汽車工藝中儀表板整體優化設計要點分析

摘 要：儀表板是汽車工藝中集裝飾性、舒適性、功能性和安全性為一體的一項主要部件，文章就對汽車工藝中儀表板的操縱按鈕布置優化設計、組合儀表罩布置優化設計、儀表面罩優化設計、儀表布置優化設計、儀表面板優化設計等方面內容進行了研究，在此基礎上分析了汽車工藝中儀表板整體優化設計的基本要點。

關鍵詞：汽車工藝；儀表板；整體優化；設計要點

隨著近年來我國社會經濟的快速發展，我國居民的汽車購買能力和汽車保有量也呈現出了快速增長的趨勢，各個汽車生產企業所面臨的市場競爭也日趨激烈，因此，為了進一步提高其自身的市場競爭能力，汽車生產和銷售企業不僅要在配套服務、售后和營銷策略等方面改進服務質量，提升品牌價值，汽車的設計和制造工藝也逐步成為了產品差異化研究的主要方向，并主要表現為汽車的品牌形象和個性化設計兩個方面。儀表板是汽車設計和生產工藝中的重要環節，也是一個集裝飾性、舒適性、功能性和安全性等功能于一身的核心部件，通過汽車儀表板的優化設計，能夠進一步提高其整車的品味、質量和造型，并具有較高的應用研究和實踐價值[1]。

1 汽車儀表板的分類和性能要求

1.1 汽車儀表板類型的劃分

根據汽車儀表板結構功能的不同，可將其劃分為不同的種類，根據汽車儀表板制造材料的不同對其種類進行劃分，主要包括軟飾儀表板和硬質儀表板兩種類型，其中，軟飾儀表板主要包括骨架、緩沖層和表層等幾個構成部分，而且，不同構成部分所選用的材料也存在一定的差異，ABS/PVC 合金、PP 聚丙烯塑料、PU 聚氨酯等均為其常用的制造材料，且主要應用于轎車等家庭用車的設計和制造中。而硬質儀表板通常為同類材料造成，且相對結構較為簡單，一般情況下無需使用表皮材料，能夠直接利用注塑成型等工藝進行制造，并主要應用于客車和載貨汽車等的生產制造中。同時，汽車儀表板還可利用鋼板直接沖壓成型焊接和涂裝技術制成鋼質儀表板，再將一層人造革包裹在鋼質儀表板的外層，并組裝為木質儀表板或是軟包儀表板等。由于汽車儀表板用途和車型等的不同，在具體的汽車儀表板設計和制造過程中也逐步形成了大小各異、繁簡不同的汽車儀表板形式[2]。

1.2 汽車儀表板的性能需要

汽車儀表板安裝于其內部較為特殊的空間位置上，這一安裝部位同時集中了多種操作和控制功能，也是汽車內部操控與裝飾的核心部位。在整體優化設計汽車儀表板的過程中，需要從下述幾個方面出發，對其性能需求進行分析研究，主要包括：第一，在選擇汽車儀表板的制造材料時，不能使用含有鎘成分的輔助材料和原材料，從而最大限度避免造成環境污染和危害車輛使用者的身體健康[3]。第二，結構的穩定性較好。汽車儀表板通常安裝于發動機散熱和太陽光輻射的位置，因而其需要具有較好的結構穩定性，也就是在高溫的條件下不會發生失效或變形等問題，同時，不同的儀表功能單元的結構空間穩定性也較好。第三，剛性強度較好，可以為儀表板內的各種雜物、管線管路、音響設備和其他儀表提供負荷支持，并具有較強的抗沖擊能力，從而保證不同的儀表功能單元性能均能夠得到充分的發揮，以提供汽車的運行速度和高速運行時的穩定性[4]。

2 汽車儀表板優化設計的基本要點

第一，優化設計操縱按鈕布局。操縱按鈕的設置需要根據不同類型按鈕的應用頻率，對其布局進行合理安排，特別是需要將使用頻率較高的按鈕安裝在駕駛者觸手可及的范圍內，而不常用按鈕則可安裝在較遠的部位，從而提高操縱按鈕的可靠性和便捷性[5]。

第二，優化設計組合儀表罩布局。在整體優化設計汽車儀表板時，對組合儀表罩高度進行合理確定后，應對其布局進行優化設計，避免其超出視角的下邊界范圍，從而通過儀表罩自身的高度對組合儀表罩上邊界進行合理確定，并保證操作者可以準確、快速地獲取儀表板所顯示的各種駕駛數據[6]。

第三，優化設計儀表面罩。汽車儀表面罩能夠利用外部玻璃護罩，防止儀表板內部進入灰塵等雜質。在優化設計整體儀表板過程中，需要對儀表面罩的外觀形狀和空間位置進行恰當設置，從而防止陽光對駕駛者的視線造成影響。一般情況下，在進行儀表面罩優化設計時，可選擇直立式的結構。

第四，優化設計儀表布局。在優化設計汽車儀表板時，需要對儀表板潛在的盲區等問題進行適當安排，并在操作者看得準確且最容易看到的部位安裝儀表板。在對汽車儀表板的盲區進行合理安排后，需要按照盲區的具體位置和實際大小，對顯示裝置和調整儀表等功能單元的布置進行適當改進，從而保證汽車駕駛者能夠在車輛高速行駛時，準確、快速地讀取儀表板所提示的信息和數據。

第五，優化設計儀表面板。一方面是儀表面板平面夾角的優化設計問題。在汽車儀表板優化設計過程中，其中所設置的各類儀表功能均能夠在一定程度特定的駕駛需要，因而不應被方向盤等其他物體所影響，也就是其視角需要滿足90°的指標規定。汽車儀表板水平面和駕駛員視線之間的夾角通常設置為30°左右，同時，汽車鉛垂平面和儀表板平面之間夾角應控制為10°。另一方面是目視距離的優化設計。為了對核算方向盤與儀表板之間的視野性進行合理確定，應對駕駛員眼睛的分布情況進行合理確定，通?？衫L制眼橢圓。在對汽車儀表板進行優化設計時，可根據默雷爾研究所指定的儀表板目視距離公式以及Henry Dreyfns 標準對其其目視距離進行合理確定。按照中國人身材的基本特征，結合汽車儀表板的優化設計經驗，本文對汽車儀表板的目視距離設定為460mm至710mm之間，其中，最佳儀表板目視距離為550mm。

3 結束語

綜上所述，隨著我國居民生活水平和質量的逐步提高，人們對于汽車的需求量也在進一步增加，且其對于汽車儀表板的認識也由傳統的基礎性作用和功能逐步擴展到了對于舒適性、可靠性、安全性等方面的需求，在儀表板的設計方面也需要滿足人們舉目必望、伸手可及的需要，同時，還應注重儀表板色調、色澤、手感、操控便捷性、觀察視野等方面的改善，因此，汽車儀表板的功能和外觀設計現已成為了人們評價汽車整體性能和價值的重要標準。

參考文獻

[1]李慧蓮，王文濤，李麗等.汽車儀表板材料氛燈老化試驗與自然曝曬試驗相關性研究[J].第七屆中美材料環境腐蝕與老化試驗學術研討會，2013，1（1）：9-10.

[2]田風.汽車儀表班表皮專用ABS樹脂粉的開發——后處理工藝條件優化[J].甘肅化工，2000，1（3）：125-126.

[3]唐瑞 .現代汽車儀表板技術現狀與發展趨勢——材料配置、工藝特征和特性分等的探索和研發[J].2011汽車車身內外飾產品及新材料應用國際研討會論文集，2011，1（1）：79-80.

[4]金陽福，錢欣，呂迅等.CAE技術在汽車儀表板氣輔助射程型中的應用[J].中國塑料，2008，22（7）：67-68.

[5]高云凱，劉海麗，萬黨水等.擠壓鎂合金汽車儀表板橫梁骨架的設計與分析[J].汽車工程，2011，33（2）：167-168.

[6]吳誥 ，葉峰磊.基于制動輪缸壓力的汽車ABS滑移率的計算[J].公路交通科技，2002， 19（3）： 134-136.