Q/CC
汽车排气系统设计与开发
Exhaust System Design & Developping
长城汽车股份有限公司发布
前言............................................................................. II
1 范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语 (1)
4 一般要求 (2)
5 项目实施内容及程序 (3)
6 设计开发主要工具与试验/测试设备要求 (4)
7 坐标系与有限元几何结构 (5)
8 排气系统CAE结构分析 (6)
9 系统试验方法与要求 (6)
附录A 排气系统正向设计开发程序流程图 (7)
附录B 排气系统逆向设计开发程序流程图 (8)
附录C 排气系统主要试验/测试设备/仪器要求 (9)
附录D 排气系统开发资料准备清单 (10)
前言
为规范汽车排气系统设计与开发，特制定本标准。
本标准起草时主要参考了国内外主要汽车生产企业和排气系统企业的最新相关工程规范。本规范由长城汽车股份有限公司提出。
本规范由长城汽车股份有限公司归口。
本标准起草单位：长城汽车股份有限公司。
本标准主要起草人：。
汽车排气系统设计与开发工程规范
1 范围
本标准规定了汽车排气系统设计与开发的基本内容与要求。
本标准适用于M 类和N 类机动车辆用的排气系统设计与开发。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB18352.3 轻型汽车排气污染物排放限值与试验方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）
GB1495 汽车加速行驶车外噪声限值与试验方法
GB16170 汽车定置噪声限值
GB/T 14365 车辆定置噪声测试方法
QC/T 631 汽车消声器总成技术条件与试验方法
GB/T 15089 机动车辆及挂车分类
GB/T 18297 汽车发动机性能试验方法
Q/CC JT003 汽车消声器技术条件
3 术语
3.1
汽车排气系统
安装在车辆底盘上，用于控制车辆排气污染和排气噪声的装置。它由歧管、排气后处理装置（含汽油车催化转化器、柴油车后处理装置等）、消声器、排气管总成、柔性管和悬挂总成等零部件组成。
3.2
排气消声器
将发动机燃烧后的废气向大气排出装置中可有效降低排气气流噪声的整体部件。
排气消声器一般包括从消声器进气口到出气口的整个消声器部件，不包括发动机排气歧管和排气管。
3.3
排气后处理装置
安装在排气系统上，能通过各种理化作用来降低排气中污染物排放量的装置。
3.4
正向设计开发
指与车辆/或发动机同步开发，按项目设计任务书/或技术协议（含附件）提供的技术参数，并按本标准规定的内容、程序和要求达到客户所满意的产品性能和质量（包括可靠性和生产一致性）的过程。
3.5
逆向设计开发
指车辆/或发动机已定型且有原型车/或原型机配置的排气系统，按项目设计任务书/或技术协议（含附件）提供的技术参数，并按本标准规定的内容、程序和要求进行优化达到客户所满意的产品性能和质量（包括可靠性和生产一致性）的过程。
3.6
CAE分析是基于有限元法的理论，利用计算机建立计算模型并进行模拟仿真分析，对产品进行性能和安全可靠性分析，及早发现设计中的不足，预测产品可能出现的缺陷，及早进行预防和改进设计。3.7
设计验证（DV）
指应用本标准规定的试验/或测试方法、试验设备/或仪器，通过实际评测获得数据，以此来验证设计开发方案准确性的一种过程。
3.8
产品验证（PV）
指应用本标准规定的试验/或测试方法、试验设备/或仪器，通过实际评测获得数据，以此来验证产品工艺可靠性和一致性的一种过程。
3.9
白噪声
指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。
4 一般要求
4.1 基本要求
4.1.1排气系统设计与开发应符合本规范的规定，并按照经规定程序批准的设计开发任务书/或按照供需双方会签的技术文件（含技术图样/或实物）进行正向/或逆向设计和开发。
4.1.2 排气系统设计与开发(尤其是逆向开发)前必须完成下列工作：
4.1.1.1 排气系统整车装配生产线实地可装配性测试；
4.1.1.2 排气系统技术资料准备（详见附录D）.
4.2 项目组组成及职责
排气系统设计开发由项目组负责，实行项目组长负责制。
4.2.1项目组长：由主管技术的企业最高领导（技术总监/或总工？）担任，负责项目总计划和技术方案的审批、技术资源的调配、设计开发节点控制、项目费用预算计划制定和费用支付审批，以及对外技术交往（如与主机厂/或客户开展的技术方案论证会等）。
4.2.2 项目组副组长：负责项目总计划和技术方案的制定和落实。
4.2.3 项目组主要构成须包括企业内所有职能部门（技术中心、质量部、财务部、工艺部门、采购部等），并由该部门的主要领导/或由该部门领导直接委派的项目工程师担任项目组员。负责本业务领域里所有工作任务的落实。
4.3 项目例会制度
4.3.1 项目设计开发实行项目例会制度，其主要内容包括技术方案（含方案配置、试验/测试计划等）的讨论和论证、项目计划实施中存在的问题及解决办法等。
4.3.2 项目例会每周举行一次，由项目组长/或副组长主持。项目组应利用每日早会报告前一天项目进展情况和须项目组协调的事宜，以便及时发现、及时解决问题。
4.4 项目报告制度
4.4.1 项目报告按企业报告相关制度执行。
4.4.2 项目报告由各项目成员在完成各阶段任务后撰写，并上交项目组领导审批：
4.4.2.1 项目概念设计和预工程分析技术方案报告由技术中心负责撰写，它包括：
●结构计算/或分析（CAE）报告
●消声性能（NVH）计算/或分析报告
●样件（包括排气系统、催化器和消声器）性能评测报告（逆向设计开发时）
●试验/测试报告等
4.4.2.2 项目概念设计和预工程分析工艺文件报告（包括产品工艺流程图、生产工时、材料消耗、设备折旧、模具工装准备等）由工艺部门撰写。
4.4.2.3 项目概念设计和预工程分析财务报告由财务部负责撰写。
4.4.2.4 项目概念设计和预工程分析总报告由项目组撰写。
4.4.3 项目报告（包括书面、电子文档等）由技术中心技术情报室按企业文件管理办法和保密规定统一管理。
5 项目实施内容及程序
5.1 项目实施分为概念设计、预工程分析及方案评审阶段、项目实施准备阶段、项目实施和设计验证（DV）阶段和产品验证（PV）阶段四大阶段。
5.2 概念设计、预工程分析及方案评审阶段内容
5.2.1 正向设计与开发
●CAD三维模型设计
●GT-power消声器预设计与分析
●催化器/或柴油车后处理装置结构设计
●CAE系统结构设计与预工程分析
●CAD三维模型和二维图纸制作
●产品设计验证试验/或测试计划（ADV）
●产品预工程工艺流程图
●产品预报价材料
●DFEMA文件
●项目节点计划
●概念设计、预工程分析及预工程方案报告编制与审核
●概念设计、预工程方案评审
5.2.2 逆向设计与开发
●样件型架制作
●消声器性能（包括定置噪声、车外加速噪声、插入损失、排气背压等）测试
●样件测绘
●CAD三维模型设计
●GT-power消声器优化预设计与分析
●催化器/或柴油车后处理装置结构设计
●CAE系统结构优化设计与预工程分析
●产品设计验证试验/或测试计划（ADV）
●产品预工程工艺流程图
●产品预报价材料
●DFEMA文件
●项目节点计划
●概念设计与预工程分析及预工程方案报告编制与审核
●概念设计与预工程方案评审
●预工程方案评审
5.3 概念设计与预工程分析及预工程方案评审阶段实施程序
5.3.1 正向设计与开发按附录A执行。
5.4 项目实施准备阶段包括：
●技术资料须按附录D要求准备齐全
●CAD三维数模和二维图纸绘制与审核
●二级供应商（包括催化剂载体、衬垫、原材料、柔性管、悬挂件等）考察和定点
●工艺文件编制
●模具、工装准备
●产品正式报价材料
5.5 项目实施和设计验证（DV）阶段
5.5.1 内容
●各轮样件制作
●消声器调音建议
●CAD三维数模和二维图纸更新
●消声器GT-power模拟计算
●手工样件测评比对试验（逆向设计开发时）
●系统和消声器各轮方案优化程序实施
●系统和消声器各轮方案评审
●模具、工装外协加工
●各轮样件评测与送样评审
5.5.2 系统和消声器各轮方案优化程序实施不得少于三轮（含）。
5.5.3 系统和消声器各轮方案优化程序包括：
●CAD三维数模和二维图纸制作/或更新
●柔性管和悬挂器动态刚度、疲劳和动敏性、模态设计验证（DV）测试
●系统和消声器背压、扩散噪声、定置噪声、车外加速噪声和噪声主观评价设计验证（DV）测试
5.5.4 产品设计验证（DV）测试内容应以设计开发任务书/或技术协议规定的内容为准。
5.6 项目产品验证（PV）阶段
5.6.1 内容
●产品验证测试（PV）和样件制作
●系统模态测试
●系统试验场数据采集与分析
●系统CAE试验场针对模拟和动态疲劳测试
●程序载荷谱制作、消声器和悬挂杆动态疲劳测试
●产品测试报告和分析报告撰写及审核
●项目总结报告撰写及审核
5.6.2 产品验证（PV）测试内容应以设计开发任务书/或技术协议规定的内容为准。
6 设计开发主要工具与试验/测试设备要求
6.1 软件工具
6.2 主要试验/测试设备
见附录C。
7 坐标系与有限元几何结构
7.1 坐标系
坐标系原点在前轴的中心。方向是：
X轴：后轴；y轴：车辆右侧；Z轴：车辆顶端一侧
7.2 有限元几何结构
7.2.1面单元（shell)
7.2.1.1网格值指南：
●翘曲≤≤15 °
●在三角形的角度：20 °≤φ≤140 °
●在四边性的角度：30 °≤φ≤150 °一般45 °≤φ≤135 °高应力梯度区域即支架
雅可比≥0.5
●各种区域的边缘长度：
●低负荷或平滑拓扑：10 - 15毫米
●高负荷或曲线拓扑：1 - 4毫米
-连接管道和锥体，锥体表面4至6毫米
-锥体4至6毫米
-曲线拓扑区域的表面4至6毫米
-平滑拓扑区域的表面8至10毫米
-支架，托架1至3毫米
-歧管约3毫米
-管：按照本指南，光滑区域：在圆周上24单元
曲线或有深刻印象区域：加倍（可能3倍）的单元数
重要位置的前面几行做细化，并在在一步进行。
●一般的网格应该是均匀的以适应拓扑并且预计高应力的区域的网格应该细化。三角要素应避免以及
没有任何理由变化网格的密度。
●在预计高应力区域（个别高塑性应变区域），三角形是不允许的。在特殊情况下，网格必须进行调
整在计算以后。
●三角形的比例≤2.0 ％
●面单元绝不能有一个偏移量（在bulk文件）。建议使用中间面画网格。
7.2.2 多点约束单元（MPC）
多点约束单元（RBE2单元除外）应该慎重应用，因为检查错误困难，建议不用。
7.2.3 .非结构质量块（mass）
非结构质量块应慎用因为可能导致混乱的结果。
8 排气系统CAE结构分析
8.1 CAE分析内容
8.1.1悬挂器和软管的刚度分析：刚度设计及其论证
8.1.2悬挂杆的设计分析：动态刚度、灵敏性、模态、疲劳
8.1.3消声器的设计分析：局部模态、疲劳
8.1.4系统静态分析：位移、应力、支反力、悬挂优化
8.1.5系统的运动包络面分析：最大位移和应力
8.1.6系统模态分析：悬挂位置和数目、怠速噪声避免系统频率、系统振型、关键区域8.1.7系统动态支座反力分析：系统对底盘的振动共鸣、怠速范围内的系统模态的重要性
8.1.8系统动态疲劳分析：垂直方向3G的随机振动
8.2 CAE分析输入要求
●理论单位加速度
●试验场实测加速度
●振动平台的加速度
●加速的白噪声
●发动机的振动激励
8.3 CAE分析判别标准
根据主机厂/或客户给定要求。
9 系统试验方法与要求
9.1 催化转化器
按Q/CCXXX执行。
9.2 排气消声器
按Q/CCXXX执行。
附录A 排气系统正向设计开发程序流程图
图示：
输入流程线；
输出流程线；
返回否决线； 程序输入端； 输出文件。
附录B 排气系统逆向设计开发程序流程图
图示：
输入流程线；
输出流程线；
返回否决线； 程序输入端； 输出文件。
附录C 排气系统主要试验/测试设备/仪器要求
C1 燃烧器
C1.1 技术参数如下：
输出气体温度：450-950oC
输出流量： 2.0 -5.4m3/min
C1.2 废气发生器的输出温度和流量应在规定技术参数范围内可以调整。
C2 振动试验机
加速度： 5 - 60 G
频率： 50 – 150Hz
C3 加载器
应用负载范围为0 - 2200 N。
C4冷流动试验台
流量为130 scfm
C5 数据采集系统
可同时采集多路、连续数据（如温度、压力、转速等）。
Ｃ６排气模拟发生器
Ｃ６．１设备能够实现800至850℃ 75至125毫米的面积在所需的热循环时期的试验（如柔性管）Ｃ７半消声室
Ｃ８声级计
C9 发动机测功机
C10 排气系统模态试验机
附录D 排气系统开发资料准备清单
排气系统开发
发动机数据调查表（表1）项目编号：
排气系统项目开发
试验报告准备清单（表2）项目编号：
排气系统项目开发
技术文件准备清单（表3）项目编号：
汽车人机工程设计的一般步骤： 汽车人机工程设计第一个步骤： 选定设计用的百分位人体，根据加速踏板及地板及方向盘位置选择合适的人体坐姿以初步确定H点。通过不同百分位的人体来确定前排座椅的前后及上下调节尺寸。根据车身空间通过对选定的人体布置及相关校核初步确定后排乘客的坐姿及H点。前后排座椅布置时还应对头部空 间、肩部及肘部空间等方面进行校核。 汽车人机工程设计第二个步骤： 就需要对驾驶员视野进行校核，第一步要确定眼椭圆的尺寸及位置，然后再校核驾驶员的上下视野、前方视野、风挡玻璃刮刷面积及除霜部位、遮阳板、内外后视镜、仪表板盲区及反光等方面是否符合法规。 汽车人机工程设计第三个步骤： 是校核乘员操作舒适性，首先要对脚踏板进行校核，以保证驾驶员舒适安全的操作。然后需要确定手伸及面，以校核所有可操作件都能被驾驶员方便的操作。此外还需要对足蹬力及手操舵力、操纵件形状、 信号显示进行校核。 汽车人机工程设计第四个步骤： 主要对整车的安全性进行校核，校核内容包括车内外凸出物的校核、安全带的校核、安全气囊的布 置、上下车方便性等方面。 汽车设计用人体模型 百分位概念 百分位表示人体的某项基础数据对于使用对象中有百分之几的人可适用。换句话说就是人体尺寸数据正态分布中的累计概率。设计中一般使用的百分位人体为中国5%女性、50%男性、95%男性人体尺寸，另外也可以使用其他国家人体尺寸，H 点设计用人体模型尺寸为95%中国男性人体尺寸（如果有特殊原因，可以使用他国人体尺寸），其他人体尺寸均用于校核使用。 H点人体模型 汽车实际H点是指当H点三维人体模型按规定步骤安放在汽车座椅中时，人体模型左右两H点标记连线的中点。H点是与操作方便性及坐姿舒适性相关的车内尺寸的基准点；H点是确定眼椭圆在车身中位置的基准点；H点也影响到了驾驶员的手伸及面。总之，H点是人机工程中最关键的硬点之一。
汽车人机工程标准范本(doc 36页)
人机舒适性要求 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXX。 乘坐舒适性：前排人员坐姿要求，后排人员坐姿要求； 操作舒适性：驾驶员前部手控舒适区，前车门手控舒适区，后车门手控舒适区，座椅下部手控舒适区，机盖开度舒适性要求，后背门（后行李厢）开度舒适性要求； 3.1 乘坐舒适性 3.1.1 前排人员坐姿要求 前排人员包括驾驶员和前排乘客，在布置上需要满足相 应的布置要求，一般情况下，驾驶员与副驾驶员设计坐姿一致，驾驶员还需特别关注下肢的布置角度要求，下图为驾驶员对人体主要关节角度的一般性要求
CH:踝关节 85°＜A4＜110° 87° E:肩部点 25°＜A5＜60° C:肘关节 80°＜A6＜165° P:腕关节 170°＜A7＜190° M:指关节 T: A点 ·舒适驾驶姿态 -H点根据舒适驾驶姿态进行确定，不同车型的空间、坐姿角度的具体要求如下表所示。 表
对于不同车型来说座椅靠背角度一般：25°为最佳舒适状态，靠背角度也可以根据实际需要做相应的调整；踝关节角度一般：87°为最佳舒适状态，关节角度也可以根据实际需要做相应的调整。 ·方向盘与踏板之间的关系 -方向盘和油门踏板位置根据95%美国男性四肢的舒适角度进行确定
图 ·方向盘中心与H点的间距 -纵向长度：405-415mm -垂直高度：370-380mm ·方向盘下端与座椅垫之间的关系 -我们称之为方向盘间隙 -方向盘间隙：最小165mm ·座椅调节滑轨的行程包括最前位置和最后位置。-最前位置：5%的美国女性
车辆排气系统设计规范
车辆排气系统设计规范 1、目的 随着环保法规对车辆排放的要求越来越高，排气系统在车辆的系统组成和系统设计中，越来越占有重要的地位。为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求，提高对排气系统的设计和制造质量水平，需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求，以便在设计和制造过程中，参照执行。 2、设计规范 2.1 排气系统及消声器的设计输入 2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向，依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。在初步设计选型时，应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等（如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等），作为设计条件输入设计，作为消声器选型及性能开发的依据之一。并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求，对系统和消声器的性能设计目标提出要求，见附录1。 2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时，必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析，并提供选型设计分析报告，见附录2。 2.2 设计原则 2.2.1 排气系统及其消声器的设计，应使排气阻力尽可能的小，以使其对发动机的功率损失尽可能小。 2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强，即应有较大的插入损失。 2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。 2.3 排气系统的设计要求和布置 2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下，排气管内径应尽可能大些，以降低管道内得气流速度，减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。一般应≥发动机排气歧管出口内径。或根据发动机排量等参数，按公式(1) 计算初步确定排气管内径。 D=2 √Q/(πV) (1) 式中：Q—发动机排量；V—气流速度，一般取50~60 m/s 。 2.3.2 排气管的布置和转弯，应使排气尽可能顺畅。管的中心转弯半径一般应≥（1.5~2）D，其折弯成型角应大于90o，以大于120o为宜。整个系统的管道转弯数应尽可能少，一 １
人机舒适性要求 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXX。 乘坐舒适性：前排人员坐姿要求，后排人员坐姿要求； 操作舒适性：驾驶员前部手控舒适区，前车门手控舒适区，后车门手控舒适区，座椅下部手控舒适区，机盖开度舒适性要求，后背门（后行李厢）开度舒适性要求； 3.1 乘坐舒适性 3.1.1 前排人员坐姿要求 前排人员包括驾驶员和前排乘客，在布置上需要满足相 应的布置要求，一般情况下，驾驶员与副驾驶员设计坐姿一致，驾驶员还需特别关注下肢的布置角度要求，下图为驾驶员对人体主要关节角度的一般性要求 ————95%美国男性 5%美国女性 关节名称舒适角度最佳角度 靠背角 20°＜A1＜30° 25°
H: 胯点 95°＜A2＜110° 95° G: 膝关节 95°＜A3＜135° 125° CH:踝关节 85°＜A4＜110° 87° E:肩部点 25°＜A5＜60° C:肘关节 80°＜A6＜165° P:腕关节 170°＜A7＜190° M:指关节 T: A点 ·舒适驾驶姿态 -H点根据舒适驾驶姿态进行确定，不同车型的空间、坐姿角度的具体要求如下表所示。 表 对于不同车型来说座椅靠背角度一般：25°为最佳舒适状态，靠背角度也可以根据实际需要做相应的调整；踝关节角度一般：87°为最佳舒适状态，关节角度也可以根据实际需要做相应的调整。 ·方向盘与踏板之间的关系 -方向盘和油门踏板位置根据95%美国男性四肢的舒适角度进行确定
汽车排气系统CAD/CAE集成开发方法 华中科技大学张杰金国栋钟绍华傅强 摘要：本文探讨了一种新颖的汽车排气系统CAD/CAE 集成开发的思路和方法，此法将传统的经验设计理论与先进的专业软件应用结合起来。首先明确系统的需求和目标，然后建立起排气系统集成开发的环境，运用软件工程的思想进行整体规划和程序开发的模块化，这种设计方法在很大程度上提高了设计精度和功效。文中以消声器为例给出了其设计方法和在软件上实现的流程图。 关键词：排气系统集成开发催化转换器消声器 1 排气系统开发现状分析 日益严格的排放法规和人类环境意识的增强对汽车节能净化提出了高标准的要求，而排气系统作为现代内燃机动力汽车的一个重要总成，其性能直接决定了发动机排气损失以及污染物和气动噪声的排放量，因此如何对排气系统进行有效的设计分析，如何使其与发动机合理匹配等，就成为现代汽车节能与净化的关键技术之一。 在我国长期以来，汽车排气系统的开发仍然停留在各部件单一设计，依赖简单理论估算、经验设计和大量试验的基础上[1]，这样不仅费时费力，给排气系统结构和性能的进一步优化带来困难；而且，单独对消声器或催化器局部分散设计不能完全反映排气系统的整体耦合特征，难以设计出令人满意的产品。随着计算机软硬件技术以及计算流体力学(CFD)等仿真分析软件的飞速发展，一些商用软件逐渐完善，成为研究设计人员的有效工具。例如通过对催化器和消声器进行数值模拟研究其阻力特性等[2]，这一方面为结构优化提供充分的理论指导，另一方面也大大降低了实际试验的工作量，缩短设计周期，并且可以探索多种可能设计。 然而单一的商用软件往往不能满足复杂系统的整体开发，而需要选择相关软件进行二次开发和科学集成。目前针对整个排气系统进行集成开发研究的还未见报道。为满足排气系统模块供应商产品开发的需要，我们选择了一些有专业特点的设计与分析软件，以数据库管理系统为纽带，以VC++为开发语言，对这些软件进行了集成和二次开发，初步完成了汽车排气系统CAD/CAE 软件，使其能在一个用户界面下完成整个排气系统的设计（CAD）与分析（CAE）功能，使传统的经验设计向精确的理论设计过渡，很大程度上提高了设计精度和功效。 2 排气系统CAD/CAE 系统的任务和功能 2.1 任务要求
设计题目：基于人机工程学考虑的方向盘设计 设计者： 设计说明： 一、设计的提出 经过对本学期杜立鹏老师讲授的《交通工具》的学习，对交通工具人机工程学的基础理论和主导思想有了基本的了解和认识，充分理解了人机工程学理论在设计生产中的应用。所以希望通过这次利用自己所学的人机工程学设计知识对方向盘设计进行考虑和实践应用，巩固和加深自己对着门课程所学知识的认识和理解。 二、方向盘设计要求 1.事故发生时，对驾驶员造成的伤害最小。（出于安全性的考虑） 2.不妨碍驾驶员对以表的观察。 3.良好的耐磨性，不易磨损，有良好的寿命。（出于可靠性的考虑） 4.不易燃烧。（出于安全性的考虑） 5.不易反光。（出于生理考虑） 6.有良好的舒适性，减少驾驶员的疲劳程度。（出于生理考虑） 三、结构形式 1.方案选择 1）.圆盘形式（普通车上常用） 2）.非圆盘形式，如手柄、方形式等（专用赛车使用，F1赛车等） 2.方案分析 通过查阅相关资料并通过分析的知，圆形方向盘结构简单，工艺性能好，成本少，操控方便，适宜于需要用大幅度转向角的转向系，有很好的控制感和路感，符合人们的使用习惯；而非圆盘式，例如F1赛车方向盘，虽然能实时反映车轮与车身的位置，但灵敏度大，对于普通驾驶者来讲很苦难，生产制造也需要专用
设备和工艺，并且成本也较高。 3方案确定 通过比较我们发现，普通车用圆形方向盘，不论从人们的驾驶习惯，操作性，对路感的感知程度，还是生产工艺的复杂程度和成本来考虑，都是普通车型的首选方案。 4.轮辐的设计 为使驾驶员能有很好的观察仪表盘的要求，轮辐应该尽可能的不占空间，辐数越少越好，两辐的选用能够很还的解决此问题。
汽车有限公司 . 01 页次：1/7 版次：
1. 主题与适用范围 1.1 主题 本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南； 1.2 适用范围 本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发 2. 参考标准和相关文件 QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件 QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法 QC/T 10125—1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验 3.定义 3.1 排气消声器 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，可有效的降低气流噪声的装置。 3.2 插入损失 消声器的插入损失为装消声器前后，通过排气口辐射的声功率级之差。 3.3 排气背压 按QC/T524设置排气背压测量点，当分别带消声器和带空管时，测点处的相对压力值之差。 3.4 功率损失比 消声器的功率损失比是指发动机在标定的工况下，使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率的百分比。 4.开发流程及设计指南 4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作 开发之初，需要了解如下信息，作为设计输入： 1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数； 2、整车底盘走向，空间布局； 3、发动机对排气背压、功率损失比的要求； 4、噪声标准的制定； （1）、插入损失大于35dB； （2）、整车车外加速噪声小于74 dB；
4.2 方案设计 1、消声器的容量设计计算 消声器的容量关系到发动机的功率和扭矩，因此容量的设计将决定整车的动力性。一般地，消声器的容量有如下的计算公式： Ｖm＝k×P Ｖm＝消声器的容量（L） K＝0.14 P＝输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定
基于人机工程学的汽车座椅设计研究 摘要: 驾驶员坐姿舒适性仿真通常可以量化为驾驶姿势不舒适度模型。驾驶姿势不舒适度预测模型是根据驾驶姿势的影响因素,评价驾驶姿势不舒适度的数学模型。本文对重型商用车坐姿舒适性仿真研究主要做了以下几方面工作:首先,研究了在汽车领域计算机辅助人机工程技术的发展背景及国外研究现状,并对当今比较流行的舒适度建模方法进行了深入的总结。针对这些方法的不足,提出了基于关节载荷的驾驶姿势不舒适度建模方法。其次,进行了适宜驾驶姿势规律的实验研究。通过设计下肢、躯干、上肢实验,获取了建立姿势不舒适度模型所需要的关节载荷和关节坐标数据。最后,建立了以维持身体姿势的关节力及扭矩为目标函数,以人体姿势变量和汽车设计变量为预测因子的人体不舒适度预测模型,并将模型应用于实际项目的方案分析中。 关键词：驾驶员驾驶姿势人机工程技术人体舒适度 1 引言 随着时代的发展，当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡，人类赖以生存的生活空间和生活方式，处处都是经过设计并不断完善的设计世界。现代设计，作为一种广泛的文化活动，已成为人们生活中的一部分。人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。先以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。并指
出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。 2 舒适驾乘首要在于座椅设计 通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以 及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。 而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面 （1）为确定汽车空间围提供依据。 （2）为设计汽车座椅提供依据。 （3）为确定感觉器官的适应能力提供依据。 融人机工程学原理于汽车座椅设计已达到更大舒适度： 2.1 研究现状及主要容 现代科学技术的突飞猛进，以及人们工作和生活空间的不段变化，就要求汽车座椅的生产企业在座椅的设计、生产方式等方面进行改革，同时也要考虑降低成本，提高汽车座椅的经济性。因此市场不断细分，多种不同类型和不同设计的汽车座椅不断进入市场。 人们对汽车座椅外观样式、材料品质的追求，使汽车座椅的设计样式丰富多姿，各有特色。从而也使汽车座椅在设计上取得了瞩目的成绩。可以说汽车座椅
1.1 主题 本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南； 1.2 适用范围 本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发
2. 参考标准和相关文件 QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件 QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法 QC/T 10125—1997 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 3.定义 3.1 排气消声器 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，可有效的降低气流噪声的装置。 3.2 插入损失 消声器的插入损失为装消声器前后，通过排气口辐射的声功率级之差。 3.3 排气背压 按QC/T524设置排气背压测量点，当分别带消声器和带空管时，测点处的相对压力值之差。 3.4 功率损失比 消声器的功率损失比是指发动机在标定的工况下，使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率的百分比。 4.开发流程及设计指南 4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作 开发之初，需要了解如下信息，作为设计输入： 1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数； 2、整车底盘走向，空间布局； 3、发动机对排气背压、功率损失比的要求； 4、噪声标准的制定； （1）、插入损失大于35dB； （2）、整车车外加速噪声小于74 dB； 4.2 方案设计 1、消声器的容量设计计算 消声器的容量关系到发动机的功率和扭矩，因此容量的设计将决定整车的动力性。一般地，消声器的容量有如下的计算公式： Ｖm＝k×P Ｖm＝消声器的容量（L） K＝0.14 P＝输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定
现代汽车驾驶室的人机工程设计 ——思承玉兰心 前言： 现代汽车不仅在外观上较过去几十年发生巨大变化，在驾驶室的设计方面，也从原来的实用、操作简便，过渡到现在越来越注重的人机交互体验。以前的少数拥有专门驾驶技能的专职司机已经转变为现在的千千万万的普通驾驶者。他们作为汽车使用者和拥有者，对现代汽车的驾驶感受越来越看重。不仅注重舒适性、操作简便、安全性等，在色彩、外形等视觉效果方面也有较高的追求。现代汽车的驾驶室作为人机信息交互的重要平台，其设计要紧紧围绕“宜人”的设计理念。运用人机工程学理论，科学的设计驾驶室的各工作区域，以更好的达到人与汽车的融合，使驾驶员得心应手、安全驾驶，这也是现代汽车驾驶室，应用人机工程设计的存在之必要。 一、驾驶室内显示仪表的设计 一般现代汽车驾驶室内有两个显示仪表，一是仪表盘，二是多媒体中控屏（有些豪华汽车上会有两个或多个）。还有些豪华车中控部位有时钟，这些都属于显示仪表。但这里，我们主要涉及仪表盘的人机工程设计。 驾驶室内的显示仪表是驾驶员获取汽车工作信息的主要窗口，它合理优良的设计能使人和汽车系统更加稳定而高效地工作，使人与汽车之间的信息传递更加充分。因此，在设计和选用显示仪表时，必须考虑人的视觉特征、生理和心理特征，确保驾驶员观察迅速、准确而不易疲劳，能更好的防止误视读和误操作。
1. 仪表盘位置 1) 视角：一般人的最佳眼睛转动区为左15°右15°、上25°下25°，即驾驶员的 视野在这个范围内观察重要行车仪表数据时，看到的影像最清楚。因此，在设计时应把仪表盘大致布置在此范围内。 人的水平视野和垂直视野 2) 视距：一般人的操作视距范围在38～76cm 之间。即驾驶员在操作系统中正常的观 察距离在此范围内，所以，在设计时应把仪 表盘大致布置在此范围内。 2. 仪表形式 仪表的形式因其用途不同而异。仪表盘作为重要 信息的显示系统，它不仅显示重要的行车参数如车速、 转速、行驶里程、油量，还有车辆安全数据信息如机 油压力、冷却水温度、和胎压监测以及一些警示提醒。 读数仪表分为两种，一是指针活动式圆形仪表，二是 数字式仪表。指针活动式仪表的读数效率与准确度虽 不如数字式仪表高，但这类仪表可以显示被测参数的 变化趋势，因此在现代汽车中仍被广泛运用。此处我 们仍选择指针活动式仪表。由仪表形式和误读率的关 系图，选择表盘形式为半圆形。 3. 表盘尺寸 表盘尺寸与刻度标记的数量和距离有关， 加。根据下图圆形仪表的最佳直径与目视距离关系图，这里选择12cm 左右的直径。 仪表形式和误读率的关系
第四章人机工程学在车身设计中的应用 §4-1 概述 人机工程学是近40年来发展的一门新兴学科，在车身设计中得到了大量的应用。 一、人机工程的概念 研究对象：人—机—环境系统的整体状态和过程。 任务：使机器的设计和环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。 研究范围： ①人的生理、心理特征和能力极限——能承受的极限； ②人机功能的合理分配——充分发挥各自特长； ③人机相互作用及人机界面设计； 相互作用——利用信息显示器和控制器实现人—机间信息交换的过程； 人机界面——使显示器与人的感觉器官的特性相匹配，使控制器与人的效应器官相匹配，以保证人、机之间的信息交换迅速、准确。 ④研究环境及其改善——温度、湿度、照明、噪声、振动、尘埃、有害气体等对人的作业活动和健康的影响。以及控制、改善不良环境的措施和手段； ⑤研究作业及其改善——人从事体力和脑力作业时生理、心理变化，由此确定作业时的合理负荷及耗能量、合理的作业和休息制度、合理的操作方法→↓疲劳，保障健康，↑作业效率； ⑥研究人的可靠性与安全——工程系统日益复杂和精密，操作人员面对大量的显示器、控制器，容易出现人为差错而导致事故发生。→研究人的可靠性及影响因素，寻求减少人为差错，防止事故发生的途径和方法。
二、人机工程学与车身设计的关系 1、人机工程学的研究目的——要解决的问题 ①如何减少汽车的各种物理性能对人生理、心理所产生的影响； ②如何减少驾驶操作的失误而造成的事故。 2、在汽车工程中的应用 ——对现有条件下驾驶汽车和乘坐汽车在生理、心理及社会等各方面进行大量统计与调查，引入生理学、医学、心理学、人体解剖学、运动生物学、人体测量学、工程学、机械学、环境科学、信息工程、系统工程等学科的观点和方法，开展全面研究和分析→改善汽车的各种性能。 目的：为汽车设计、改进提供各种调查、改进、试验与分析结果，使汽车更好地、尽善尽美地为人服务。 3、车身内部各种物理量的变化和人体的承受范围 人对车内各种物理量变化的感受具有一定的限度。 车内各种物理量的变化超过允许条件→感到疲劳、头晕、恶心、呕吐等生理上的病态变化和心理上的烦燥不安。 措施：·采用各种灯光、音响报警装置→及时提醒注意； ·应用空调设备→调节车室气候；
（建筑工程标准法规）汽车人 机工程标准
人机舒适性要求 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX。 乘坐舒适性：前排人员坐姿要求，后排人员坐姿要求； 操作舒适性：驾驶员前部手控舒适区，前车门手控舒适区，后车门手控舒适区，座椅下部手控舒适区，机盖开度舒适性要求，后背门（后行李厢）开度舒适性要求； 3.1 乘坐舒适性 3.1.1 前排人员坐姿要求 前排人员包括驾驶员和前排乘客，在布置上需要满足相 应的布置要求，一般情况下，驾驶员与副驾驶员设计坐姿一致，驾驶员还需特别关注下肢的布置角度要求，下图为驾驶员对人体主要关节角度的一般性要求 ————95%美国男性 5%美国女性 关节名称舒适角度最佳角度 靠背角20°＜A1＜30°25° H: 胯点95°＜A2＜110°95° G: 膝关节95°＜A3＜135°125° CH:踝关节85°＜A4＜110°87° E:肩部点25°＜A5＜60°
C:肘关节80°＜A6＜165° P:腕关节170°＜A7＜190° M:指关节 T: A点 ·舒适驾驶姿态 -H点根据舒适驾驶姿态进行确定，不同车型的空间、坐姿角度的具体要求如下表所示。 表 对于不同车型来说座椅靠背角度一般：25°为最佳舒适状态，靠背角度也可以根据实际需要做相应的调整；踝关节角度一般：87°为最佳舒适状态，关节角度也可以根据实际需要做相应的调整。·方向盘与踏板之间的关系 -方向盘和油门踏板位置根据95%美国男性四肢的舒适角度进行确定
人机工程学在汽车座椅设计中的应用 摘要：运用人机工程学原理，针对汽车驾驶座持，从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因，在此基础上从坐姿舒适性，振动舒适性，操作舒适性, 安全性等四个方面论述了人机工程学在汽车座椅设计中的应用，完成了对汽车驾驶座椅从分 析到设计的系列开发过程。 关键词：汽车驾驶座椅人机工程学设计 一、引言 随着时代的发展，当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡，人类赖以生存 的生活空间和生活方式，处处都是经过设计并不断完善的设计世界。现代设计，作为一种广 泛的文化活动，已成为人们生活中的一部分。人们开始追求高品质的舒适生活，于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。人体工程学的产品也就成了现代社会人们 追求的目标。先以汽车座椅为例，人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅，它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则，健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品，可以为人带来身心两 方面的享受。 二、舒适驾乘首要在于座椅设计 通过对汽车座椅设计中的人机因素分析，即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析 寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系，从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一 些局限性，即学科涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以及合理与合情的矛盾，通过对这些应用矛盾的透析，探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则，从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。 而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面： 1、为确定汽车空间围提供依据。 2、为设计汽车座椅提供依据。 3、为确定感觉器官的适应能力提供依据。 三、汽车座椅人机工程学分析 1、人体坐姿生理特性分析
奇瑞汽车有限公司设计指南 编制： 审核： 批准： 发动机工程研究一院
目录 一、主题与适用范围 1、主题 2、适用范围 二、排气消声系统的总成说明及功用 三、设计应用 1、设计规则和输入 2、设计参数的设定 2.1 尺寸及重量 2.2 排气背压 2.3 功率损失比 2.4 净化效率 2.5 加速行驶车外噪声 2.6 插入损失以及传递函数 2.6.1 插入损失 2.6.2 传递函数 2.7 尾管噪声 2.8 定置噪声 2.9 振动 3、系统及零部件的设计 3.1 系统布置 3.1.1 布置原则 3.1.2 间隙要求 3.1.3 吊钩位置的选取
3.1.4 氧传感器孔的布置 3.2 消声器的容积确定 3.3 排气管径的选取 3.4 消声器 3.4.1 消声器的截面形状 3.4.2 消声器内部结构 3.5 净化装置 3.6 补偿器 3.6.1 波纹管 3.6.2 球形连接 3.7 橡胶吊环 3.8 隔热部件 3.9 材料选择 3.9.1 排气管、消声器内组件 3.9.2 消声器外壳体 四、排气消声系统的设计开发流程 五、修订说明 六、参考文献列表
一、主题与适用范围 1、主题: 本指南规定了与汽车发动机相匹配的排气消声系统的系统匹配，零部件设计以及开发的流程等。 2、适用范围: 本指南适用于奇瑞所有装汽油或柴油发动机的M1类车的排气消声系统设计二、排气消声系统的总成说明及功用 排气系统包括排气歧管、排气管、排气净化装置、排气消声装置、隔热部件、弹性吊块等。一般地，排气系统具有以下一些功用： (1)、引导发动机排气，使各缸废气顺畅的排出； (2)、由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响，排气气流呈脉动形式，排气门打开时存 在一定的压力，具有一定的能量，气体排出时会产生强烈的排气噪声，气体和声波在管道中摩擦也会产生噪声,因此在排气系统装有排气消声器来降低排气噪声； (3)、降低排气污染物CO,HC,NO X等的含量，达到排气净化的作用； 注：在本指南中，我们将只介绍排气管和排气消声装置的详细设计，对排气歧管和排气净化装置的详细设计见其他设计指南。 典型的排气消声系统如图1所示： 图1 三、设计应用
汽车排气系统设计原则分析 摘要：汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一。排气系统承担了控制排气污染、降低排气噪声的重要功能，同时排气系统承受着500℃到900℃的高温，是汽车构造中最主要的热源之一。为了减少排气系统高温对周边件功能、耐久性能的影响，文章从总布置设计角度出发，分析了排气系统与周边件间隙确定方法及周边件隔热防护措施，从而避免了由于间隙过小及隔热防护不到位引发的火烧车现象和周边件功能、耐久性能失效问题。 关键词：排气系统；周边件；隔热防护；间隙 1引言 汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一，其负责将发动机工作过程中燃烧的废气排放到大气中，对尾气净化、噪声降低起着非常关键的作用[1]。排气系统与发动机增压器出口相连，布置在底盘下方，且承受着500℃到900℃的高温，是汽车构造中最主要的热源之一。排气系统主要分为热端和冷端。热端由三元催化转化器总成、颗粒捕捉器和支架等组成。冷端由消声器总成、连接管路和橡胶吊挂等组成。排气系统热端与增压器出口相连，最高温度可达到900℃以上，排气系统冷端通过法兰与热端相连，温度相对较低，但靠近热端处的最高温度也可达到500℃以上。排气系统周边件复杂多样，汽车工作时，排气系统表面温度很高，由于受到车身、底盘等系统的影响，排气系统周边难免会布置一些耐受温度较低的零部件。受周边件耐热、耐久性能要求的影响，周边件与排气系统的设计间隙在排气系统设计布置中至关重要。间隙过小，排气系统辐射到周边件上的温度超过其耐温要求易导致周边件功能失效、耐久老化，严重者可引发火烧车问题。间隙过大，易造成布置空间的浪费。为了更好地避免由于间隙问题及隔热防护不到位引发的火烧车现象和周边件功能、耐久性能失效问题，本文着重阐述了总布置设计时，排气系统与周边件间隙确定原则及周边件隔热防护措施。 2排气系统与周边件设计间隙确定原则 2.1设计要求对标法。总布置设计初期，排气系统与周边件间隙应满足保安防灾要求，如表1所示[2]。排气系统与周边件间隙要求主要是经过前期大量的设计验证及对标标杆车并参考各大车企设计要求总结而来。总布置设计初期，保安防灾要求是校核并确定数据设计间隙的第一依据。 2.2温度场仿真分析法。总布置设计初期，由于受整车布置空间的影响，排气系统与周边件间隙无法满足设计要求的方案是不可避免的。为了保证方案的可行性，需进行温度场仿真分析，以验证排气系统辐射到周边件上的温度是否满足其耐温要求，确保周边功能件正常
摘要 目前汽车尤其是乘用车设计强调以人为中心，舒适性一直是汽车设计的主体和追求目标。商用车是汽车工业产品型谱中的重要组成部分,在我国国民经济建设和社会发展中发挥着巨大的作用。近年来随着我国国民经济的快速发展、高等级公路的大量修建以及物流业的迅速发展,我国商用车发展迅速。国商用车企业虽然具有一定的自主研发和科技创新能力,但在商用车人机工程设计开发方面与国外相比还有一定的差距。运用人机工程学原理对商用车驾驶室进行科学合理的设计,改善驾驶员工作环境,对于提高商用车主动安全性,保证驾驶员行车安全和身体健康具有重要意义。 本文结合所承担的“十一五”国家高技术发展计划(863计划)项目“重型汽车集成开发先进技术(2006从110105)”,对重型商用车人机工程设计与评价方法 和关键技术进行了深入、系统研究,论文完成的主要研究工作如下:对重型商用车驾驶室人机工程学设计的主要容和过程,以及采用的统计学方法进行了研究总结,建立了重型商用车人机工程设计方法。 研究了根据人体测量学数据建立用于商用车人机工程设计和分析数字人体模型的关键技术,包括人体测量学参数描述、运动学和动力学建模、人体肢体运动驱动和姿势求解的正向和反向运动学问题、几何建模和外观可视化、性能建模等,建立了三维数字化人体模型,开发了具有自主知识产权的重型商用车人机工程设计评价系统(SHOVED)。 利用该系统对某商用车驾驶室座椅H点位置、前后方视野、A柱盲区、仪
表视野和平均观测距离、手伸及性,踏板舒适性,操纵方便性、风窗刮扫面积和上下车方便性等人机性能进行了设计、分析与评价。结果表明,该车型的人机性能满足国外标准要求,并给出了进一步改善驾驶室人机性能的建议。提出了一种改进的人体姿势舒适度评价方法,即采用人体肌肉负荷作为姿势舒适性的客观量度,而肌肉负荷从宏观上根据关节载荷计算;通过仿真分析获得姿势空间姿势舒适性的分布;对姿势舒适性分布数据进行统计分析,建立姿势舒适性评价模型。 本文将商务车驾驶室作为一个特殊、复杂的人机系统，运用人机工程学理论，借助计算机仿真技术，实现了装载机驾驶室人机系统设计的计算机化。该方法为缩短装载机新机型的开发周期，降低开发成本，也为进行驾驶室设计和性能检验提供了一种有效手段。 关键字：人体测量学，驾驶室，人机工程学，数字人体模型 ABSTRACT Nowadays，the modem vehicle especially the car emphasis on that men is the center，and the designing of Vehicle is the main content and target to Heavy-duty commercial vehicle is important part in automobile product catalog, and plays an important role in our national economical construction and social development. In recent years, with rapid development of the Chinese national economy, extensive construction of highway, and development of logistics industry, Heavy-duty truck industry develops rapidly in China. Although domestic commercial vehicle enterprises have the abilities of self-R&D and science and technology innovation, but domestic commercial vehicle enterprises
人机工程学在汽车设计中的应用论文 人机工程学在汽车设计中的应用 【摘要】自从德国人卡尔·本茨在1885年发明的三轮汽车开始，汽车已有百 年历史。在这上百年时间里，汽车可谓进行了一番翻天覆地的变化，各大汽车厂商陆续建立，展开了激烈的竞争。在汽车早已走进普通人家中，并成为人们出行必不可少的工具时，人机工程逐渐被重视，并广泛被应用到了汽车设计之中。【关键词】人机工程学、汽车、设计 【正文】在汽车设计开始时，只是纯粹地要将它和马车分开，后来人们渐渐地意识到了应对汽车进行设计，使它更容易被人们选择和接受。随后各种设计风格陆续出现并被人们所接受，其中最流行的风格莫过于当年的“流线型风格”，但当时大部分设计中并没有把人机工程学的因素考虑到汽车设计中。直到后来人技工程学的真正建立并真正地得到发展的时候，设计师们才开始考虑到人机工程学在设计中的作用，随后人机工程学在汽车设计中逐渐出现了。 随着人机工程学的不断发展，人机工程学所涉及的研究和应用领域不断扩大，从事本学科研究的专家所涉及的专业和学科也愈来愈广泛，解刨学、生理学、工业卫生学、工业与工程设计、
工作研究、建筑于照明工程、管理工程等多个方面都被包括其中，由此可见人们越来越重视人机工程学的发展。 一、外型上的设计 在现在大多数人的印象当中，车的外形是很重要的。在现在人的购车观念中，首先是外形。不同的人对汽车的外形要求不一样，这是不同人的性格、心理需求不同。一般喜欢刺激、动感的人则喜欢选择有外形动感、线条分明，有较低的风阻系数的轿跑车或跑车外形的车，如法拉利、奔驰的C 系；而一些成功人士和商人则注重外表和自身的地位的展现，这些人一般会选择外形大气，车身较长，能显示其地位的行政级或办公级的豪华轿车，如宝马的7系，奔驰的S系。 二、内部设计 汽车最让人关注的除了外形外还有内部的设计，而汽车内部的设计也分成几种设计风格，一是以驾驶员为中心，注重驾驶的乐趣；一种是以乘坐人员为中心， 以舒适为主，还有一种是综合二者，既兼顾驾驶又注重乘坐人员。 在现在的汽车内部设计中，方向盘也被列入了人机工程学的设计范围之内。方向盘的变化可谓不小，从最初的单一转向工具变为现在的多功能艺术品，其中最有名的莫过于法拉利的方向盘。现在的方向盘综合了若干功能，包括影音控制键，蓝牙免提键，悬挂调节键等，在此基础上方向盘还提供了多向调节功能，
汽车仪表照明的颜色选取 (贵州大学、机械工程学院、机械设计制造及其自动化专业) 【摘要】对不同车型仪表盘背景色以及指示灯颜色，查阅资料收集有关人眼对光线视觉效率、颜色对比、颜色适应、视觉残像等人眼视觉特征进行分析，得出各颜色背景光的利弊之处，总结出利于人眼颜色适应，便于颜色信号区分的汽车仪表背景色和指示灯颜色。 关键词：光线视觉效率、颜色对比、颜色适应、视觉残像 1.前言 汽车对安全性、舒适性、节能和环保性能等都有一定要求，汽车仪表盘对汽车的安全性、舒适性有着至关重要的地位。而随着驾驶环境的变化，仪表照明也显得更为重要。在夜间或驾驶环境光照条件很差的情况下，仪表照明是驾驶员在驾驶室内观察仪表显示读数所必需的条件，而仪表的照明不但影响驾驶员获取仪表显示信息的效率，而且影响驾驶员观察外界环境的效率，所以仪表照明不但要求对仪表起到照明与美观作用，而且要适应人眼视觉特性，从而保证驾驶的安全性与舒适性。 本文主要以汽车仪表指示灯颜色和汽车仪表背景光颜色作为分析对象，分别从人眼视觉效率、人眼颜色对比、人眼颜色适应等方面介绍，从而归纳出不同颜色照明的优缺点与汽车仪表常用照明颜色的推荐。 2．人眼颜色识别特性分析 2.1人眼视觉效率 人眼视觉效率就是光谱光视效率，光谱光视效率是指人眼 的视觉神经对各种不同波长光的感光灵敏度是不一样的。对绿 光最敏感，对红、蓝光灵敏度较低。另外，由于受生理和心里 作用，不同的人对各种波长光的感光灵敏度也有差异。通常， 光通亮越大，人感觉光越明亮，但这是对同一种光波而言，即 同一色光而言。光辐射能量相同但波长不同的色光，无论是明 视觉还是暗视觉，其产生的明亮程度是不相同的。也就是说， 人眼对可见光谱内的不同波长辐射具有不同的感受性，有的色 光人眼感觉明亮，有的比较暗。 因此，汽车仪表照明应选用能让驾驶员清晰分辨仪表盘信 息的仪表照明，但是并不是人眼对仪表照明感光灵敏度越高越 好，因为人眼对仪表照明颜色的感光灵敏度越高，人眼的颜色 适应性就越差。驾驶员在驾驶汽车过程中，会不断把视线再仪表盘一外界之间交换，如果仪表照明颜色的感光灵敏度太高，人眼在离开仪表盘看向外界时，就有一段时间看不到外界，这将带来驾驶的危险性。 2.2人眼视觉延迟
汽车排气系统毕业设计 篇一：车辆排气系统设计规范 车辆排气系统设计规范 车辆排气系统设计规范 1、目的 随着环保法规对车辆排放的要求越来越高，排气系统在车辆的系统组成和系统设计中，越来越占有重要的地位。为使排气系统满(本文来自：小草范文网:汽车排气系统毕业设计)足各阶段国家及地方法规的要求，提高对排气系统的设计和制造质量水平，需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求，以便在设计和制造过程中，参照执行。 2、设计规范 2.1 排气系统及消声器的设计输入 2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向，依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。在初步设计选型时，应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等（如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等），作为设计条件输入设计，作为消声器选型及性能开发的依据之一。并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求，对系统和消声器的性能设计目标提出要求，
见附录1。 2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时，必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析，并提供选型设计分析报告，见附录2。 2.2 设计原则 2.2.1 排气系统及其消声器的设计，应使排气阻力尽可能的小，以使其对发动机的功率损失尽可能小。 2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强，即应有较大的插入损失。 2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。 2.3 排气系统的设计要求和布置 2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下，排气管内径应尽可能大些，以降低管道内得气流速度，减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。一般应≥发动机排气歧管出口内径。或根据发动机排量等参数，按公式 (1) 计算初步确定排气管内径。 D=2 Q/(πV) ????????????????????（1） 式中：Q—发动机排量； V—气流速度，一般取 50~60 m/s 。 2.3.2 排气管的布置和转弯，应使排气尽可能顺畅。
汽车排气系统的构成和使用的材料 汽车排气系统从靠近发动机的方向开始，由排气歧管、前管、挠性管、催化转换器、中心管、主消音器和末端管等7个零部件构成。根据车种的不同，有的安装了数个催化转换器，有的安装了副消音器。 1.1排气歧管 排气歧管是靠近发动机的部分，由于排出气体的温度高达900℃，因此要求材料具有良好的抗氧化性、高温强度和热疲劳特性。而且，为能进行复杂的形状加工，还要求材料应具有良好的成形性。采用不锈钢制作的排气歧管根据其构造的不同，可以分为两类。一类是将钢板冲压后焊接而成，另一类是将钢管弯曲后焊接而成，对于后者，还有的使用双重管构造的钢管。 用作排气歧管的不锈钢有奥氏体系不锈钢和铁素体系不锈钢等两种。奥氏体系不锈钢具有良好的高温强度，但由于容易发生氧化皮剥落，因此在抗氧化性方面不如铁素体系不锈钢。作为使用的钢种有SUS304（18Cr-8Ni）和SUS XM15J1 （18Cr-13Ni-4Si）。另一方面，铁素体系不锈钢虽然抗氧化性好，但高温强度不如奥氏体系不锈钢。由于热膨胀系数小，因此在热疲劳特性方面有利。作为使用钢种有SUH409L（11Cr-Ti-LC）和SUS430J1L（18Cr-0.5Cu-Nb-LC，N），但近年来随着废气排放规定的强化，排气温度呈高温化的趋势，据说有的高达950℃。在这种情况下，可以使用SUS444（19Cr-2Mo）系不锈钢。另外，作为降低成本的材料，还有的使用了降低Cr量的SUS429（15Cr）系不锈钢。采用双重管的排气歧管通常是内管使用奥氏体系不锈钢，外管使用铁素体系不锈钢。 1.2前管 前管使用的材料有SHU409L、SUS436L（17Cr-1Mo-LC，N），SUS430J1L等铁素体系不锈钢，但在采用中空双重时，还有的使用奥氏体系不锈钢作内管。 作为今后的发展趋势，低成本、抗氧化性和热疲劳特性好的铁素体系不锈钢毫无疑问将成为主流。尤其是，由于排气温度的高温化和管子的薄壁化，可以认为将采用高温性能更好的钢种，如SUS429级。 1.3挠性管 挠性管由蛇腹状的双重管和用不锈钢钢丝网将其包裹起来的外编带构成。从使用性能来看，要求具有高温疲劳性，为了做成蛇腹形状，还要求它具有加工性。尤其是，在寒冷地区为防止道路冻结使用了化雪盐，因此要求管的外侧还应具有耐高温盐害腐蚀性。 使用的材料主要是SUS304。但是，由于在寒冷地区为防止道路冻结使用了化雪盐，要求管的外侧还应具有耐高温盐害腐蚀性，因此使用了添加Si、增加Ni添加量的耐高温盐害腐蚀性能更高的SUS XM15J1。最近，开始已使用SUS316L