【正文】 車的崛起和飛速發(fā)展，對汽車產(chǎn)品研發(fā)流程和布置硬點(diǎn)的技術(shù)要求越來越重視并引起了足夠的關(guān)注。本文旨在根據(jù)人機(jī)工程學(xué)理論、國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)和技術(shù)要求以及在設(shè)計開發(fā)工作中積累的數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對轎車人機(jī)工程布置設(shè)計主要項目進(jìn)行研究和實(shí)車設(shè)計，并給出設(shè)計經(jīng)驗(yàn)值及評價指標(biāo)，為新車型開發(fā)設(shè)計提供理論依據(jù)。通過現(xiàn)代轎車整車開發(fā)流程，車身開發(fā)過程和應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)進(jìn)行車身室內(nèi)布置設(shè)計的程序框圖等三個典型流程，說明了人機(jī)工程布置設(shè)計在整車開發(fā)過程中所處的階段、與造型設(shè)計的關(guān)系、重要性和工作步驟。汽車車身總布置是汽車設(shè)計最初始也是最關(guān)鍵的步驟，是其它設(shè)計階段的前提基礎(chǔ)，在很大程度上決定著車身設(shè)計的成敗。在實(shí)際設(shè)計過程中一般采用由正向和反向兩種設(shè)計方法：（1）正向設(shè)計（從內(nèi)到外法）正向設(shè)計方法即“以人為本”，依據(jù)人體布置工具來逐步地定義駕駛員和乘員的乘坐空間和車內(nèi)附件件的布置，以滿足人體乘坐和駕駛舒適性為前提，簡單的說就是先確定滿足人體乘坐舒適性的前提下，先進(jìn)行室內(nèi)布置，然后再進(jìn)行整車外部造型設(shè)計。具體方法和步驟如下：①由SAE推薦的適意線或區(qū)域法來確定5%和95%人體模型的H點(diǎn)位置及座椅調(diào)節(jié)行程、靠背角；②確定定頭部空間尺寸H61和H6前后排乘坐空間、橫向空間尺寸等（這些尺寸與造型風(fēng)格密切相關(guān)，需與造型人員反復(fù)協(xié)商確定）③調(diào)用車身總布置工具并結(jié)合內(nèi)部空間控制尺寸，確定整車內(nèi)部長、寬、高尺寸，并進(jìn)行駕駛員的視野設(shè)計以及儀表板、方向盤和操縱機(jī)構(gòu)的布置；④依據(jù)車身內(nèi)部布置確定整車外形尺寸。在實(shí)際應(yīng)用過程中上述的步驟往往是反復(fù)交叉進(jìn)行。（2）反向設(shè)計（從外到內(nèi)法，適用于改型車設(shè)計）反向設(shè)計的基本思想是在參考同類型車或基于某一平臺的基礎(chǔ)上，運(yùn)用專家設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行整車變型或改型設(shè)計。也就是優(yōu)先確定整車的級別、總布置外部尺寸，然后在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行車身室內(nèi)布置，盡最大可能合理地滿足整車舒適性、視野性及操縱方便性。實(shí)際上這是一種從零開始的設(shè)計方法,需要反復(fù)設(shè)計和優(yōu)化?，F(xiàn)代汽車設(shè)計多采用這種從外到內(nèi)的布置方法，一般首先選定幾款與預(yù)設(shè)計車型類似（款式、整車尺寸、動力性、經(jīng)濟(jì)性）競爭車型，并采用現(xiàn)有底盤平臺進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化（安全性、舒適性、動力性及經(jīng)濟(jì)性等），然后進(jìn)行造型設(shè)計、內(nèi)外表面CAS設(shè)計、CLASSA（A級表面模型設(shè)計），最后確定整車典型斷面、整車車身結(jié)構(gòu)。在總布置設(shè)計過程中，重點(diǎn)工作是確定決定車型技術(shù)水平和造型風(fēng)格的總布置尺寸。在總布置方案的確定過程中，必須以滿足人機(jī)工程要求為原則，把乘坐舒適性、安全性、操作方便性、上下車方便性等作為主要因素考慮。在車身總布置設(shè)計中，應(yīng)該充分考慮人—車—路系統(tǒng)的綜合優(yōu)化。合理的人機(jī)工程布置設(shè)計，不僅關(guān)系到有效的利用車內(nèi)空間及提高乘坐舒適性，會影響車內(nèi)、外部造型和整車尺寸參數(shù)，進(jìn)一步會影響整車性能和市場競爭力。人體工程設(shè)計的基本要求是操縱方便和舒適性，即盡最大可能的滿足不同身材和姿勢的駕駛者對操縱件的手足伸及性與姿勢舒適性以及視野性的要求。人機(jī)工程設(shè)計主要借助于SAE的方法和工具。在汽車設(shè)計中的應(yīng)用有如下幾方面：①汽車行車安全性及車內(nèi)乘員的人體保護(hù)技術(shù)；②上下車方便性；a車門開度角、車門通道尺寸b車門框口尺寸c車門的高度、寬度和厚度尺寸d一級踏步離地高度及位置f乘員入座后手伸及關(guān)門把手的尺寸g門鎖內(nèi)外手柄的形狀、尺寸、位置、手伸空間和開啟方式③汽車內(nèi)部空間尺寸和座椅輪廓尺寸a前、后R點(diǎn)的位置及前R點(diǎn)的調(diào)節(jié)范圍b頭部空間尺寸c前、后排座乘坐空間d后座舒適性尺寸f橫向空間尺寸（以車門和側(cè)圍為參考）④駕駛員視野設(shè)計a直接前方地面視野b交通燈視野c A柱障礙角d外后視鏡視野f直接后方視野及間接后方視野g儀表板視野⑤駕駛員操縱方便性a腳踏板（油門踏板、離合器踏板、制動踏板）的位置和活動空間b手操縱桿（換擋桿、手制動桿、車門玻璃升降桿）c駕駛艙內(nèi)服務(wù)元件（空調(diào)、收音機(jī)、轉(zhuǎn)向開關(guān)、燈光開關(guān)等）傳統(tǒng)汽車車身設(shè)計的整個過程是基于手工設(shè)計完成的。分為初步設(shè)計和技術(shù)設(shè)計兩個階段。特點(diǎn)是整個過程是通過實(shí)物、模型、圖紙、樣板等來傳遞信息的，至少要進(jìn)行1:5油泥模型、全尺寸油泥模型和樣車制作等階段。 還要進(jìn)行1:5油泥模型、1:1全尺寸油泥模型、實(shí)車三次風(fēng)洞試驗(yàn)。 還要進(jìn)行車身原始數(shù)據(jù)保留的車身主圖板、車身主模型制作。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高速圖形終端和工作站的出現(xiàn)，引進(jìn)了CAD/CAM等現(xiàn)代設(shè)計方法在車身設(shè)計中的應(yīng)用。這種方法（傳統(tǒng)的車身CAD方法）的一個主要工作是利用計算機(jī)輔助幾何設(shè)計(CAGD)方法來進(jìn)行車身幾何造型設(shè)計，即要在計算機(jī)上建立一個車身表面模型以取代傳統(tǒng)設(shè)計中的三維實(shí)體模型。但無論是傳統(tǒng)的手工設(shè)計方法，還是傳統(tǒng)的車身CAD設(shè)計方法，都免不了進(jìn)行車身效果圖繪制、車身油泥實(shí)物型模型制作等步聚，這就大大增加了設(shè)計開發(fā)的周期和成本。因此，建立一種汽車車身計算機(jī)輔助設(shè)計和分析的方法——虛擬樣機(jī)設(shè)計方法意義重大。汽車車身采用虛擬樣機(jī)的設(shè)計方法，是一種革新產(chǎn)品開發(fā)過程、縮短周期降低成本、改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、提高產(chǎn)品開發(fā)效率的有效途徑。采用虛擬樣機(jī)設(shè)計方法，在制造第一臺物理樣機(jī)之前，利用計算機(jī)模型可以仿真測試各種不同的設(shè)計方案，不必浪費(fèi)制造物理樣機(jī)所需的時間與經(jīng)費(fèi)，可以獲得較優(yōu)的乃至最優(yōu)的設(shè)計方案；同時可以在計算機(jī)上方便地確定、修改設(shè)計缺陷，逐步優(yōu)化設(shè)計方案，因此不但減少了昂貴的物理樣機(jī)數(shù)量，而且提高了產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。