卡車駕駛室舒適性設(shè)計的分析與研究

易賢

摘 要：卡車是現(xiàn)代交通重要的運輸工具，可實現(xiàn)遠程貨物運輸，且機動性強，在現(xiàn)代交通運輸中占據(jù)著重要的地位。而卡車的駕駛室是影響卡車駕駛安全與駕駛舒適度的關(guān)鍵，故此，需展開對具體卡車駕駛室的舒適性設(shè)計。通過分析具體的人機交互、隔音降噪、裝飾等內(nèi)容，旨在改善卡車駕駛室舒適性，進而減緩卡車駕駛員的疲勞感，減少駕駛風(fēng)險，保障卡車安全。

關(guān)鍵詞：卡車；駕駛室；舒適性；人機交互；隔音降噪；整體密封性

中圖分類號：U469.2 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）33-0100-02

1 卡車駕駛室舒適性的重要性

對于卡車駕駛室舒適性的影響因素較多，其中主要包括卡車乘坐舒適性、卡車內(nèi)部裝飾、駕駛室隔音效果、駕駛室封閉性等內(nèi)容。為保障卡車駕駛室整體舒適性，需結(jié)合這些內(nèi)容，綜合展開調(diào)整。借助綜合設(shè)計，可完成對這些影響卡車駕駛室舒適性因素的控制，提升卡車駕駛室舒適性。

2 卡車駕駛室舒適性設(shè)計

2.1 乘坐舒適性設(shè)計

駕駛室乘坐舒適性主要由車輛共振與座椅影響，其中對于卡車駕駛室座椅的選擇?？ㄜ囘\行中，可受到路面因素與發(fā)動機因素等所造成的激勵，可造成卡車出現(xiàn)振動與沖擊，而這部分則會導(dǎo)致車輛駕駛舒適性降低。針對振動部分，具體的駕駛室設(shè)計中，可結(jié)合有限元分析，建立剛?cè)狁詈夏Ｐ?、整車模型等。選擇“人體-座椅”系統(tǒng)，例如：某卡車的乘坐調(diào)整中，將垂直方向最敏感的頻率控制在4～8Hz，系統(tǒng)固有頻率控制在3Hz，并規(guī)避與車身固有頻率的重合。且其將座椅水平軸向頻率<3Hz。另外，選取適宜的阻尼比，達到緩解卡車駕駛室舒適性的目的。

2.2 駕駛室內(nèi)部人機交互設(shè)計

卡車駕駛室的人機交互系統(tǒng)（HMI系統(tǒng)），是影響卡車駕駛室舒適的關(guān)鍵部分，且隨著信息技術(shù)的發(fā)展，HMI系統(tǒng)的功能更為突出，其需要具備：安全、便利、娛樂、社交等內(nèi)容。其中安全部分主要承擔(dān)著最為重要的地位。結(jié)合上述設(shè)計需求，卡車駕駛室的HMI系統(tǒng)設(shè)計過程中，可將其分為七大模塊展開設(shè)計，具體的模塊構(gòu)成如圖1所示。

故此，具體HIM系統(tǒng)設(shè)計時，可以根據(jù)上述7個模塊展開設(shè)計，其中傳感器模塊部分主要完成對駕駛員駕駛狀態(tài)的監(jiān)控，如實現(xiàn)對疲勞駕駛的檢測，這類傳感器的具體位置為方向盤處，便于完成對駕駛員的監(jiān)控。此外，傳感器還可完成對前方路面的掃描，并完成對路況分析。信息通信與信息安全，主要是用于完成遠程通信，用于駕駛員娛樂，便利駕駛員駕駛。整車集成結(jié)合多重屬性平衡解決方案，可完成對環(huán)保傳動系統(tǒng)概念，且增加卡車駕駛的舒適性、安全性和駕駛性。對于高精度地圖與定位系統(tǒng)，主要是借助GPS技術(shù)，順利完成車輛的定位，實現(xiàn)導(dǎo)航和定位，便利行車與安全。駕駛決策是分析卡車駕駛模式，并完成對駕駛員的指導(dǎo)。執(zhí)行器，是完成對駕駛員操作指令執(zhí)行的部分。

2.3 駕駛室內(nèi)飾新材質(zhì)

駕駛室內(nèi)部的裝飾是影響駕駛室舒適性的關(guān)鍵。具體的駕駛室內(nèi)的基本情況，需要根據(jù)具體人群審美標(biāo)準(zhǔn)情況，再結(jié)合機械原理與人體工程學(xué)，綜合展開對內(nèi)飾設(shè)計。對于駕駛室內(nèi)部的色調(diào)選擇，可以以暖色調(diào)為主，通過控制明度，給予駕駛員帶來很好的感受。故此，可將駕駛室的內(nèi)襯設(shè)計為暖色調(diào)。地板部分的色調(diào)設(shè)計可以選擇暗色調(diào)，給予駕駛員踏實的感覺。儀表則選擇米色為主。另外對于座椅套可選擇單一色為主，以干凈、素雅為主。

在確定駕駛室內(nèi)部主體顏色后，可對于一些新材質(zhì)進行應(yīng)用，內(nèi)飾部分包括內(nèi)部裝飾保護作用的零部件。傳統(tǒng)駕駛室內(nèi)飾材料主要是皮革、木材、金屬和布料等，給予人們一些復(fù)古的質(zhì)感，但隨著材料技術(shù)的發(fā)展，聚丙烯、乙烯基、玻璃纖維等逐漸成為內(nèi)飾的主要材料。對于卡車的駕駛室，可借助碳纖維、偽碳纖維、鋼琴漆黑、半透明的丙烯酸樹脂等，均可用于卡車駕駛室內(nèi)部的內(nèi)飾，結(jié)合色調(diào)的運用，在滿足駕駛員審美標(biāo)準(zhǔn)的同時，改善車內(nèi)的舒適度。

2.4 駕駛室隔音降噪

（1）基于拓撲優(yōu)化的加梁處理。相關(guān)研究表明，具體的卡車駕駛室內(nèi)，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度的方式，可減少振動，從而降低駕駛室內(nèi)的噪聲，達到改善聲學(xué)環(huán)境的目的。在基于拓撲優(yōu)化的架梁處理，將板件第一階模態(tài)頻率最大化為目標(biāo)，借助拓撲優(yōu)化的方式，尋求材料合理分布方式，在將材料分布較為密集的部分，運用架梁處理，從而可達到降低振動，控制噪聲的目的。其中，具體的拓撲優(yōu)化問題模型如下。

（2）基于綜合模態(tài)應(yīng)變阻尼層優(yōu)化。阻尼材料的特點是具有較大的損耗因子，卡車駕駛室設(shè)計中，阻尼層的主要作用是，將有效衰減的振動量轉(zhuǎn)化為熱能消耗，從而減少駕駛室的振動，降低噪聲。故此，可通過駕駛室阻尼層布置的方式，達到控制低頻噪聲的效果。在具體設(shè)計中，通過選擇適宜的鋪設(shè)面積與材料用量，達到最佳的隔音降噪效果，從而保障駕駛室的舒適度?；诰C合模態(tài)應(yīng)變阻尼層優(yōu)化，可得到具體的隔音部位包括車門、引擎蓋、尾箱、地板當(dāng)、前后翼子板等部位，通過對這些部位的阻尼層設(shè)計，順利完成隔音。

（3）新型隔音、隔熱材料的運用，對駕駛室內(nèi)部合理應(yīng)用新型材料，在滿足隔音的同時，可達到隔熱的效果，進而降低冬季卡車內(nèi)部熱量散失，達到節(jié)能的目的。現(xiàn)階段，丁基橡膠是汽車隔音降噪材料類型，具有耐久性好、隔音效果佳的特點，可用于卡車駕駛室的隔音降噪。

2.5 提升卡車駕駛室整體密封性

需要明確卡車駕駛室氣密性的評價方法，具體的評價可運用車身泄漏測試儀，對駕駛室的氣密性進行測定。向室內(nèi)泵入空氣，使得車內(nèi)氣壓高于大氣壓，當(dāng)車內(nèi)的壓力與大氣壓的壓差達到125Pa且穩(wěn)定時，停止泵送，完成對泄漏的基本情況進行測定。為保障測定的準(zhǔn)確性，可將通風(fēng)口進行封堵。根據(jù)整體密封性的評價結(jié)果，分析具體的密封性不佳的原因。對于由鈑金搭接膠不足的情況，可通過進一步增加膠的方式，實現(xiàn)封堵。對于未封堵的安裝孔，則運用安裝螺栓對其封堵，而漏液功能孔，則可根據(jù)實際需求，適當(dāng)對其大小進行調(diào)整。

3 結(jié)束語

通過將上述幾種分項設(shè)計綜合運用，形成綜合設(shè)計，進而達到改善卡車駕駛室舒適性的目的。隔音降噪可改善車內(nèi)的駕駛環(huán)境，降低噪聲對駕駛員的影響，整體密封性的提升，可增加車內(nèi)的密封效果，減少熱能損失。借助上述內(nèi)容設(shè)計，可達到優(yōu)化卡車駕駛室舒適性的目的，滿足駕駛員的駕駛需求，保障行車安全。

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