1、汽车设计中的人机工程学 戴旭东 曹海燕 常州工学院 建东职业技术学院 摘 要： 从卡尔.本茨发明的三轮汽车开始到现代各式各样的汽车, 汽车的设计理念发生了翻天覆地的变化。各大汽车制造商为了满足更多汽车消费者的需求, 越来越重视人机工程学在汽车上的应用。本文就人机工程学在现代汽车上的应用做出了研究。关键词： 人机工程学; 汽车设计; 应用; 作者简介：戴旭东 (1988) , 男, 助教, 本科, 研究方向为汽车检修。作者简介：曹海燕 (1989) , 女, 助教, 本科, 研究方向为汽车检修。最初汽车设计只是为了和马车分开, 从人畜运输发展到如今的内燃机汽车。随后设计师们为了满足人们的需求,
2、逐渐意识到对汽车进行总体设计的重要性。无论是汽车的外形设计, 内部设计还是安全系统设计, 都考虑到了人机工程学在汽车设计中的应用。1 汽车外部设计不同的人对于汽车外形的要求是不同的。设计师们根据汽车的用途、汽车的种类以及不尽相同的审美观, 设计出了各式各样的汽车。汽车车身外形的设计与汽车的经济性能有着很大的关系。汽车外形的流线性越好, 汽车在行驶时空气阻力越小, 油耗越低。2 汽车内部设计汽车内部设计包括了驾驶员座椅、方向盘、中控台等设计。在对汽车座椅进行设计时要充分考虑与脊柱压力之间的关系。人机工程学指出正确的体位可以减少驾驶员的驾驶疲劳。汽车设计师们在对驾驶员座椅进行设计时, 需要充分考虑
3、各种人的需求, 所以现在座椅都可以进行手动或电动多向调节。在某些高级汽车上, 设计师们还增设了记忆功能。驾驶员可以将最合适的座椅位置设置成专用模式。现代汽车座椅还采用了高头枕设计。高头枕设计高出的一部分主要是为了增加头枕对汽车车顶变形支撑力, 头枕上下方向的锁止强度要高。因为在汽车车顶变形中瞬间压力很大, 头枕必须能起到缓冲能量作用。汽车方向盘的设计也充分运用了人机工程学的原理。现代汽车上的方向盘可以进行多向调节, 与汽车座椅完美结合, 可以满足不同体形驾驶员的需求。现在的方向盘综合了若干功能:影音控制键、蓝牙免提键、定速巡航键等等。驾驶员可以在手不离开方向盘的情况下, 完成相应的操作, 避免
4、在驾驶过程中因为注意力不集中而发生事故。现代汽车中控台的设计也是人机工程学应用的完美体现1。虽然中控台的功能比较繁多, 但是操作非常简单明了, 符合人机工程学中的按功能进行组合排列原则, 降低了误操作的可能性。3 安全系统设计汽车的安全性能对于驾驶员和乘客都是非常重要的。现在绝大多数汽车都具备的安全带、安全气囊、防抱死系统、电子稳定系统, 电子助力转向等等。汽车预紧式安全带保证车辆在发生交通事故时人们的身体一直与座椅保持接触状态, 这样就防止了因身体的过度前倾而使身体受伤害。除了安全带之外, 汽车上还安装了安全气囊。安全气囊可以在一定的环境下引爆, 减少汽车在发生碰撞时因巨大的惯性对乘员造成伤
5、害。据统计表明, 交通事故中, 头部受伤占 66%左右, 使用安全气囊后, 头部受伤率可减少 30%50%, 面部受伤率可减少70%80%。现代汽车上基本都安装了防抱死系统、电子稳定系统和电子助力装置2。防抱死系统可以保证汽车在任何路面上紧急制动时, 自动控制和调节汽车车轮的制动力, 防止车轮完全抱死, 获得最大的制动力。电子稳定系统在汽车高速行驶的情况下, 保证汽车行驶的稳定性。电子稳定系统是汽车的主动安全系统, 通过主动干预对某个车轮施加一定的制动力, 在汽车出现转向不足和过度转向的情况下仍然能够保证稳定的行驶状态。电子助力装置可以使得驾驶员在汽车低速行驶时转向轻便、灵活;在高速行驶时增加转向操纵力, 使驾驶员的手感增强。人机工程学在汽车设计中的应用已经越来越多。随着科技的进步以及人们生活水平的提高, 许多先进的技术 (如:计算机辅助设计、虚拟设计以及人工智能系统) 在汽车上都已经逐渐被应用。在未来汽车在操纵性能、燃油经济性、可靠性等方面都将得到更大的提升, 人车环境间的关系将变得更加融洽。参考文献1丁玉兰.人机工程学M.北京:北京理工大学出版社, 2005. 2乐玉汉.轿车车身设计M.北京:高等教育出版社, 2000.
