车辆工程技术
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车辆技术
0　前言
  随着中国人民生活水平的提高，家用汽车也随之进入了千家万户。新能源汽车，尤其是小型新能源汽车因其环保，使用费用低，占地面积小方便停放，价格低廉等因素，也逐渐受到了消费者的青睐。汽车座椅的设计校核有法规校核、边界校核、布置及安装空间校核、进出方便性校核、舒适性校核、本文从人机工程学出发，针对小型新能源汽车，仅对座椅舒适性的设计校核进行探讨。
1　座椅设计和校核中人体的选用
徐州汽车
  小型新能源汽车座椅一般有前后两排座椅（四座），有些车型只有前排两个座椅，无后排座椅。鉴于中国人男性平均身高为170厘米左右，SAE-95%男性人体（身高188厘米）不适合该车型，因为身高188厘米的消费者一般不会考虑购买空间尺寸较小的A00级车。不建议用SAE-95%男性人体进行座椅的舒适性校核，可以选用SAE-50%男性人体进行设计和校核。同时需考虑SAE-5%女性人体的舒适性。后排座椅选用SAE-50%男性人体进行舒适性设计和校核。要求这三种人体躯干线调到25度，大腿与躯干线夹角（臀部角）调到大于等于100度。如因头部空间受限，座椅工程师可以要求总布置工程师在综合考虑的前提下，尽量满足座椅舒适性人体姿态要求。
2　前排滑轨行程和滑轨倾斜角的确定
  带高度调节的前排座椅滑轨角度范围通常为0～2度，不带高度调节的前排座椅滑轨角度范围通常为2
～7度。新能源A00级车型座椅一般不带高度调节，通常将滑轨角度定为6度即可。总布置工程师在确定座椅R 点和滑轨倾斜角后，即可以着手进行滑轨行程的确定，在软件上把SAE-95%人体摆放到驾驶位置后，将R 点随座椅数据装配到该人体胯点位置，该位置即为滑轨行程的最后位置，再将SAE-5%女性人体摆放到驾驶位置，将座椅R 点随座椅数据装配到该人体胯点位置，以膝关节中心为中心，以膝关节中心到胯点的距离为半径，画一个圆弧，该圆弧即为SAE-5%女性假人胯点的轮廓线。最后位置胯点沿滑轨倾斜角向前滑，滑到SAE-5%女性人体胯点轮廓线相交，该交点与最后位置的95%男性人体胯点的连线尺寸，即为前排座椅滑轨的行程。详情请见下图1，A00级车型95%人体H 点位置到5%女性人体H 点距离一般为165mm，通常会把滑轨行程加长到
200mm。
图1　前排滑轨行程和滑轨倾斜角的确定
3　前排座垫
3.1　座椅高度（H 点到人体脚后跟点Z 向高度--H30值）
  座椅高度和大腿支撑感密切相关，座椅太低，大腿接触不到座垫外表面，就像人体坐在一个低矮的小板凳上，只有臀部与小板凳接触，大腿是悬空的，容易完成疲劳，座垫太高，容易完成身材较小的乘客小腿悬空。座垫H 点到脚后跟点的Z 向距离(图2中的H30尺寸)定为330mm，座垫最前端圆角处的高度做到340mm 腿部支撑感最好，太小大腿就会悬空。新能源小型车辆普遍存在大腿支撑不好的现象，如图2奇瑞小蚂蚁车型，前排座椅的腿部支撑感就不是很好。座椅工程师需向总布置工程师提出H30值要求，建议牺牲部分头部空间。如总布置工程师实在不能提供足够的H30
值，建议尝试将座垫角加大。
图2　座垫H 点到脚后跟点的Z 向距离
3.2　座垫有效深度（座垫长度）
  前排座垫有效深度（见图3），需要考虑5%女性人体大腿长度，座垫深度不能大于5%人体的大腿长
度，否则座垫前端轮廓会顶住人体膝盖窝，造成压迫感；小型车辆座垫有效深度最大选值350mm，再大会导致5%
女性膝盖窝有压迫感。
图3　前排座垫有效深度
3.3　座垫角
  座垫角是影响座椅舒适性的一个重要参数（见图3），座垫角的大小需要综合考虑座垫离去点到H 点的距离（280-320mm）、座垫咬合线离去点到H 点的距离（115-125mm）、座垫压陷量（20-35mm）的取值。座垫角对乘坐舒适性的影响很大：座垫角太大，会改善防下潜效果，但也会减少臀部角，增加腿部压力，降低舒适性；座垫角太小，则会降低防下潜效果，造成腿部支撑不足，使乘客容易感觉疲劳。A00级车座垫角可参考乘用车参数，范围控制在：12～16度。3.4　座垫宽度和景中（insert 区域）宽度
  GB7258‐2017《机动车运行安全技术条件》对座垫的宽度和深度都有要求，要求单个座椅宽度不小于400mm，中大型乘用车前排座垫宽度范围通常在490～530mm 区间，考虑到A00级车型尺寸较小，不能直接借鉴中大型乘用车的经验，需综合考虑座垫边界到副仪表板的距离（10mm），座垫前后调
节范围内，边界到车门装饰板的距离（20mm）。还要考虑单个座垫相对于R 点所在的纵向平面的对称性，A00级车辆前排座垫宽度通常做到440～480mm，极个别的车型
人机工程学在微型汽车座椅舒适性设计上的应用
王　岩
（徐州淮海新能源车辆有限公司，江苏 徐州 221006）
摘　要：座椅是汽车上的一个很重要的系统，人们在驾乘时接触最大面积的部件就是座椅，座椅也是所有内外饰系统中，占用成本最高，结构最复杂的一个系统。座椅设计的合理与否，会直接影响到驾乘人员对车辆品质好坏的判断。在同样成本的前提下，良好的设计可以提高驾乘人员的舒适性，不易产生疲劳。A00、A0级别车型的座椅的设计，相对于中大型乘用车，因其空间受限，有自己的特点。本文从人机工程学出发，探讨小型汽车的座椅，在舒适性设计上要注意的一些事项。关键词：人机工程学；微型汽车；座椅；舒适性