車輛駕乘舒適性研究

劉伯堂

摘 要 隨著科學的迅猛發展，電子技術在汽車上得到了越來越廣泛的應用。提高汽車駕乘舒適性，既是駕駛員、乘員的需要，也是汽車制造廠家的追求。本文闡述了汽車駕乘舒適性的含義，介紹了提高舒適性的人機工程的設計要求，并對汽車舒適性的未來提出展望。

關鍵詞 汽車發展 座椅設計 懸掛系統 舒適性

中圖分類號：TH273 文獻標識碼：A

1汽車駕乘舒適性分析

《汽車安全性與舒適性系統》一書中指出：汽車舒適性系統可以放松駕駛員的心情，且不易疲勞，還可以減輕駕駛員的頻繁操縱，為駕駛員提供舒適的環境，使駕駛員專注于道路交通。通過研究發現影響車輛駕乘舒適性的主要是“人-車-路”三個方面，但是不論車輛如何設計、道路如何設計，車輛舒適性最后都是通過“人”這個主體反映出來的，那么人又是有生理和心理兩個方面的感受。其中，總結得出汽車“駕駛”舒適性的評價指標有：坐姿舒適性（坐面形式及尺寸合理性、坐墊材料舒適性、座椅調節性），操作方便性（方向盤、變速桿、離合踏板、制動動踏板、加速踏板），車內空間（腿部空間、方向盤與駕駛員空間、頂部空間），內部作業環境（振動、噪聲、溫度與濕度、照明與色彩）；汽車“乘坐”舒適性的評價指標有：空間布局，座椅設計，車內環境，車速，試聽娛樂設備等。車輛舒適性的研究已經逐漸成為一門專門學科，其中“駕”和“乘”兩方面的評價指標互有交叉，五花八門，總結上述內容，本文對提高舒適性的研究從座椅設計、空間設計、車內環境設計、懸架系統這四方面展開進行論述。

2人機工程設計研究

2.1座椅設計

座椅是汽車的主要功能件之一。座椅的舒適性在車輛的個性化設計中非常重要，同時也是保障車輛安全性能的一部分。設計合理的汽車座椅能為駕乘人員提供安全、舒適、便于操縱和不易疲勞的駕乘感受。汽車技術的飛速發展和人們對汽車各方面性能要求的提高，對汽車座椅的要求也在不斷提高。

（1）安全。設計時首先要絕對保證駕乘者的安全，這就要求座椅要有足夠的強度，在發生碰撞撞時，座椅不會或可以減輕對駕乘者造成傷害，并能起到一定的保護作用。

（2）操縱方便。設計的座椅還需操縱方便，調整手柄和按鈕的布置必須在駕乘者伸手可及的位置，并符合常人的習慣且操縱力量適中。

（3）乘坐舒適。設計的座椅必須能使駕乘者保持良好的坐姿，使其脊柱自然彎曲，保證合理的體壓分布并使其肌肉松弛，上體通向大腿的血管不受壓迫，血液循環正常；并具有腰椎依托感、腰背部貼和感和側向穩定感。能有效隔離或衰減路面不平產生的振動，滿滿足大多數駕乘者坐姿舒適性的要求。

2.2空間設計

為從結構上改善轎車的乘坐舒適性，需精心設計轎車結構及其造型。在總體上不增加外廓尺寸的情況下，盡量增加內部空間一一即寬大的駕駛室和乘坐空間。為了保證高工作效率和減輕人的疲勞，顯示裝置的空間位置應使操作者不必運動頭部和眼晴，更不需移動身體位置就能看清全部儀表。操縱裝置的設計必須充分考慮人體的體形、尺度、生理特點、運動特征和心理特性、以及人的體力和能力的限度，使所設計的操縱裝置達到高度的宜人化。對顯示裝置與操縱裝置的空間布局，視覺信號到操作動作的連貫性應進行充分的考慮。如當信號燈的含義與某種操作響應相聯系時，必須考慮它與操縱器和操作響應的協調關系。

2.3車內環境設計

由于轎車的室內空間小，密封性好，若通風不足將導致車內CO2濃度增加，氧氣濃度降低。有關研究表明，CO2濃度超過2%將導致人感到輕度頭痛和呼吸困難，超過3%將嚴重影響乘員的舒適性。特別是空調轎車，若空調系統采用內循環的通風方式，車內的空氣與車外不流通，則在中、長途行駛時必然導致車內供氧不足，加速乘員的不適反應。由此可見，加強轎車車身內部的自然通風是提高轎車乘員舒適性的有效途徑之一。對于空調轎車，則應選用外循環式的空調系統，這樣雖然要增加空調系統的負荷，但能保證乘員的供氧需要。

2.4懸架系統

懸架系統作用是將車輪所受的各種力和力矩傳遞給車架和車身并能吸收、緩和路面傳來的振動和沖擊，減少駕駛室內噪聲，增加乘員的舒適性，以及保持汽車良好的操作性和平穩的行駛性。所以汽車懸架系統對汽車的行駛平順性和操縱穩定性都有較大的影響。在懸架系統設計時應盡可能做到既能使行駛平順性（即乘坐舒適性）達到令人滿意的程度，又能使其操縱穩定性（即行駛安全性性）也達到最佳的狀態。然而，這兩個要求在懸架系統的設計中往往是矛盾的。為了克服傳統的被動懸架系統對其性能改善的限制，在現代汽車中主要采用和發展新型的電子控制懸架系統（屬于主動懸架系統）。

電子控制懸架系統可以根據不同的路面條件，不同的載重質量，不同的行駛速度等，來控制懸架系統的剛度、調節減振器的阻尼力大小甚至可以調整車身高度，從而使車輛的平順性和操縱穩定性在各種行駛條件下達到最佳的組合。

3車輛舒適性展望

隨著現代汽車技術的高速發展，汽車的動力性、經濟性、環保性、安全性、操縱性、舒適性和娛樂性得到了極大的提高，特別是各種先進電子裝置在汽車上被廣泛應用，使汽車的駕駛操作變得更簡易可靠乘坐更舒適安全，智能化程度越來越高。汽車不僅是人們出行的可靠交通工具，還正變成人際交往中流動的辦公室和舒適的休閑娛樂室，成為人們社會活動的重要場所。

參考文獻

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