证不受窗立柱影响； 必须有保证舒适的最小座间距； 为方便上下车，当车长10m时，应增设一个乘客门 当一个乘客门位于前悬处时； 当设置安全门时，其位置应处于与乘客门相对应的车身另 一侧安全门与乘客门不在同一侧，且最小尺寸为1250 ×550mm； 乘客门单门最小尺寸：1650×650mm； 双门最小尺寸：1800×1200mm。 （3）旅游客车

24、特点：客流量稳定，舒适性要求高。 要求：·将舒适性、安全性、观光性放在第一位； ·设置较完善的服务设施音响、闭路电视、导游设施、 冰柜、卫生间、车载电话等； ·有较大容积的行李舱。 常见布置形式：2+2式最常见的布置形式 1+1+1式豪华型布置，乘坐舒适，互不干扰， 上下车及车内行走方便。布置原则：座间距大，座椅靠背角、宽度可调，保证乘坐舒适性 好； 乘员视野、观光性好； 设置多个安全出口安全门、安全窗等； 通常只设一个乘客门乘员较少，客流稳定； 设置保证旅游舒适的服务设施； 卫生间布置应注意有效面积和卫生间门的开启，并具 有一定的卫生性。旅游客车的车内布置应给乘

25、员提供一个舒适、宜人的乘坐环境。三、大客车的横向截面布置 不同类型的客车，其主要的功能差别在横截面上也显著不同。 1、城市客车 要求：·地板高度根据上下车方便性确定，尽可能降低地板高度； ·内高应保证乘客在车顶扶手或栏杆下能自由走动； ·侧窗上沿梁高度应保证站立乘客有足够的视野角g。 扩大站立乘客视野的措施缩小顶厚尺寸Sd，减少顶盖的凸度，同时限制车身下部构件的高度。 带来的问题：·Sd窗立柱高度增加（内高不变）车身刚度内应力； ·若采用升高腰梁降低窗立柱高度车窗面积变小乘坐舒适性。 必须统筹兼顾。 降低地板高度限制条件：车架高度。纵梁和横梁受

26、载很大，为保证刚度，必须保持足够的断面。解决办法：a）采用桁架式横梁或具有较宽翼缘的横梁，自重； b）改变车身结构，使车身在横截面内抗弯刚度 车顶横梁加斜撑，底架采用格栅结构等； c）改变底盘结构。常用措施：·采用小直径高承载能力的轮胎；·采用单级主减速器，或单级主减速器与轮边减速；·完全采用轮边减速；·采用后置后驱动和远距离电控操纵布置型式；·采用非对称式弯纵梁。目前，英国城市客车所用轮胎比同类大客车轮胎直径100mm；德国城市大客车轮胎外径160mm；美国开始采用一种宽断面（305mm）、小直径的轮胎，使城市普通大客车的地板离地高度降到50

27、8mm以下。国际公共汽车联盟（UITP）在“关于城市客车标准化”的推荐意见中，提出“车厢地板应尽可能低一些，最高725mm。德国自68年以来，普通城市客车的地板高度已由725mm降到了540mm。2、长途、旅游客车 要求：·舒适性、观光性好侧窗大、采光好、车内平坦； ·人均占有空间大，车厢内高高； ·行李舱较大； ·安全性好。 布置办法： ·尽量抬高地板，消除轮包有利于座椅布置； ·在地板下形成较大行李舱0.1m3/人; ·采用“ ”地板时，高低地板差要小，一般200mm； ·第一排和最后一排设置扶手等安全设施；

28、·加大侧窗，增加采光、通透感和观光性； ·冷风管道、车内小行李架布置应不影响乘员进出座位。 当前，国外长途和旅游客车日趋高地板化： 一般：1200mm； 最高：15001700mm。高地板使车辆重心随行李舱内行李的多少而转移，将直接影响行驶稳定性。四、乘客座椅布置和尺寸 车架高度大客车地板高度取决于： 过道处地板距顶蓬的高度 与座椅高度无关。 座椅高度座椅间的距离面积利用率。趋势：稍微增加座垫距地板的高度，并相应改变座垫倾角和其它尺寸。但座垫距地板高度一般500mm。1、城市客车 全部向前布置三种座椅布置 两排座椅对置火车式布置 靠窗对置靠两边车窗各布置一排座椅，乘客 面对

29、面。要求: 向前布置时，座间距650mm； 对面布置，座间距1300mm； 座椅前面设有档板时，档板距座椅前沿280mm； 座椅前面无档板时，该距离300mm； 轮罩上座椅，其座椅上平面距轮罩上平面300mm； 座椅宽度： 双人座865mm； 单人座480mm； 三人座：13001350mm； 四人座：17501800mm。 靠背高度：520680mm。 2、长途、旅游客车 座椅一律横向布置，且面向行驶方向。 原则：·考虑长时间乘坐的舒适性； ·进出座位的方便性； ·乘员的观光、视野性； ·车内行走的方便性； ·座椅调整的影响。 等距布置较广，

30、但个别座位视野受窗柱影响。 不等距布置改变等距不足，但舒适不一。要求: 注意与侧窗窗距配合，使每个乘客都有良好视野； 长途、团体客车座间距应680mm，旅游客车750mm； 确定座间距应考虑前排座椅可能调整的最大靠背角； 标准双人座宽960mm； 单从座宽480mm； 靠背高度520680mm（旅游车取上限）； 座椅应实现靠背角、座宽可调，并尽可能配置踏蹬。 五、通道宽度、高度和扶手布置 1、重要性布置好坏直接影响乘客在车内走动的方便性和站立乘客的安全性。1、 通道宽度BT 决定因素：汽车总宽、座椅宽、车身壁厚等。 一般：车身总宽2500mm；乘客室座椅平面处宽22802390mm，与车身侧壁

31、凸出形状、骨架构件尺寸及内外蒙皮尺寸有关。 外廓宽度系数： 式中：B座椅平面上测得的车室宽； B客车外廓宽度。 要求：城市客车：双人通道BT900mm 团体、旅游客车：单人通道BT=420650mm 座垫平面处 长途客车：单人通道BT=310540mm 设计时，应尽量车室有效面积和通道宽度。 70年代末至80年代初的方基调客车BT 。 3、车内高度HW 影响车内乘员走动的方便性和站立乘客的舒适性。 长途、旅游客车：站距长、乘客稳定，HW1750mm；城市客车：站距短，上下频繁，有站立乘客，要求车内空间大， HW1900mm后置发动机客车，后桥后的通道高度可适当降低，但一般：HW1800mm。由

32、于结构限制，后置发动机客车发动机凸出地板高度过高驾驶区地板低于乘客区地板通道内允许有坡度和台阶：要求：乘客站立区内地板坡度6%； 后桥中心线前1.5m横向平面后的地板坡度8% ; 通道内每级台阶150mm,250mm。4、扶手为了乘客安全和方便上下车，大客车在车门入口和过道处都设有扶手。 要求：·扶手应有足够的强度和刚度；·设计安装应对乘客无伤害的危险无尖角、毛刺； ·扶手截面应方便抓握，安装位置恰当。材料：用=2535mm薄壁钢管或铝管制作，用塑料管制作较少。为减少导热和增强手感，可在其上覆盖一层塑料或聚胺脂发泡层。 ·安装位置：车顶扶手：装在座位上的

33、扶手高度与人头顶相近； 通道上方的扶手应高出人头顶100150mm。车窗扶手：车窗上沿扶手应低于车窗上沿100200mm； 车窗下沿扶手与车窗下沿平齐或略低。支柱：方便妇女儿童的扶手按座椅排列，可垂直或弯曲。车顶较高的客车，也可采用吊环或扶手与吊环结合，但必须注意吊环的强度和固定方式。六、车门踏步影响上下车的客流畅通和上下车的方便性与舒适性。要求：·级数越少越好； ·不同大客车应有不同的踏步高度和深度。欧洲：公共汽车地板高度700mm； 一级踏步离地高：350370mm。日本：90年代初推出无踏步公共汽车乘客一步就跨入车内乘客区，h=360mm。减少车门踏步的唯一措施地板高

34、度。常用办法：将平直纵梁改为拱形纵梁;改变驱动桥结构，采用主动齿轮下置的轮边驱动专用后桥后桥壳尺寸，后桥中心线车架上平面。采用小直径轮胎可使地板降到508mm以下；采用车身高度可调的悬架带高度调节阀的空气悬架，使乘客上、下车时车身高度降低100mm左右。我国对车门踏步规定（GB/T13055-91客车乘客区尺寸）：一级踏步高：h1400mm（空载）一级踏步深：B1300mm；其它踏步高：h2、h3300mm；其它踏步深：B2200mm；踏步内斜：C50mm。七、备胎、油箱和蓄电池的布置备胎、油箱和蓄电池的布置虽属于底盘总布置，但和车身及驾驶员的使用有很大关系，在车身总布置中应给予充分考虑。 备

35、胎：质量80140kg； 安装位置考虑轴荷分配，驾驶员一人装卸方便。在可能情况下应将备胎垂直安放。油箱 布置原则：·考虑轴荷分配合理； ·安全防火远离排气管和乘客门； ·加油方便性； ·发生碰撞、挤擦事故不会轻易触及。油箱容积以一昼夜不加油所行驶的里程来确定续驶里程SX。推荐： 城市客车：SX=400km近郊大客车：SX=450km 长途大客车：SX=500km各型大客车的油箱容量在100200L范围，油及油箱的总质量约为95300kg。八、仪表板上的布置仪表板上装有各种仪表、指示灯和各种控制（各种按钮和手柄）系统大客车运行中枢神经。仪表板上布置设计的好

36、坏，直接影响行车安全。原则：为保证驾驶员注意力集中和操作方便，控制按钮、手柄的布置距离和操作距离，指示灯的辨认识别距离等都应符合人体工程学的要求。要求：按钮和手柄应布置在仪表板右侧驾驶员右手能方便接近的 距离之内； 按使用频率的高低从右至左安排； 控制系统尽量布置在驾驶员的右手边，仪表布置在左手边， 指示灯安排在仪表的上方。九、大客车的安全性大客车载客多，出事故后伤亡大、影响面大。随着车速的提高，安全性越来越引起人们的重视。除制动系统外，大客车安全性与车身布置密切相关。要求: 驾驶区所有构件的棱角和边缘应采用半径较大的圆角； 正面碰撞时，前部车身应保证驾驶员最小的“生存空间”； 前部车身变形受

37、到一定限制，变形时能吸收较大的冲击能量； 设置防止驾驶员和乘员被从座椅上甩出去的设施安全带、扶手等; 前后保险杠能吸收一定的冲击能量，保护车身； 前后保险杠不应对行人和骑自行车者构成危险，且应不小于车宽的90%并不大于车宽防止刮伤其它车辆和行人，或被同向行驶的车辆刮弯反凹； 安全门、窗（安全出口）的位置与数量应符合GB/T13094-91客车通用技术条件和36号法规等的要求； 安全出口必须易于接近； 安全门必须车内外都能方便地开启；安全窗应能方便、迅速地操作，或采用容易击碎的安全玻璃； 安全出口应在车厢内、外部设以明显标志。有关大客车安全性的具体要求，可参阅有关标准、法规。第四章 人机工程学在

38、车身设计中的应用§4-1 概 述人机工程学是近40年来发展的一门新兴学科，在车身设计中得到了大量的应用。一、人机工程的概念研究对象：人机环境系统的整体状态和过程。任务：使机器的设计和环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。研究范围：人的生理、心理特征和能力极限能承受的极限；人机功能的合理分配充分发挥各自特长；人机相互作用及人机界面设计；相互作用利用信息显示器和控制器实现人机间信息交换的过程；人机界面使显示器与人的感觉器官的特性相匹配，使控制器与人的效应器官相匹配，以保证人、机之间的信息交换迅速、准确

39、。研究环境及其改善温度、湿度、照明、噪声、振动、尘埃、有害气体等对人的作业活动和健康的影响。以及控制、改善不良环境的措施和手段；研究作业及其改善人从事体力和脑力作业时生理、心理变化，由此确定作业时的合理负荷及耗能量、合理的作业和休息制度、合理的操作方法疲劳，保障健康，作业效率；研究人的可靠性与安全工程系统日益复杂和精密，操作人员面对大量的显示器、控制器，容易出现人为差错而导致事故发生。研究人的可靠性及影响因素，寻求减少人为差错，防止事故发生的途径和方法。 二、人机工程学与车身设计的关系 1、人机工程学的研究目的要解决的问题如何减少汽车的各种物理性能对人生理、心理所产生的影响；如何减少驾驶操作的

40、失误而造成的事故。2、在汽车工程中的应用对现有条件下驾驶汽车和乘坐汽车在生理、心理及社会等各方面进行大量统计与调查，引入生理学、医学、心理学、人体解剖学、运动生物学、人体测量学、工程学、机械学、环境科学、信息工程、系统工程等学科的观点和方法，开展全面研究和分析改善汽车的各种性能。目的：为汽车设计、改进提供各种调查、改进、试验与分析结果，使汽车更好地、尽善尽美地为人服务。3、车身内部各种物理量的变化和人体的承受范围人对车内各种物理量变化的感受具有一定的限度。车内各种物理量的变化超过允许条件感到疲劳、头晕、恶心、呕吐等生理上的病态变化和心理上的烦燥不安。措施：·采用各种灯光、音响报警装置

41、及时提醒注意； ·应用空调设备调节车室气候； ·采用各种绝缘、密封手段振动、噪声、空气污染。 为乘客创造一个安全、可靠、舒适的乘坐环境。4、研究内容： 人体尺度和操纵范围； 人的视觉和光效应； 听觉信息的传递和噪声干扰； 人体对环境的适应； 人车系统的响应时间； 人车系统的特性和安全驾驶； 饮酒对驾驶的干扰。要求：从主观和客观两方面使汽车的各种性能更好地适应人们的心理和生理上的要求。 5、达到的目的 ·根据人类生理、心理的自身规律来指导设计； ·为驾驶员创造一个安全性、操作性好，视野开阔、清晰而又舒适的工作环境； ·使乘客感到安全、舒适和方便，

42、不会有过度疲劳与不良的生理反应； ·从主观和客观，积极和消极等方面采取措施，使车祸降到最低限度。§4-2 人体的尺度和人体模型 一、人体尺度和人体的动作范围人体尺度人体所占的几何空间尺寸。人体的动作范围人四肢所能控制的区域和在此区域内人能产生的作用力的大小。采用人体测量的方法为人体尺度和动作范围提供各种数据资料，并由此确定了以人体身高为基本尺度的等级系列。1、人体尺度的表示方法百分位 按身高分布的百分位表示的人体尺度称××百分位身高。车身设计中，采用的人体尺度是5%百分位和95%百分位，以保证90%（从5%百分位到95%百分位）的人能在所设计的汽车座椅调

43、节范围内，获得最适合于自身尺度的乘坐空间和操作空间舒适性、操作方便性。 50%百分位的人体尺度（人体平均尺度）用于检验中间尺寸。 2、人体尺度的应用 确定人体在座椅中所占的几何空间和活动范围。用测量的人体统计数据设计人体模型按比例制作5%、50%、95%百分位的二维人体模型放置于车身总布置图的驾驶座位上：·确定人体在座椅中所占的几何空间和活动范围；·确定按5%和95%百分位的人体尺度所要求的各种调节范围。（5%和95%百分位的人体差距纵、横、高度，即调节范围） ·确定乘客座椅的尺寸和布置参数。 3、中国的人体尺度中国地域辽阔，民族众多，各地区成年人的人体尺度存在一

44、定差异。由统计数据知，中国人体身高按自然地理区域由北向南大致可分为三种身材：大个身材东北、华北和西北地区的人体；中等个身材华东、华中和西部等地区的人体；小个身材华南、西南地区的人体。如：男子身高均值=1688mm，标准差=81.83mm,取5%和95%百分位作为设计标准，则由：±1.645，得中国90%的男子身高在15541823mm之间。二、H点人体模型 1、人体模型 汽车设计和试验用人体模型因用途不同，种类不一。 假人撞车试验用人体模型，费用高，每个25万美元； 三种： 多自由度人体模型振动等试验用； H点人体模型确定车身实际H点位置。 2、H点人体模型三维H点人体模型 H点人体

45、身躯与大腿的铰接点。 用途：车身内部模型中的布置和测量。国际标准：ISO6649-1980对H点人体模型的结构、代表人体各部分重量重块的位置等都作了具体规定。各部分尺寸、质量、质心位置以人体测量资料为依据。臀盘模仿人体臀部和大腿；背盘模仿人体背部；轮廓线形状真实人体的统计反映；背盘与臀盘铰接处相当于人体胯点位置设铰接副，铰接中心被定义为H点。H点人体模型按照有关标准安放在汽车座椅上时，模型上的H点在车身中的位置汽车实际H点位置。ISO6649-1980对如何利用H点人体模型在汽车座椅上来确定H点的程序作了具体规定：用途、定义、对三维H点人体模型的描述、三维H点人体模型的安装位置顺序等。适用于：

46、驾驶员踵点至R点（设置座椅基准点人体躯干线和大腿中心线的铰接点）垂直距离550mm，靠背角5°，或由大腿杆所表示的大腿中心线的方位在水平线之上5°的任何设计方案。标准还对5%、95%百分位的H点人体模型的小腿杆长、大腿杆长和两膝之间的距离作了规定。各国都根据本国和主要汽车输出国家和地区的人体尺寸规定了三维H点人体模型产品进入国际市场。中国人体模型标准见GB/T11559-89。§4-3 汽车驾驶员的眼椭圆眼椭圆是研究眼睛分布范围的一种图形。汽车驾驶员的眼椭圆用于研究驾驶员眼睛位置在车身中的分布范围，对驾驶员的视野设计极为重要。 一、人眼的视觉范围单眼视区人只用左眼

47、或右眼单独观察事物时所能看到的区域。 双眼视区人用双眼观察事物时所能看到的区域。 1、头部、眼睛不转动的视野范围。条件：眼睛保持向前直视，眼球、头部不转动。水平方向：左单眼观察：直前视线左边90°，右边60°； 右单眼观察：直前视线左边60°，右边90°； 双眼同时观察，左、右单眼观察的重叠区：120°。 双眼视区。垂直方向: 双眼视区直前视线上方50°55°； 下方60°70°。可见，由此构成了人眼视锥，锥顶就是瞳孔距的中心。 2、眼睛和头部转动时的视觉范围驾驶员观察周围事物，往往转动眼睛和头部扩大视野

48、。眼睛和头部的转动范围，按舒适与否，分为两种： 自然转动转动头部和眼睛，无勉强感和不舒适感 眼睛自然转动范围：水平方向：左15°，右15°； 垂直方向：上15°，下15°。 头部自然转动范围：水平方向：左45°，右45°； 垂直方向：上30°，下30°。勉强转动在转动范围内感到不适和疲劳 眼睛勉强转动范围：水平方向：左30°，右30°； 垂直方向：上45°，下65°。 头部勉强转动范围：水平方向：左60°，右60°； 垂直方向：上50°，下50&

49、#176;。 二、驾驶员的眼睛分布范围眼椭圆1、眼椭圆的意义汽车驾驶员以正常的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该图形呈椭圆形，故称眼椭圆。眼椭圆是车身设计中的几种工具性图形之一。2、来历由于驾驶员的身材、坐姿和驾驶习惯等方面的差异，驾驶员的眼睛位置在车身中是不可能固定不变的，而是呈某种形态分布的曲线。美国汽车工程师学会车身工程委员会人体模型分会通过对国内各州（包括少数欧、亚洲及其它国籍）的2300多名男女驾驶员的试验测定及统计分析，发现驾驶员的眼睛位置在车身中的分布呈椭圆形。根据上述结果，SAE就以眼椭圆来定义上述概念。眼椭圆由此成为汽车驾驶员眼睛位置分布范围的同义词 。SAE眼椭圆分第90、第95、第99等几种投影图，分别代表一定百分比的驾驶员的眼睛位置。在决定（确定）驾驶员眼睛位置和视野性方面起着重要作用国际标准采纳：ISO4513-1978。3、眼椭圆几种投影图的含义 第90、第95、第99等几种投影图，分别代表一定百分比的驾驶员的眼睛位置。在投影图上绘出一条相切于第95百分位眼椭圆的切线，说明有95%的驾驶员眼睛位