车辆驾乘舒适性研究

摘 要 随着科学的迅猛发展，电子技术在汽车上得到了越来越广泛的应用。提高汽车驾乘舒适性，既是驾驶员、乘员的需要，也是汽车制造厂家的追求。本文阐述了汽车驾乘舒适性的含义，介绍了提高舒适性的人机工程的设计要求，并对汽车舒适性的未来提出展望。

关键词 汽车发展 座椅设计 悬挂系统 舒适性

中图分类号：TH273 文献标识码：A

1汽车驾乘舒适性分析

《汽车安全性与舒适性系统》一书中指出：汽车舒适性系统可以放松驾驶员的心情，且不易疲劳，还可以减轻驾驶员的频繁操纵，为驾驶员提供舒适的环境，使驾驶员专注于道路交通。通过研究发现影响车辆驾乘舒适性的主要是“人-车-路”三个方面，但是不论车辆如何设计、道路如何设计，车辆舒适性最后都是通过“人”这个主体反映出来的，那么人又是有生理和心理两个方面的感受。其中，总结得出汽车“驾驶”舒适性的评价指标有：坐姿舒适性（坐面形式及尺寸合理性、坐垫材料舒适性、座椅调节性），操作方便性（方向盘、变速杆、离合踏板、制动动踏板、加速踏板），车内空间（腿部空间、方向盘与驾驶员空间、顶部空间），内部作业环境（振动、噪声、温度与湿度、照明与色彩）；汽车“乘坐”舒适性的评价指标有：空间布局，座椅设计，车内环境，车速，试听娱乐设备等。车辆舒适性的研究已经逐渐成为一门专门学科，其中“驾”和“乘”两方面的评价指标互有交叉，五花八门，总结上述内容，本文对提高舒适性的研究从座椅设计、空间设计、车内环境设计、悬架系统这四方面展开进行论述。

2人机工程设计研究

2.1座椅設计

座椅是汽车的主要功能件之一。座椅的舒适性在车辆的个性化设计中非常重要，同时也是保障车辆安全性能的一部分。设计合理的汽车座椅能为驾乘人员提供安全、舒适、便于操纵和不易疲劳的驾乘感受。汽车技术的飞速发展和人们对汽车各方面性能要求的提高，对汽车座椅的要求也在不断提高。

（1）安全。设计时首先要绝对保证驾乘者的安全，这就要求座椅要有足够的强度，在发生碰撞撞时，座椅不会或可以减轻对驾乘者造成伤害，并能起到一定的保护作用。

（2）操纵方便。设计的座椅还需操纵方便，调整手柄和按钮的布置必须在驾乘者伸手可及的位置，并符合常人的习惯且操纵力量适中。

（3）乘坐舒适。设计的座椅必须能使驾乘者保持良好的坐姿，使其脊柱自然弯曲，保证合理的体压分布并使其肌肉松弛，上体通向大腿的血管不受压迫，血液循环正常；并具有腰椎依托感、腰背部贴和感和侧向稳定感。能有效隔离或衰减路面不平产生的振动，满满足大多数驾乘者坐姿舒适性的要求。

2.2空间设计

为从结构上改善轿车的乘坐舒适性，需精心设计轿车结构及其造型。在总体上不增加外廓尺寸的情况下，尽量增加内部空间一一即宽大的驾驶室和乘坐空间。为了保证高工作效率和减轻人的疲劳，显示装置的空间位置应使操作者不必运动头部和眼晴，更不需移动身体位置就能看清全部仪表。操纵装置的设计必须充分考虑人体的体形、尺度、生理特点、运动特征和心理特性、以及人的体力和能力的限度，使所设计的操纵装置达到高度的宜人化。对显示装置与操纵装置的空间布局，视觉信号到操作动作的连贯性应进行充分的考虑。如当信号灯的含义与某种操作响应相联系时，必须考虑它与操纵器和操作响应的协调关系。

2.3车内环境设计

由于轿车的室内空间小，密封性好，若通风不足将导致车内CO2浓度增加，氧气浓度降低。有关研究表明，CO2浓度超过2%将导致人感到轻度头痛和呼吸困难，超过3%将严重影响乘员的舒适性。特别是空调轿车，若空调系统采用内循环的通风方式，车内的空气与车外不流通，则在中、长途行驶时必然导致车内供氧不足，加速乘员的不适反应。由此可见，加强轿车车身内部的自然通风是提高轿车乘员舒适性的有效途径之一。对于空调轿车，则应选用外循环式的空调系统，这样虽然要增加空调系统的负荷，但能保证乘员的供氧需要。

2.4悬架系统

悬架系统作用是将车轮所受的各种力和力矩传递给车架和车身并能吸收、缓和路面传来的振动和冲击，减少驾驶室内噪声，增加乘员的舒适性，以及保持汽车良好的操作性和平稳的行驶性。所以汽车悬架系统对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性都有较大的影响。在悬架系统设计时应尽可能做到既能使行驶平顺性（即乘坐舒适性）达到令人满意的程度，又能使其操纵稳定性（即行驶安全性性）也达到最佳的状态。然而，这两个要求在悬架系统的设计中往往是矛盾的。为了克服传统的被动悬架系统对其性能改善的限制，在现代汽车中主要采用和发展新型的电子控制悬架系统（属于主动悬架系统）。

电子控制悬架系统可以根据不同的路面条件，不同的载重质量，不同的行驶速度等，来控制悬架系统的刚度、调节减振器的阻尼力大小甚至可以调整车身高度，从而使车辆的平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下达到最佳的组合。

3车辆舒适性展望

随着现代汽车技术的高速发展，汽车的动力性、经济性、环保性、安全性、操纵性、舒适性和娱乐性得到了极大的提高，特别是各种先进电子装置在汽车上被广泛应用，使汽车的驾驶操作变得更简易可靠乘坐更舒适安全，智能化程度越来越高。汽车不仅是人们出行的可靠交通工具，还正变成人际交往中流动的办公室和舒适的休闲娱乐室，成为人们社会活动的重要场所。

参考文献

[1] 德国BOSCH公司.汽车安全性与舒适性系统=《 Safety， Comfort and ConvenienceSystems》[M].魏春源等译.北京：北京理工大学出版社，2007.

[2] 路路优.汽车主动动悬架系统控制策略研究[D].武汉：武汉理工大学，2006.

[3] 吕志强，董海等.人机工程学[M].机械工业出版社，2006.