汽车整车设计与产品开发
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4.3.3 乘员舱布置

乘员舱主要是为驾乘人员服务的,因此人机舒适性应作为乘员舱布置首要考虑的因素;同时,需要平衡内饰造型、结构空间、成本、装配及维修性等因素,设计出最适合该产品定位的布置方案。

乘员舱布置主要涉及的区域有:仪表板区域、副仪表板区域、顶篷区域、门板区域等,各区域主要零部件见表4-10。

表4-10 乘员舱布置主要零部件

1.乘员舱布置设计

乘员舱的布置形式根据不同国家法规要求、车型差异、造型风格等因素不尽相同,普通左舵轿车乘员舱主要区域布置如图4-16所示。

图4-16 乘员舱主要区域布置

2.乘员舱布置

(1)仪表板区域布置 仪表板位于乘员舱最前部,是驾驶员与汽车交互的核心区域。布置工作以驾驶员的人机布置目标为核心开展,优先考虑驾驶员操作件的布置,转向盘、转向管柱、踏板机构、组合仪表根据驾驶员位置布置在仪表板区域左侧;信息娱乐系统兼顾副驾驶侧的使用,布置在仪表板中间;基于空间因素,暖通空调布置于中间和前排乘客侧仪表板下方;各类控制器、传感器等布置于仪表板下方,充分利用仪表板下方隐秘空间。典型布置如图4-17、图4-18所示。

图4-17 仪表板区域布置示意图

图4-18 A-A结构布置断面

仪表区域内重点零部件布置时考虑的主要因素如下。

1)转向盘、转向管柱根据总布置人机硬点进行定位布置。转向管柱及其关联件的运动包络需与周边零部件预留足够安全间距,避免不同驾驶员对转向盘进行个性化调节时出现零部件干涉。

2)踏板机构布置以总布置硬点、前壁板位置为边界开展。踏板布置需考虑本体的运动包络及操作空间,保障驾驶员操作过程中的行车安全。同时考虑踏板的检修、更换的方便性。

3)暖通空调总成及风管是仪表板区域内考虑因素最多、布置难度最大的零件。在定位过程中需兼顾不同方向的影响因素。在X方向,需考虑隔音隔热空间、杂物箱空间、转向盘定位等因素;在Y方向,需考虑转向管柱布置空间、踏板机构布置空间、杂物箱大小等因素;在Z方向,需考虑前排乘客侧脚部空间、换档拉索、风管、控制器及线束等零件的布置及走向空间。

4)组合仪表及信息娱乐系统布置结合转向盘的定位,满足人机可视性、防眩目、伸及性等要求;同时,需考虑相应的通道空间,保证装配及维修便利性。

(2)副仪表板区域布置 副仪表板区域布置工作同样以驾驶员的人机布置目标为核心开展,优先考虑换档器、驻车制动等零部件布置。最大限度实现造型创意、配置要求,对储物空间、各类开关控制器、传感器、线束等零部件进行布置。换档器、驻车制动布置于驾驶员易操作的位置,一般位于副仪表板中间;各类开关、储物空间根据产品性能目标、造型、配置等合理布置于副仪表板表面,一般常用开关布置于驾驶员易操作区即换档器附近,储物空间根据使用率及空间利用率进行布置。其布置如图4-19及图4-20所示。

副仪表板区域内重点零部件布置时考虑的主要因素如下。

1)换档器布置优先满足伸及性、操作性等人机布置要求;变速杆包络与周边零部件间预留足够的操作空间;换档拉索走势应平滑顺畅,避免S形走向,以保证拉索的传递效率及换档品质感。

图4-19 副仪表板区域布置示意图

图4-20 A-A结构布置断面

2)机械式驻车制动器手柄布置时,手柄运动包络与周边零部件预留足够的操作空间;驻车拉索走势应平滑顺畅,拉索与周边零部件预留足够间距,避免出现异响及运动干涉。

3)各类开关布置根据造型、配置要求、功能定义等,在副仪表板进行合理布局,满足操作舒适性、实用性的同时,最大限度地实现造型创意。

4)储物空间基于产品目标、造型、配置等进行布置,如副仪表板后方储物盒布置需考虑是否存在后吹面风管及其所占空间、出风口位置等因素。

(3)顶篷区域布置 顶篷区域布置根据整车外廓尺寸要求、造型需求,结合人机布置输入,优先考虑天窗和顶篷的布置;其次根据人机视野及操作舒适性,对遮阳板、前顶灯、阅读灯、安全拉手等顶篷上的附件进行布置。

顶篷区域内重点零部件布置时考虑的主要因素如下。

1)天窗布置应满足驾乘人员空间、造型等要求,天窗水管的布置应远离锋利翻边、远离气帘爆破区域,排水管的走向应满足从高到低的布局要求。

2)遮阳板布置应满足遮阳、操作舒适性、视野(前视野、侧视野)等人机布置要求;遮阳板翻转过程的运动包络与周边零部件不能干涉。

3)前顶灯、阅读灯的布置应满足操作舒适性、照明功能等基本要求,若阅读灯布置在两侧,应避开侧气帘爆破区域。

4)安全拉手布置应满足操作舒适性等人机布置要求,同时需避开侧气帘爆破区域;满足与周边零部件间距要求,如安全拉手使用时的运动包络与周边零部件距离。

天窗布置于车顶,能够有效地使车内空气流通,增加新鲜空气的进入。遮阳板、前顶灯、阅读灯、安全拉手等根据功能定义分别布置于顶篷不同位置。其布置如图4-21及图4-22所示。

图4-21 顶篷区域布置示意图

图4-22 A-A结构布置断面

(4)门板区域布置 门板区域布置根据造型、性能要求,优先考虑玻璃升降机构、门锁等零部件的布置;其次根据造型、人机布置输入,对车窗开关、内开手柄、扬声器、储物空间等进行布置;最后考虑控制器、传感器、线束等零部件布置。

门板区域内重点零部件布置时考虑的主要因素如下。

1)玻璃升降机构及门锁根据功能需求进行初步布置,考虑周边结构间距,如玻璃升降总成全行程包络与线束间距,电机、导轨与车门内板间距等。

2)车窗开关、内开手柄布置应满足造型、人机布置要求;满足结构间距要求,如车窗开关与门板间距、内开手柄与手柄盒间距等。

3)储物空间根据造型和人机布置要求、功能需求等进行布置。如前门板上可同时存在地图袋与杯托空间,但后门板因前后门造型分缝导致其面积较小时,需根据产品的竞争策略综合考虑方案的取舍。

车窗开关、内开手柄根据乘员使用方便性布置,车窗开关一般布置于门板扶手前方,内开手柄布置于扶手上方区域的门板上;扬声器根据性能要求,布置于门板前方的中间或下方区域;地图袋和杯托布置于车门下方区域,避开扬声器,杯托位于地图袋前方。其布置如图4-23所示。

图4-23 门板区域布置示意图