淺談現(xiàn)今汽車工業(yè)中的綠色設(shè)計

楊雨凡，周俊良

（北京化工大學(xué)機電工程設(shè)計學(xué)院，北京 100029）

淺談現(xiàn)今汽車工業(yè)中的綠色設(shè)計

楊雨凡，周俊良

（北京化工大學(xué)機電工程設(shè)計學(xué)院，北京 100029）

綠色設(shè)計稱為生態(tài)設(shè)計，其闡述了一種生態(tài)價值觀。汽車工業(yè)的繁榮給人類的生存環(huán)境帶來了災(zāi)難，綠色設(shè)計也就應(yīng)運而生并不斷發(fā)展。綠色設(shè)計在汽車工業(yè)中主要表現(xiàn)在燃料動力的改進、造型外觀的改變以及噪聲污染的降低等方面，具有很好的發(fā)展前景。

綠色設(shè)計；汽車設(shè)計

“綠色設(shè)計”這一名詞出現(xiàn)在新舊世紀的交替之際，其闡述了一種生態(tài)價值觀，并逐漸成為21世紀的主流設(shè)計開始影響世界。綠色設(shè)計也稱為生態(tài)設(shè)計，指在產(chǎn)品及其壽命周期全過程的設(shè)計中，要充分考慮對資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時，更要優(yōu)化各種相關(guān)因素，使產(chǎn)品及其制造過程中對環(huán)境的總體負影響減到最小，使產(chǎn)品的各項指標符合綠色環(huán)保的要求。

對于工業(yè)設(shè)計而言，綠色設(shè)計的核心是“3R”，即Reduce，Recycle，Reuse，出于考慮影響環(huán)境的因素，綠色設(shè)計也更加細化，針對性地向低碳設(shè)計深入。

汽車工業(yè)的繁榮給人類帶去了難以想象的物質(zhì)享受和精神追求，但壞境給予人類的反饋卻給這一片欣欣向榮的產(chǎn)業(yè)澆了一盆冷水。在材料加工、燃料消耗上對資源的過多汲取，龐大的汽車數(shù)量造成的交通擁堵、刺耳的鳴笛聲對周邊環(huán)境的影響等等。當生存環(huán)境逐漸惡化，影響到日常生活時，人們忘記了汽車帶給我們的便捷、享受和繁榮，人們開始申討，開始呼吁汽車工業(yè)改革，開始關(guān)注汽車工業(yè)給環(huán)境帶去的災(zāi)難。

綠色設(shè)計是如何應(yīng)用于汽車設(shè)計中的呢？綠色汽車是環(huán)保型汽車的美稱。通常是指那些開發(fā)過程無污染、使用健康且安全，不會破壞環(huán)境和生態(tài)，在特定的技術(shù)標準下生產(chǎn)出來的汽車產(chǎn)品。它對汽車生產(chǎn)基地、汽車能源、汽車尾氣的要求，對汽車從成產(chǎn)、銷售到廢品回收的整個過程的要求，以及對環(huán)境、生產(chǎn)技術(shù)、安全等方面的要求，都有一定的國際標準。

汽車的哪些方面需要改進，就要從汽車帶來的問題中進行研究。

1 外觀造形

在高速發(fā)展的現(xiàn)代化城市中，人類生存的空間越來越少，雖然城市的領(lǐng)地在不斷擴張，但人們依然感覺越來越擁擠。寸金寸土的房價，越來越嚴重的堵車，如何節(jié)省空間是人們面臨的一個棘手的問題。

現(xiàn)在很多汽車廠商在不斷開發(fā)體積小、油耗低、機動性強的新型汽車，用于適應(yīng)城市的使用需求。比如豐田的三門RAV4、大眾的Cross高爾夫、奧迪Q1等。

對于在汽車的造型設(shè)計上可以發(fā)揮設(shè)計師天馬行空的創(chuàng)意，設(shè)計出比如可折疊的、可伸縮的汽車。當汽車不使用時，通過汽車機體地變形節(jié)省出普通汽車1/4甚至1/2的體積。雖然這些創(chuàng)意還沒投入生產(chǎn)，但足以打開一條汽車設(shè)計的新道路。

2 燃料動力

尾氣排放以及對自然資源的過度消耗是汽車帶來的最大問題，解決這一問題刻不容緩。節(jié)省燃料，減少汽車尾氣中的有害物質(zhì)在筆者看來可以從提高發(fā)動機的效率和使用新能源兩方面來改進。

柴油機的熱效率高，和汽油機相比，可節(jié)省20%～25%的油耗，而且近年來渦輪增壓及中冷技術(shù)、共軌式燃油噴射技術(shù)、新型廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、顆粒物過濾器及其再生技術(shù)等的應(yīng)用，使新型柴油機的性能大大改善，并能滿足嚴格的尾氣排放要求。

汽車在行駛途中對于發(fā)動機的功率要求是不一樣的，比如爬坡、加速時就需要大功率，而平穩(wěn)行駛時，小功率低油耗的發(fā)動機足以滿足。因此，可以開發(fā)一種可變排量的發(fā)動機，采用具有迅速反應(yīng)能力的多功能微處理器，及時調(diào)節(jié)行駛條件，實現(xiàn)盡可能地降低能耗。

至于新能源方面，現(xiàn)在很多科研設(shè)計部門都在竭盡全力地實現(xiàn)多種新能源的普及?；旌蟿恿︱?qū)動機較同類型普通汽車上所用發(fā)動機的功率小，并可以在運行中向蓄電池補充電能，實現(xiàn)節(jié)能、低排放、低噪聲。電動汽車主要以二次電池、燃料電池或太陽能電池為動力，不用汽油，無廢氣排放污染。作為清潔、節(jié)能的新型交通工具，它在行駛過程中無污染、熱輻射低、噪聲小、不消耗汽油，可應(yīng)用多種能源，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便等，具有無以倫比的優(yōu)勢。氫氣汽車是目前最有前途的車型。氫氣既可以用于清潔發(fā)電，又能通過電解水得到，由于它燃燒生成的也是水，所以對水資源影響不大。它與電動汽車相結(jié)合產(chǎn)生的氫燃料電池汽車對環(huán)境污染同樣很小。

在2006年的洛杉磯汽車展上，悍馬旗下的一輛造型奇特的概念車橫空出世，它吸引了所有在場者的目光。吸引人的不僅僅是這輛車異想天開的外觀造型，更是這輛車在綠色環(huán)保、高效節(jié)能上的魅力。

如圖1、圖2所示，概念車包含一個充滿海藻并可以釋放氧氣的車身。在它的車頂上含有海藻類生物，讓其宛如可以移動的樹木，可以吸收二氧化碳通過光合作用，并且在車輛行駛時可以產(chǎn)生氧氣，釋放到環(huán)境當中，同時，在停車的時候，車身可以像樹葉一樣展開，吸收陽光。這也是這款車的命名根據(jù)。這輛車還擁有鋁制車體，并且由氫和燃料電池提供能量。

汽車不會污染環(huán)境還能改善環(huán)境，這個設(shè)計很好地解決了汽車燃料動力上的問題。雖然這輛車還處于概念階段，但是它所掀起的綠色汽車設(shè)計潮流已經(jīng)勢不可擋，也引發(fā)了設(shè)計界關(guān)于綠色設(shè)計的思考。

圖1

圖2

3 噪聲污染

據(jù)國外有關(guān)資料表明，城市噪聲的70%來源于交通噪聲。過高的噪聲既能損害駕駛員的聽力，還會使駕駛員迅速疲勞，從而對汽車行駛的安全性構(gòu)成了極大威脅?？刂圃肼暱滩蝗菥?。汽車的噪聲根據(jù)研究可分為胎噪、路噪、風(fēng)噪等等。

為了盡可能降低這些噪聲，可以使用盡可能小的輪胎，以此減少地面與輪胎的摩擦，既能減少磨損，又能降低胎噪。同時加強汽車的密封性，直接改善汽車的隔音效果，截斷駕駛員與噪聲的接觸，減少噪聲對駕駛員的直接傷害。此外，還應(yīng)該改善車身外型，采用流線型車身并加強車門密封條和內(nèi)心密封條，可以很好地減小風(fēng)噪。

地球上的人口在不斷增多，對資源的消耗和環(huán)境的污染也在不斷增加，綠色設(shè)計不僅是一種普通的設(shè)計理念，更是人類的自我救贖。在未來的汽車工業(yè)中，綠色設(shè)計理念無疑扮演著重要角色，針對環(huán)境變化的需求，繼續(xù)深入、發(fā)展，使汽車工業(yè)續(xù)寫輝煌。

4 總結(jié)

在汽車設(shè)計中，對于造型外觀方面，以流線型和縮小汽車體積為主線。在燃料動力上要開發(fā)高效發(fā)動機以及普及新能源的使用。改良車胎和車身密封性的設(shè)計，以降低噪聲。然而汽車工業(yè)的綠色改良設(shè)計還涉及到很多方面，需要更多的設(shè)計師和工程師參與進來。這是一項浩大的、非常有意義和前景的工程，它的發(fā)展可以帶動很多其他新技術(shù)和新理念的發(fā)展。

Discusses Nowadays in the Automobile Industry Green Design

Yang Yufan，Zhou Junliang

The green design is called the ecology design,it elaborated one kind of ecology values.Automobile industry’s prosperous brought the disaster for humanity’s living environment，the green design has also arisen at the historic moment and develops unceasingly.The green design mainly displays in the automobile industry in the fuel power improvement，the modelling outward appearance change as well as the noise pollution reduces and soon aspects，has the verygood prospects for development.

green design；automobile design

TB472

A

1000-8136(2011)02-0135-02