淺談影響汽車造型的因素

徐睿婧 李學(xué)坤

（南昌大學(xué)共青學(xué)院藝術(shù)與設(shè)計(jì)系，江西 南昌 330031）

淺談影響汽車造型的因素

徐睿婧 李學(xué)坤

（南昌大學(xué)共青學(xué)院藝術(shù)與設(shè)計(jì)系，江西 南昌 330031）

一款汽車的設(shè)計(jì)是集多種學(xué)科于一身的復(fù)雜的工業(yè)過程。設(shè)計(jì)不是藝術(shù)，無法信手拈來。諸多的限制讓設(shè)計(jì)即有它的框架又無形加大了它的難度。想要設(shè)計(jì)好汽車的造型必須對機(jī)械工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)和空氣動力學(xué)做好系統(tǒng)的研究，讓這些限制成為設(shè)計(jì)的優(yōu)勢。同時提高對汽車造型的審美能力，設(shè)計(jì)出具有中國風(fēng)土人情的汽車造型，才能更好的把中國設(shè)計(jì)推向世界。

汽車造型；空氣動力學(xué)；人機(jī)工程學(xué)；機(jī)械工程學(xué)；造型美學(xué)

汽車造型取決于三個方面的基本要求：機(jī)械工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)和空氣動力學(xué)。機(jī)械工程學(xué)要求汽車的操縱穩(wěn)定性和動力性好；人機(jī)工程學(xué)要求汽車提供給駕乘人員有足夠的活動空間，舒適性好；空氣動力學(xué)要求汽車行駛時空氣阻力小。當(dāng)然由于商業(yè)競爭，滿足消費(fèi)者對汽車造型的美學(xué)必不可少，要設(shè)計(jì)出讓消費(fèi)者怦然心動的造型。

汽車，最主要的是能夠行駛和耐用。因此，首先必須考慮到機(jī)械工程學(xué)的要素。要考慮內(nèi)部各裝置安裝在車體的哪個部位才能使汽車更好地行駛。要根據(jù)內(nèi)部裝置的大小確定大致的車身骨架。如果大量生產(chǎn)，要強(qiáng)調(diào)降低成本，車身鈑金件沖壓加工的簡易化，并兼顧到維修簡便性，即使發(fā)生撞車事故后，車身要易于修復(fù)。上述這些都屬于機(jī)械工程學(xué)的范疇。

人機(jī)工程學(xué)要素。汽車造型設(shè)計(jì)也是要以人為本的，所以人在駕駛汽車時必須保證安全性和舒適性。首先確保乘員的空間，保證乘坐舒適，駕駛方便，并盡量擴(kuò)大駕駛員的視野。當(dāng)然，還要考慮上下車方便和汽車的減震。同時由于現(xiàn)在交通道路的日益復(fù)雜，汽車的操作界面的合理性非常重要。以及娛樂、儲物的需求和兒童安全對于汽車造型提出的要求。這些都是與汽車造型密切相關(guān)的人機(jī)工程學(xué)問題。

以上兩個要素決定了汽車的基本骨架，也可以說是來自汽車內(nèi)部對車身設(shè)計(jì)的制約。在確定汽車外形的時候，來自外部的制約條件即空氣動力學(xué)要素則顯得尤為重要。

高速行駛的汽車，肯定會受到空氣阻力。必須在車身外形上盡量減少空氣阻力。空氣阻力分為由汽車橫截面面積所決定的迎風(fēng)阻力和由車身外形所決定的形狀阻力。除空氣阻力外，還有升力問題和橫風(fēng)不穩(wěn)定問題。這些都是與汽車造型密切相關(guān)的空氣動力學(xué)問題。

空氣動力學(xué)中風(fēng)阻系數(shù)，是汽車的造型、動力、油耗及噪音有密切關(guān)系的重要指標(biāo)。風(fēng)阻系數(shù)是用來計(jì)算汽車受到空氣阻力大小的一個參數(shù)，它是通過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和下滑實(shí)驗(yàn)所確定的一個數(shù)學(xué)參數(shù),用它可以計(jì)算出汽車在行駛時的空氣阻力，一般轎車的風(fēng)阻系數(shù)在0.25～0.50之間。風(fēng)阻系數(shù)越小，說明它受空氣阻力影響越小，反之亦然。風(fēng)阻系數(shù)的大少取決于汽車的外形，流線型車身可以減少空氣阻力，獲得理想的風(fēng)阻系數(shù)，如跑車等，其風(fēng)阻系數(shù)可達(dá)到0.25左右，一些賽車甚至可達(dá)到0.15左右。風(fēng)阻系數(shù)主要影響汽車的油耗和行駛穩(wěn)定性。風(fēng)阻系數(shù)越小，油耗越低。一款車能否順利從研發(fā)到投產(chǎn)，它的油耗標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的指標(biāo)，而風(fēng)阻對油耗標(biāo)準(zhǔn)有相當(dāng)大的影響。因?yàn)楫?dāng)車輛在行駛時，它的風(fēng)阻與車速的平方成正比。若想讓車子高速行駛，它的發(fā)動機(jī)就要相對地多消耗些燃油來增強(qiáng)動力，使之與風(fēng)阻相抗衡。若外形設(shè)計(jì)不良，車身風(fēng)阻系數(shù)較大，油耗自然較高，就會失去市場競爭力。而且汽車速度越高，風(fēng)阻系數(shù)對油耗的影響越大。根據(jù)測試，當(dāng)一輛轎車以80公里/時前進(jìn)時，有60%的耗油是用來克服風(fēng)阻的。理論上，在同等速度下風(fēng)阻系數(shù)每下降0.1，就可以降低7%的油耗，因此風(fēng)阻降低越多，油耗節(jié)省越多。因此，低矮的車身、流暢的車身曲線可以有效降低車輛的風(fēng)阻系數(shù)，從而減少油耗。風(fēng)阻系數(shù)除了在降低油耗方面大顯身手之外，在控制噪聲上也有絕佳的表現(xiàn)。車輛在高速行駛時，會因?yàn)檐嚿肀砻媾c空氣急速摩擦產(chǎn)生較大車內(nèi)噪音，車速越快摩擦越大，噪音也會越大，直接影響著車主的駕駛情緒。這一點(diǎn)相信只要是開過車或坐過車的人都有切身感受，過大的風(fēng)噪會導(dǎo)致在車內(nèi)聽點(diǎn)優(yōu)雅的音樂都變成很難實(shí)現(xiàn)的一件事情，開車已經(jīng)不是一種享受，而是為了趕路而應(yīng)付的一種差事了，這種情況又何談駕駛樂趣呢？所以說，風(fēng)阻系數(shù)也是影響駕乘舒適性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

商品學(xué)要素對汽車的設(shè)計(jì)有一定的影響。從制造廠商的角度出發(fā)，使汽車的外形能強(qiáng)烈刺激顧客的購買欲是最為有利的。但是無視或輕視前面所述的三個基本要素，單純?nèi)∶挠陬櫩偷钠囋煨褪遣婚L久的，終究要被淘汰。

一款汽車的設(shè)計(jì)是集多種學(xué)科于一身的復(fù)雜的工業(yè)過程。設(shè)計(jì)不是藝術(shù)，無法信手拈來。諸多的限制讓設(shè)計(jì)即有它的框架又無形加大了它的難度。想要設(shè)計(jì)好汽車的造型必須對機(jī)械工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)和空氣動力學(xué)做好系統(tǒng)的研究，讓這些限制成為設(shè)計(jì)的優(yōu)勢。同時提高對汽車造型的審美能力，設(shè)計(jì)出具有中國風(fēng)土人情的汽車造型，才能更好的把中國設(shè)計(jì)推向世界。

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1005-5312（2014）32-0284-01