汽車設(shè)計(jì)
汽車設(shè)計(jì) 目錄 前言 1、轎車車身 2、轎車造型與空氣動(dòng)力學(xué) 3、導(dǎo)流板與擾流板 5、汽車檔風(fēng)玻璃 6、汽車檔風(fēng)玻璃2 8、現(xiàn)代汽車的造型設(shè)計(jì) 9、轎車車身上的三大立柱 車身外型設(shè)計(jì)的兩對(duì)矛盾 汽車風(fēng)阻的五個(gè)組成部分 汽車外形的演變 車身主要構(gòu)件 轎車的面漆 汽車的噪聲 轎車的降噪措施 汽車的色彩 汽車內(nèi)飾件的材料 內(nèi)飾件與模塊化 汽車木質(zhì)內(nèi)飾件 電動(dòng)玻璃升降器 電動(dòng)座椅 現(xiàn)代轎車座椅的要求 車頂蓋 轎車的門 車用塑料燃油箱 轎車的儀表板總成 轎車的前照燈 未來的轎車大燈 汽車上的雨刮器 現(xiàn)代轎車音響 氙燈——一種新型的前大燈 人機(jī)工程學(xué)與汽車設(shè)計(jì) 現(xiàn)代轎車設(shè)計(jì)概況 “優(yōu)化設(shè)計(jì)”與轎車產(chǎn)品 材料疲勞——汽車安全的大敵 塑料在汽車上的應(yīng)用 鎂合金在汽車上的應(yīng)用 車用材料的新發(fā)展 汽車鋁質(zhì)材料 納米技術(shù)和汽車 車用鋼板 新型車身材料 綠色浪潮與汽車 汽車信息化 網(wǎng)絡(luò)汽車 藍(lán)牙技術(shù)與汽車 汽車移動(dòng)影院與信息化 Wi-Fi與汽車 車載燃料電池 混合動(dòng)力汽車 汽車保險(xiǎn)杠 安全氣囊 轎車上的安全帶 前言 ....汽車作為一種商品，首先向人們展示的就是它的外型，外型是否討人喜歡直接關(guān)系 到這款車子甚至汽車商的命運(yùn)。在全球各大汽車企業(yè)中，汽車造型工作都是由公司的最 高層直接領(lǐng)導(dǎo)。當(dāng)然除了汽車公司自己的設(shè)計(jì)隊(duì)伍，還有一些獨(dú)立的、專業(yè)的汽車設(shè)計(jì) 公司，如著名意大利設(shè)計(jì)大師喬治亞羅的設(shè)計(jì)公司[ www.italdesign.it]、意大利博通設(shè)計(jì)室[ www.bertone.it] 等等。 ....好，先讓我們看一下什么是汽車造型設(shè)計(jì)？ ....汽車造型設(shè)計(jì)是根據(jù)汽車整體設(shè)計(jì)的多方面要求來塑造最理想的車身形狀。汽車造 型設(shè)計(jì)是汽車外部和車廂內(nèi)部造型設(shè)計(jì)的總和。它不是對(duì)汽車的簡單裝飾，而是運(yùn)用藝 術(shù)的手法科學(xué)地表現(xiàn)汽車的功能、材料、工藝和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 ....汽車造型的目的是以其的美去吸引和打動(dòng)觀者，使其產(chǎn)生擁有這種車的欲望。汽車 造型設(shè)計(jì)雖然是車身設(shè)計(jì)的最初步驟，是整車設(shè)計(jì)最初階段的一項(xiàng)綜合構(gòu)思，但卻是決 定產(chǎn)品命運(yùn)的關(guān)鍵。汽車的造型已成為汽車產(chǎn)品競爭最有力的手段之一。 ....汽車造型設(shè)計(jì)需要你掌握哪些知識(shí)？ ....汽車造型主要涉及科學(xué)和藝術(shù)兩大方面。設(shè)計(jì)師需要懂得車身結(jié)構(gòu)、制造工藝要求 、空氣動(dòng)力學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、工程材料學(xué)、機(jī)械制圖學(xué)、聲學(xué)和光學(xué)知識(shí)。同時(shí)，設(shè)計(jì) 師更需要有高雅的藝術(shù)品味和豐富的藝術(shù)知識(shí)，如造型的視覺規(guī)律原理、繪畫、雕塑、 圖案學(xué)、色彩學(xué)等等。另外，汽車作為一種商品，設(shè)計(jì)師還要考慮成本和顧客的心理需 求。設(shè)計(jì)師在精通這些知識(shí)的基礎(chǔ)上，不斷推陳出新（這是最重要的），創(chuàng)作更富魅力 的汽車形體。 Return 轎車車身 ....早期的轎車車身沿用了馬車車身結(jié)構(gòu)，整個(gè)車身以木材料為主。 1912年由愛德華巴特首次制成了全金屬的車身，1925年文森卓.蘭西亞發(fā)明了承載式車身 ，車身由鋼板沖壓成型的金屬結(jié)構(gòu)件和大型復(fù)蓋件組成，這種金屬結(jié)構(gòu)的車身一直沿用 至今，得到不斷的完善和發(fā)展。 ....汽車車身從整體上分為非承載式車身和承載式車身兩種。 ....非承載式車身的汽車有一剛性車架，又稱底盤大梁架。發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系的一部分， 車身等總成部件用懸架裝置固定在車架上，車架通過前后懸架裝置與車輪聯(lián)接。這種非 承載式車身比較笨重，質(zhì)量大 ，高度高，一般用在貨車、客車和越野吉普車上，也有少部分的高級(jí)轎車使用，因?yàn)樗?具有較好的平穩(wěn)性和安全性。 ....承載式車身的汽車沒有剛性車架，只是加強(qiáng)了車頭，側(cè)圍，車尾，底板等部位，發(fā) 動(dòng)機(jī)、前后懸架、傳動(dòng)系的一部分等總成部件裝配在車身上設(shè)計(jì)要求的位置，車身負(fù)載 通過懸架裝置傳給車輪。 這種承載式車身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負(fù)荷力的作用。經(jīng)過幾十 年的發(fā)展和完善，承載式車身不論在安全性還是在穩(wěn)定性方面都有很大的提高，具有質(zhì) 量小，高度低，沒有懸置裝置，裝配容易等優(yōu)點(diǎn)，因此大部分的轎車采用了這種車身結(jié) 構(gòu)，例如我國生產(chǎn)的一汽奧迪、上海桑塔納等國產(chǎn)轎車均是承載式車身。 ....提到轎車車身，不能不提及轎車車身的組合裝配法。 目前轎車車身都是采用金屬構(gòu)件和復(fù)蓋件的分塊組合，將各種預(yù)先制好的結(jié)構(gòu)件和復(fù)蓋 件，用焊接和鉚接的方式進(jìn)行組合裝配。各個(gè)車身的構(gòu)件，例如風(fēng)窗立柱，門立柱、門 上橫、前后冀子板、前后圍板等零部件，除外型要嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)要求外，其配合尺寸也 要求一絲不茍。這些零部件中的很大部分都是沖壓出來的，需要依靠高質(zhì)量的模具來保 證。所以說，一輛優(yōu)良的轎車不但要有好的設(shè)計(jì)技術(shù)，更要有好的工藝制造手段。 Return 轎車造型與空氣動(dòng)力學(xué) ....空氣阻力 眾所周知，車速越快阻力越大，空氣阻力與汽車速度的平方成正比。如果空氣阻力占汽 車行駛阻力的比率很大，會(huì)增加汽車燃油消耗量或嚴(yán)重影響汽車的動(dòng)力性能。據(jù)測試， 一輛以每小時(shí)100公里速度行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的百分之八十將被用來克服空氣 阻力，減少空氣阻力，就能有效地改善汽車的行駛經(jīng)濟(jì)性，因此轎車的設(shè)計(jì)師是非常重 視空氣動(dòng)力學(xué)。在介紹轎車性能的文章上經(jīng)常出現(xiàn)的“空氣阻力系數(shù)”就是空氣動(dòng)力學(xué)的 專用名詞之一，也是衡量現(xiàn)代轎車性能的參數(shù)之一。 ....空氣阻力系數(shù) 汽車在行駛中由于空氣阻力的作用，圍繞著汽車重心同時(shí)產(chǎn)生縱向，側(cè)向和垂直等三個(gè) 方向的空氣動(dòng)力量，對(duì)高速行駛的汽車都會(huì)產(chǎn)生不同的影響，其中縱向空氣力量是最大 的空氣阻力，大約占整體空氣阻力的百分之八十以上。它的系數(shù)值是由風(fēng)洞測試得出來 的，與汽車上的合成氣流速度形成的動(dòng)壓力有密切關(guān)系。當(dāng)車身投影尺寸相同，車身外 形的不同或車身表面處理的不同而造成空氣動(dòng)壓值不同，其空氣阻力系數(shù)也會(huì)不同。由 于空氣阻力與空氣阻力系數(shù)成正比關(guān)系，現(xiàn)代轎車為了減少空氣阻力就必須要考慮降低 空氣阻力系數(shù)。從50年代到70年代初，轎車的空氣阻力系數(shù)維持在0.4至0.6之間。70年 代能源危機(jī)后，各國為了進(jìn)一步節(jié)約能源，降低油耗，都致力于降低空氣阻力系數(shù)，現(xiàn) 在的轎車空氣阻力系數(shù)一般在0.28至0.4之間。 ....轎車外形設(shè)計(jì)為了減少空氣阻力系數(shù)，現(xiàn)代轎車的外形一般用圓滑流暢的曲線去消 隱車身上的轉(zhuǎn)折線。前圍與側(cè)圍、前圍、側(cè)圍與發(fā)動(dòng)機(jī)罩，后圍與側(cè)圍等地方均采用圓 滑過渡，發(fā)動(dòng)機(jī)罩向前下傾，車尾后箱蓋短而高翹，后冀子板向后收縮，擋風(fēng)玻璃采用 大曲面玻璃，且與車頂園滑過渡，前風(fēng)窗與水平面的夾角一般在25度－33度之間，側(cè)窗 與車身相平，前后燈具、門手把嵌入車體內(nèi)，車身表面盡量光潔平滑，車底用平整的蓋 板蓋住，降低整車高度等等，這些措施有助于減少空氣阻力系數(shù)。在80年代初問世的德 國奧迪100C型轎車就是最突出的例子，它采用了上述種種措施，其空氣阻力系數(shù)只有0. 3，成為當(dāng)時(shí)商業(yè)化轎車外形設(shè)計(jì)的最佳典范。 ....據(jù)試驗(yàn)表明，空氣阻力系數(shù)每降低百分之十，燃油節(jié)省百分之七左右。曾有人對(duì)兩 種相同質(zhì)量，相同尺寸，但具有不同空氣阻力系數(shù)(分別是0.44和0.25)的轎車進(jìn)行比較 ，以每小時(shí)88公里的時(shí)速行駛了100公里，燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7公升。 考察轎車車形的發(fā)展史，從本世紀(jì)初的福特T型箱式車身到30年代中型的甲蟲型車身，從 甲蟲型車身到50年代的船型車身，從船型車身到80年代的楔型車身，直到今天的轎車車 身模式，每一種車身外形的出現(xiàn)，都不是某一時(shí)期單純的工業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)物，而是伴隨著 現(xiàn)代空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展的?？諝庾枇ο禂?shù)在過去的轎車手冊(cè)中從未出現(xiàn)過， 今天則是介紹轎車的常用術(shù)語之一，成為人們十分關(guān)注的一種參數(shù)了 Return 導(dǎo)流板與擾流板 ....現(xiàn)代轎車的經(jīng)常時(shí)速已達(dá)100公里左右，最高時(shí)速更達(dá)200公里以上，因此轎車的車 身設(shè)計(jì)既要服從空氣動(dòng)力學(xué)，要有盡量低的空阻系數(shù)，又要采取措施，在車身的前后端 安裝導(dǎo)流板和擾流板，以保證轎車的行駛安全。 ....在空氣動(dòng)力學(xué)上，有法國物理學(xué)家貝爾努依證明的一條理論：空氣流速的速度與壓 力成反比。也就是說，空氣流速越快，壓力越??；空氣流速越慢，壓力越大。例如飛機(jī) 的機(jī)翼是上面呈正拋物形，氣流較快；下面平滑，氣流較慢，形成了機(jī)翼下壓力大于上 壓力，產(chǎn)生了升力。如果轎車外型與機(jī)翼橫截面形狀相似，在高速行駛中由于車身上下 兩面的氣流壓力不同，下面大上面小，這種壓力差必然會(huì)產(chǎn)生一種上升力，車速越快壓 力差越大，上升力也就越大。這種上升力也是空氣阻力的一種，汽車工程界稱為誘導(dǎo)阻 力，約占整車空氣阻力的7%，雖然比例較小，但危害很大。其它空氣阻力只是消耗轎車 的動(dòng)力，這個(gè)阻力不但消耗動(dòng)力，還會(huì)產(chǎn)生承托力危害轎車的行駛安全。因?yàn)楫?dāng)轎車時(shí) 速達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，升力就會(huì)克服車重而將車子向上托起，減少了車輪與地面的附著 力，使車子發(fā)飄，造成行駛穩(wěn)定性變差。 ....為了減少轎車在高速行駛時(shí)所產(chǎn)生的升力，汽車設(shè)計(jì)師除了在轎車外型方面做了改 進(jìn)，將車身整體向前下方傾斜而在前輪上產(chǎn)生向下的壓力，將車尾改為短平，減少從車 頂向后部作用的負(fù)氣壓而防止后輪飄浮外，還在轎車前端的保險(xiǎn)杠下方裝上向下傾斜的 連接板。連接板與車身前裙板聯(lián)成一體，中間開有合適的進(jìn)風(fēng)口加大氣流度，減低車底 氣壓，這種連接板稱為導(dǎo)流板。在轎車行李箱蓋上后端做成象鴨尾似的突出物，將從車 頂沖下來的氣流阻滯一下形成向下的作用力，這種突出物稱為擾流板。 ....還有一種擾流板是人們受到飛機(jī)機(jī)翼的啟發(fā)而產(chǎn)生的，就是在轎車的尾端上安裝一 個(gè)與水平方向呈一定角度的平行板，這個(gè)平行板的橫截面與機(jī)翼的橫截面相同，只是反 過來安裝，平滑面在上，拋物面在下，這樣車子在行駛中會(huì)產(chǎn)生與升力同樣性質(zhì)的作用 力，只是方向相反，利用這個(gè)向下的力來抵消車身上的升力，從而保障了行車的安全。 這種擾流板一般安裝在時(shí)速比較高的轎跑車上（參閱圖示轎車）。目前不少轎車都裝有 導(dǎo)流板和擾流板，藉以提高轎車的性能。 返回 ^v^v^v^v^v^v^v^v^v 汽車擋風(fēng)玻璃 盡管汽車業(yè)與玻璃業(yè)是屬于兩個(gè)不同領(lǐng)域的行業(yè)，前者屬于機(jī)械制造業(yè)，后者屬于輕 工業(yè)，但從汽車的發(fā)展歷程來看，兩者的關(guān)系越來越密切。玻璃技術(shù)已經(jīng)完全滲入了汽 車行業(yè)之中，成為汽車技術(shù)領(lǐng)域中不可缺少的一員?，F(xiàn)在，人們總是從汽車安全和外觀 的角度去研究和開發(fā)汽車玻璃，不斷推出新的品種。 汽車玻璃以前擋風(fēng)玻璃為主。早在80多年前，玻璃已裝在美國福特廠出產(chǎn)的T型車上 ，當(dāng)時(shí)是用平板玻璃裝在車廂的前端，使駕車者免除風(fēng)吹雨打之苦。從這以后的幾十年 間，玻璃業(yè)逐步涉足汽車工業(yè)，創(chuàng)造了多種安全玻璃－夾層玻璃、鋼化玻璃和區(qū)域鋼化 玻璃等品種，極大地改善了汽車玻璃的性能。 其中夾層玻璃是指用一種透明可粘合性塑料膜貼在二層或三層玻璃之間，將塑料的強(qiáng)韌 性和玻璃的堅(jiān)硬性結(jié)合在一起，增加了玻璃的抗破碎能力。鋼化玻璃是指將普通玻璃淬 火使內(nèi)部組織形成一定的內(nèi)應(yīng)力，從而使玻璃的強(qiáng)度得到加強(qiáng)，在受到?jīng)_擊破碎時(shí)，玻 璃會(huì)分裂成帶鈍邊的小碎塊，對(duì)乘員不易造成傷害。而區(qū)域鋼化玻璃是鋼化玻璃的一種 新品種，它經(jīng)過特殊處理，能夠在受到?jīng)_擊破裂時(shí)，其玻璃的裂紋仍可以保持一定的清 晰度，保證駕駛者的視野區(qū)域不受影響。目前汽車前擋風(fēng)玻璃以夾層鋼化玻璃和夾層區(qū) 域鋼化玻璃為主，能承受較強(qiáng)的沖擊力。 現(xiàn)代轎車外型的發(fā)展與玻璃工藝的發(fā)展息息相關(guān)。早在40多年前，轎車前擋風(fēng)玻璃已 經(jīng)采用單件式彎曲擋風(fēng)玻璃，并逐漸拋棄了平面型的擋風(fēng)玻璃。今天的轎車擋風(fēng)玻璃一 般都做成整體一幅式的大曲面型，上下左右都有一定的弧度。這種曲面玻璃不論從加工 過程還是從裝嵌的配合來看，都是一種技術(shù)要求十分高的產(chǎn)品，因?yàn)樗婕暗杰囆汀?qiáng) 度、隔熱、裝配等諸多問題。 轎車擋風(fēng)玻璃采用曲面玻璃，首先從空氣動(dòng)力學(xué)的角度出發(fā)。因?yàn)楝F(xiàn)代轎車的正常時(shí) 速大都超過100公里，迎面氣流流過曲面玻璃能減少渦流和紊流，從而減少空氣阻力。加 上窗框邊緣與車身表面平滑過渡，玻璃與車身渾然成一體，從視覺上既感到整體的協(xié)調(diào) 和美觀，又可以降低整車的風(fēng)阻系數(shù)。另外，曲面玻璃具有較高的強(qiáng)度，可以采用較薄 的玻璃，對(duì)轎車輕量化有一定的意義。 現(xiàn)代轎車的曲面擋風(fēng)玻璃要做到彎曲拐角處的平整度要高，不能出現(xiàn)光學(xué)上的畸變， 從駕駛座上的任何角度觀看外面的物體均不變形不眩目。以前轎車玻璃通常用整齊的條 帶沿玻璃邊緣修飾或保護(hù)，現(xiàn)在轎車上的玻璃都采用陶瓷釉，即所謂“黑邊框”。有許多 轎車擋風(fēng)玻璃還鍍膜，采用反射涂層工藝或改善玻璃的成分，只讓太陽可見光進(jìn)入車廂 內(nèi)，擋住紫外線和紅外線，在很大程度上減輕了乘員受到的炎熱之苦。這種稱為“綠色玻 璃”的現(xiàn)代轎車玻璃，已經(jīng)廣泛使用。 Return 汽車擋風(fēng)玻璃（2） 汽車擋風(fēng)玻璃的安全性能是非常重要的。且不說如果安全性能低它對(duì)乘...
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