汽车仪表板整体优化设计要点探讨

2013-03-17李秋明

中国新技术新产品 2013年6期

李秋明

(广西壮族自治区汽车拖拉机研究所，广西柳州 545007）

为了提高自身在市场中的竞争力，厂商除了在营销策略、售后及配套服务等方面体现产品和品牌的优质服务外地，驾驶室内装饰成为其产品差异化的重点，直接体现到产品的个性化和品牌形象。仪表板是一种集安全性、功能性、舒适性及装饰性等功能为一体的重要部件，通过整体优化设计提高其造型、质量，乃至整车的品味，就显得非常有工程实践应用研究意义。

1 汽车仪表板的分类及使用性能要求

1.1 汽车仪表板的分类

按照不同的功能结构来划分，汽车仪表板种类不同。此处以汽车仪表板的选用才来的来划分，大致可以划分为硬质仪表板和软饰仪表板两大类，其中硬质仪表板其结构较为简单，且主体部分多为同一种材料制造而成，较多使用在载货汽车及客车中，通常不需要采用表皮材料，可以通过直接注塑成型等工艺完成。软饰仪表板则通常由表层、缓冲层、以及骨架等多个部分组成，且不同部分所采用的材料不同，常用的材料主要有PU聚氨酯、PP聚丙烯塑料、ABS/PVC合金等，较多使用在轿车等家庭用车中。此外，汽车仪表板中还有通过钢板直接冲压成型焊接、涂装而成的钢质仪表板，然后在钢质仪表板外层包覆一层人造革后就组装成软包仪表板或木质仪表板等。汽车仪表板因车型和用途等要素的不同，实践中也应运而生成有繁有简、有大有小的各式各样仪表板。

1.2 汽车仪表板的使用性能要求

仪表板因其在汽车内部特殊的空间位置，使得越来越多的操控功能集布于其中，成为汽车内部装饰件中的核心单元。汽车仪表板在整体优化设计过程中，应满足以下多个方面的使用性能，即：

图1 仪表面板的确定方案

（1）有足够的刚性强度，能够有效支撑仪表板内部仪表、音响设备、管线管路、以及其它杂物的负荷，能是还应具备一定的耐冲击能力，以确保汽车高速运行过程中各类仪表功能单元性能的正常发挥。

（2）有较好的结构稳定性。仪表板工作在太阳光辐射及发动机散热部位，其必须具备较高的结构稳定性，即在高温环境下不会变形和失效，为各类仪表功能单元提高稳定的结构空间。

（3）仪表板在选材过程中，其原料和辅助材料均不得选含镉等危害人体身体健康和环境污染的材料。

2 仪表板的整体优化设计要点

2.1 仪表面板的优化设计

2.1.1 目视距离的确定

仪表面板的布置方案应从目视距离和平面夹角两个方面两确定，其确定方案如图1所示：

为了核算和确定仪表板与方向盘间的视野性，需要准确确定驾驶员眼睛的分布位置，即需要绘出眼椭圆。我国在汽车仪表板设计过程中，其目视距离主要参照Henry Dreyfns标准（汽车仪表板目视距离最大值为711mm，最合适距离为550mm）及默雷尔研究提出的仪表板目视距离公式。根据中国人身材特点，结合长期的汽车仪表板设计经验，笔者认为我国汽车仪表板的目视距离应有效控制在460mm到710mm较为适应，其中550mm为仪表板目视距离最佳值。上述值只是理论计算分析值，具体还应考虑驾驶习惯、车内装饰等相关因素。

2.1.2 仪表面板平面夹角的确定

仪表板在设计中，其上分布的所有功能仪表的可视程度均需要得到有效满足，不能被方向盘等物体遮挡，即：视角（仪表平面中心点与眼椭圆中心点的连线与仪表板表面的夹角）应符合90°的指标要求；驾驶员视线与仪表板水平面的夹角应控制在30°以内，且仪表板平面与铅垂平面间的夹角以10°为最佳。

2.2 仪表布置的优化设计

在进行仪表的优化布设过程中，应充分考虑仪表板盲区问题，并将重要仪表布设在驾驶员最容易看到且看得准确的位置。在准确确定汽车仪表板的盲区后，要根据计算盲区的大小和位置来合理优化调整仪表、显示装置等功能单元的布设，以便驾驶员在高速行车过程中能够快速准确的看到仪表及显示装置的数据和信息提示。

2.3 仪表面罩的优化设计

仪表面罩即防止灰尘等杂志进入仪表板内部的外部玻璃护罩。在仪表板整体优化设计过程中，合理地布设仪表面罩的空间位置和外观形状，则可以有效避免炫目光线（进入车内的外部反射光线、内部仪表自身发出的光线）对驾驶人员的干扰。为避免炫目光线的干扰，通常采用直立结构来设计仪表面罩。另外，通过将仪表面罩设计成为内凹曲面的外观来避免仪表板出现大面积反射光干扰。