汽车总布置概述

5、 操作范围 按 GB/T 17867 《轿车手操纵件、指示器及信号装置的位置》的相关规 定。 6、操作力 操作力是引起驾驶员疲劳的重要因素，在结构允许的情况下，希望操作 力尽量小些。但是，又不能小到若有若无的程度。手孔操作力在 20-50N，开 关类间隔在 60-90mm 为宜。 7、 汽车驾驶员的眼椭圆 （1）、眼椭圆的定义 SAE 推荐的眼椭圆标准是通过对 2300 多名驾驶员坐在带有座椅调节器 的固定靠背角的座椅上，以正常的驾驶姿势驾驶（没有头部的转动）的研究 得出的。经过对男女驾驶员比例为 1：1 立体摄影数据的统计分析，驾驶员 眼睛的位置呈椭圆形分布，将“眼睛”和“椭圆”两个单词缩写，称之为“眼 椭圆”。后来又给出了座椅靠背角从 5°～40°的眼椭圆位置的确定方法。
8.0
-156.8
9.0
-147.1
10.0
-137.4
11.0
-127.8
12.0
-118.3
13.0
-108.8
14.0
-99.4
15.0
-90.0
16.0
-80.7
17.0
-71.5
18.0
-62.3
19.0
-53.2
20.0
-44.2
21.0
-35.2
22.0
-26.3
垂直位移 Z 27.6 27.3 27.0 26.5 25.9 25.1 24.3 23.3 22.2 21.0 19.7 18.3 16.7 15.0 13.2 11.3 9.3 7.2
手功能高（手心 656
至足底）
胫骨点高（膝关 394 节至足底）
5
1583 48 289 216 428 338 1474 1281 954 680
409
10
1604 50 294 220 436 344 1495 1299 968 693
417
50
1678 59 313 237 465 369 1568 1367 1024 741
1、 百分位数 将抽取的“样本”实测尺寸值由小到大排列在数轴上，再将这一尺寸段
均分为 100 份，则将第几点上的数值作为该百分位数。例如，第 50 点上的 数值为 1688mm，则称第 50 百分位数值为 1688mm，标为 P50=1688mm。
2、 满足度，表示产品尺寸有多少人能很适合的参数。Ⅰ类产品设计需 参照上、下限两个人体的尺寸参量；Ⅱ类产品设计只需要参照上限或下限 中的一个人体尺寸参量；Ⅲ类产品设计需要参照人体尺寸参量的算术平均 值，即 P50。
整车、零部件布置的符合性进行校核，另外，对国家尚未要求但国际上通用 的标准也应考虑符合性。
②、按设计经验及相关参考资料，对车内外零件尺寸、布置位置的合理 性等进行人体 、人机工程学校核。 四、总布置阶段性成果
总布置工作虽然以完成全部“图纸”及“技术文件”来标志着阶段性的 结束，但还应该进行整车装配图的校核工作，即利用已完成的全部图纸（零 件图和装置图），进行全面、细致地整车布置的图面校核，及时发现问题、 解决问题，使设计中存在的问题消除在试制件和试装车之前。 五、汽车总布置人机工程学的相关术语
④、根据车轮跳动包络线，确定车身轮罩等尺寸。 ⑤、进行车内外零部件的布置。 （6）、进行动力系统布置
根据前视野校核结果，即可确定发动机盖上平面上限（应低于前视野 的下限线），结合此因素，可进行动力总成的初步布置。
动力总成上平面到发动机盖下平面的距离一般应为 40～50mm，如考虑 到行人碰撞安全性（目前尚无相应法规），应加大到 60mm 或将发动机盖材 料改为塑料。
三、整车和系统总布置流程
1、流程
定义整车结构及外形尺寸
确定假人百分位
定义 H 点位置
定义假人躯干角
做头部包络线
定义眼椭圆
进行前视野校核
进行车身零件和总成布置
确认发动机盖位置,进行动力总成布置
进行底盘系统布置
进行法规适应性及车内外人体 、人机工程学校核 2、流程简介
（1）、定义整车结构及外形尺寸。 进行整车总布置时，首先应初步定义汽车的型式（包括轴数、驱动型
表 A1 右眼和左眼的眼椭圆中心
mm
前座椅 H 点行程
102 114 127 140 152 165
X 平均
+1.8 -4.6 -10.7 -17.0 -20.3 -22.9
Z 平均
-5.6 -6.4 -7.1 -7.6 -8.4 -8.4
右眼
-6.4 -5.6 -5.1 -4.3 -4.1 -4.1
4、实现产品系列化。整车设计时应考虑系列变型车的工作，做到产品系列 化、零部件通用化和设计标准化，以适合于大量生产。 二、总布置设计的一般程序
1、进行整车的整体构思，并参与市场调研和样车的分析工作，在此基础上 制订出总的设计原则和明确技术目标，其中包括汽车的主要用途、适用范围、 技术水平、工艺性、通用化和系列化要求、生产继承性、优先保证的使用性能、 载重（客）量、生产纲领、目标成本、目标车型的技术指标、变型要求等。
2、做好整车的方案选择，初步确定有关参数，以便给总成开发下达设计指 令。
3、配合好总成设计，共同完成总成的布置工作，协调、解决各部分的矛盾 问题，完善总布置的图面设计工作。
4、进行整车性能计算，完善和确定有关的技术参数、确认总成的布置及相 关技术参数。
5、进行运动校核。 6、编写整车总目录和整车技术条件。 7、配合试制、试验、改进设计工作，最后完成全部设计。
式、布置型式、车身型式等），然后选择动力及轮胎型号尺寸，接着对整车 的外形尺寸进行定义（包括总长、总宽、总高、轮距、轴距、前悬、后悬、 最小离地间隙等，另外还需确定汽车的质量参数。 （2）、定义 H 点位置，并确定整车布置用假人的百分位。
整车布置假人一般用 95 百分位美国男人和 5 百分位日本女人，躯干角 一般前排为 25°，后排为 23°。
a．确定了由制造厂规定的座椅每个设计乘坐位置的最后面的正常驾驶和乘 坐位置，它考虑了所有座椅可能调节状态（水平、垂直及倾斜）。
b．具有相对于所设计的车辆的结构建立的坐标。
c．模拟人体躯干和大腿铰接中心位置；
d．做为安放二维人体样板的参考点。 在设计初期进行总布置时,以 R 点作为 设计参考开始设计，R 点是考虑第 95 百 分位男人的乘座位置。人体各部分夹角最 佳范围见下表：
动力系统布置时，应考虑轴荷分配、面积利用率、传动轴夹角、最小 离地间隙等因素。 （7）、进行底盘系统布置
进行底盘系统布置时，应尤其注意对相对运动的零部件进行运动校核， 确定它们的运动轨迹和运动空间，并防止各部件之间产生运动干涉，如车轮的 跳动、传动轴的跳动等。
（8）、进行法规适应性及车内外人体 、人机工程学校核 ①、进行法规适应性校核。针对国家对汽车产品的相关强制性标准，对
444
90
1754 71 333 253 496 ？？ 1643 1435 1079 787
472
95
99
1775 75 338 258 505 403 1664 1455 1096 801
1814 83 349 268 523 419 1705 1494 1128 828
481 498
中国成年女子（18～55 岁）人体主要尺寸（立姿）
汽车总布置概述
产品开发部 李文
汽车总布置设计是新车型开发的第一道工序，首先，通过充分准备和综合 分析，选择一个合理的整车方案，并经过一定程序将其确定下来。方案确定后， 进行准确的布置和计算，并为各总成下一步开展的工作打好基础、准备条件、 提出要求并和各专业组协同完成全部设计，共同实现整车的总目标。
下面简要介绍汽车总布置的一些方法。
按 H 点标注的最佳驾驶坐姿尺寸
尺寸代号 H QB QH QTH QK QA
尺寸名称
平均值
跨点高度（mm）
---
靠背角度（°）
25
躯干与大腿夹角（°） 100
大腿角度（°）
15
膝点角度（°）
115
踝部角度（°）
118
最佳范围 250～300 20～30 95～105 15～20 100～130 105～130
（2）、眼椭圆的确定
根据前座椅 H 点（GB/T 11563 定义）的前后水平移动的 6 种行程
102mm-165mm。眼椭圆尺寸分别为 90、95、99 百分位三种。
眼椭圆基线 由画在眼椭圆上的纵向、横向及铅垂方向三条基线
（X-X）（Y-Y）（Z-Z）（见图 A1）来确定眼椭圆在车内的位置。 眼椭圆中心的定位 见表 A1
300
眼高
1337
肩高
1166
肘高
873
手功能高（手心 630
至足底）
胫骨点高（膝关 363
节至足底）
402 313 1371 1195 899 650
377
410 319 1388 1211 913 662
384
438 344 1454 1271 960 704
410
467 370 1522 1333 1009 746
Y 平均
左眼
+58.0 +58.9 +59.0 +59.7 +60.2 +60.5
眼椭圆轴线长度 见表 A2、表 A3
表 A2 眼椭圆长轴长度（侧视图及俯图上长轴几乎相等）
mm
前座椅 H 点行程 102 114 127 140 152 165
90 百分点 109 122 135 147 155 160
(3)、确定眼椭圆，头部包络线。 眼椭圆定义按 SAE J 941 进行，头部包络线做法按 SAE J 1052 的规定。 头部包络线完成后，顶盖的最低高度可确定。 以上工作完成后，就可进行效果图绘制。 （4）、进行前视野校核。 按 GB11562 的规定，对效果图进行前视野校核。 （5）、进行车身各零件和总成布置 ①、根据 GB14167，结合效果图初选 S 值，确定安全带安装点初步范围。 ②、根据 GB17354，确定前后保险杠的位置范围。 ③、根据选定的假人，布置合理的手臂到方向盘尺寸和脚到踏板的尺寸， 从而确定方向盘中心位置及踏板位置,参考 GB/T 17867。
眼椭圆定位线 眼椭圆定位线可根据表 A4 中的数据作出。
表 A4 眼椭圆定位线（可调节式座椅用）
mm
靠背角 5°～40°时，眼椭圆基线 X-X、Z-Z 相对于 R 点上方 635mm 的点的水平位移（X）及铅垂位移（Z）
前座椅靠背角（°） 水平位移 X
5.0
-186.4
6.0
-176.5
7.0
-166.6
前座椅靠背角（°） 23.0 24.0 25.0 26.0 27.0 28.0 29.0 30.0 31.0 32.0 33.0 34.0 35.0 36.0 37.0 38.0 39.0 40.0
437
476 376 1541 1350 1023 757
494 390 1579 1385 1050 778
444 459
4、H 点和 R 点 H 点指三维 H 点装置的躯干和大腿的饺接中心，它位于此模型的两侧 H 点标记钮间的装置的中心线上。
R 点即“乘坐基准点”是指制造厂规定的设计 H 点，该点：
3、人体尺寸 我国 1989 年 7 月 1 日正式实施的 GB10000（中国成年人人体尺寸）列 于下表和下图中
中国成年男子（18～60 岁）人体主要尺寸（立姿）
（mm）
百分位
1 测量项目
身高
1543
体重
44
上臂长（至肩） 279
前臂长
206
大腿长
413
小腿长
324
眼高
1436
肩高
1244
肘高
925
（mm）
百分位
1 测量项目
身高
1449
体重
பைடு நூலகம்
39
上臂长（至肩） 252
前臂长
185
5
1484 42 262 193
10
1503 44 267 198
50
1570 52 284 213
90
1640 63 303 229
95
99
1659 66 308 234
1697 74 319 242
大腿长
387
小腿长
95 百分点 147 160 173 185 193 198
99 百分点 216 229 241 254 262 267
表 A3 眼椭圆短轴长度
mm
视图 侧视图 俯视图
90 百分点 77 82
95 百分点 86 105
99 百分点 122 149
方位角 椭圆在侧视图和俯视图上都是倾斜的。在侧视图上其倾角为 -6.4°（前视时下倾）：在俯视图上其倾角为 5.4°（前视时椭圆前部向里倾斜）。，
一、总布置设计工作任务 1、根据产品《设计任务书》，明确具体要求、技术难点和完成设计所需要
的相关条件，做好充分准备。 2、综合分析用户的使用要求、不同地区的特殊使用条件、企业的产品发展
规划和生产条件，合理地选择整车的性能指标和有关的技术参数，并提出整车 设计方案。
3、认真进行整车总体布置、性能计算，提出各总成的技术要求和设计参数， 协调好整车和总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、 可靠性达到设计要求。