汽车外形设计.docx

1、汽车外形设计 汽车外形的发展历程1923,美国福特1885年，德国工程师卡尔本茨(1844-1929)在曼海姆制造成一辆装有0.85马力汽油机的三轮车，拉开了汽车现代史的帷幕。在此后的一百多年内，汽车无论是从车身造型还是从动力源或底盘、电器设备来讲，都有了翻天覆地的变化。其中最富特色、最具直观感的当数车身外形的演变。马车型汽车从19世纪末到20世纪初，世界上相继出现了一批汽车制造公司，除戴姆勒和奔驰各自成立了以自己名字命名的汽车公司外，还有美国的福特公司、英国的劳斯莱斯公司等。当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为无马的“马车”。箱型汽车马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭，美国福特汽车

2、公司在1915年生产出一种新型的福特T型车，这种车的车室部分很像一只大箱子，被称为“箱型汽车”。为提高车速，人们开始降低车的高度减小空气阻力。但由于车顶高度的降低影响前方视野，这种方法最终被放弃，转而通过提高功率的方法。这样一来，发动机由单缸变成4缸、6缸、8缸，汽缸一列排开，发动机罩也随之变长。典型的例子就是意大利1931年生产的阿尔法罗密欧牌汽车的外形。作为高速车，箱型汽车并不够理想，因为它的阻力大大妨碍了汽车前进的速度，所以人们又开始研究一种新的车型流线型。甲壳虫型汽车1934年美国的克莱斯勒公司生产的气流牌小客车，首先采用了流线型的车身外形。1936年福特公司在“气流”的基础上，研制成

3、功林肯和风牌流线型小客车。此车散热器罩很精练，颇具动感，俯视整个车身呈纺锤形，很有特色。流线型车身的大量生产从德国“大众”开始。1933年德国的波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外形的汽车。波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处，使其成为同类车中之王，“甲壳虫”也成为该车的代名词。由于第二次世界大战的原因，甲壳虫型汽车直到1949年才真正大批量生产，并以一种车型累计生产超过二千万辆的记录畅销世界各地。船型汽车美国福特公司经过几年的努力，于1949年推出具有历史意义的新型福特V8型汽车。这种车型改变了以往汽车造型的模式，使前翼子板和发动机罩，后翼子板和行李舱罩融于一体，大灯和散热器罩也形成一个平滑的

4、面，车室位于车的中部，整个造型很像一只小船，所以人们把这类车称为“船型汽车”。福特V8型汽车的成功，不仅在外形上有所突破，还首先把人体工程学应用在汽车的设计上，强调以人为主体来设计便于操纵、乘坐舒服的汽车。从上世纪五十年代至今，船型已成为世界上数量最多的一种车型。鱼型汽车船型汽车尾部过分向后伸出，形成阶梯状，在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷，人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜，倾斜的极限即成为斜背式。这类车被称为“鱼型汽车”。与甲壳虫型汽车相比，鱼型汽车的背部和地面的角度较小，尾部较长，围绕车身的气流也比较平顺，涡流阻力较小。另外鱼型汽车基本上保留了船型汽车的长处，车室宽大，视野开阔

5、，舒适性也好，并增大了行李舱的容积。最初的鱼型车是美国1952年生产的别克牌小客车。1964年美国的克莱斯勒顺风牌和1965年的福特野马牌都采用了鱼型造型。自顺风牌以后，世界各国逐渐生产鱼型汽车。鱼型汽车由于鱼型车后窗玻璃倾斜太甚，面积增加两倍，强度下降，产生结构上的缺陷。此外还有一个潜在的重大缺点，就是对横风的不稳定性。鱼型车的这一缺点，人们想了许多方法加以克服，例如在鱼型车的尾部安上一只翘翘的“鸭尾”，以克服一部分扬力，这便是“鱼型鸭尾”式车型。楔型汽车为了从根本上解决鱼型汽车的升力问题，人们设想了种种方案，最后终于找到了“楔型”。就是将车身整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，这种造

6、型能有效地克服升力。1963年司蒂倍克阿本提第一次设计了楔型小客车。“阿本提”诞生于船型车的盛行时代，与通常的外形形成尖锐的对立，因此，未能起到引导车身外形向前发展的作用，直到1966年才被奥兹莫比尔托罗纳多所继承。楔型对于目前所考虑到的高速汽车，已接近理想造型。现在世界各大汽车生产国都已生产出带有楔型效果的小客车，这些汽车的外形清爽利落、简洁大方，极富现代气息。汽车发展到鱼型，关于空气阻力的问题已经基本解决，楔型继承了这一成果，并有效地克服了鱼型车的升力问题，使汽车的行驶稳定性有了显著的提高，当之无愧为目前最为理想的车身造型。早期汽车只有黑色,1924年庞蒂亚克前身oakland公司与杜邦油

7、漆公司合作,推出了第一辆彩色汽车(蓝色)。 代表车型 1886 戈特利步.戴姆勒四轮汽车 1890 Systeme Panhard四轮汽车 1914 道奇Brotherrs 1922 蓝旗亚Lambda 1925 奥迪18/70 hp 无效 M型 1920年-1950年 哈利厄尔时代德国发明了汽车,美国则把这个行业带入了艺术设计的圣殿,而哈利厄尔则是有史以来最伟大汽车设计大师,对现代汽车的影响不可估量。哈利厄尔进入通用公司,1927年设计出凯迪拉克lasalle,哈利厄尔时代开始.它有圆润的线条,锥形的尾部,修长低矮的轮廓.1928年哈利厄尔在汽车设计中加入了镀铬装饰.三十年代开始,他建立的艺

8、术色彩使通用汽车逐渐成为最强大的汽车帝国.1938年.他,设计出世界上第一款概念车别克Y job.船型车身,复杂曲面构建的流线型车身都是此后几十年厂商模仿的对象.Y job还第一次引入黏土模型技术,使汽车外形更加灵活.该技术一直沿用至今.1947年,凯迪拉克sedanet用银光闪闪的镀铬装饰和漂亮的尾鳍征服了世人是哈利厄尔将汽车从单纯的交通工具变成了艺术和时尚。 1930年-1950年 流线型与船型车身。 20世纪30年代的大萧条到二战结束的20年,是汽车设计向现代化转变的重要时期,由美国人独占鳌头的汽车设计领域也加入了欧洲人.欧洲在流线型设计方面走在前面.意大利giuseppe merosi

9、1913年为count ricotti公司设计的汽车是流线型的最早期作品,paul jaray第一次开始了风洞实验并获得了美国专利。 由于经济不景气,美国制造商也认识到空气动力学在节省燃料方面的重要.流线型在30年代几乎就是时尚的代名词.车头变宽,将轮胎包入,前大灯陷入车头,挂在车尾的独立式行李箱也与车尾融为一体,奠定了现代三厢轿车的雏形,完全摆脱了马车的影子。1934年克莱斯勒airflow采用了更轻的承载式车身,达到了54:46的前后轴质量分配(当时同类产品为30:70)大幅提高了操控。但习惯了浮夸风格的美国人并不甘心完全屈从于空气动力学,因为这让车看起来过于相似,不利于刺激消费.到了40

10、年代,流线型潮流如时装一样褪去.以别克J job为代表的新型汽车拥有了高高隆起的鼻子和向下的车尾,成为船型车身。 这段时间中,欧洲制造商却在工程技术方面取得了长足进步,雪铁龙在三十年代就将独立式前悬架和前轮驱动技术大规模应用于轿车traction avant.为了降低自重,它还采用了来自赛车的承载式车身。 19世纪末,汽车的最高速度达到了50km/h,开放式车身向封闭式车身过度。 20年代是美国汽车产业的第一个爆发期,为了刺激消费,通用汽车在1924年第一次推出了年度改款,这在现在几乎被所有的大型汽车厂商使用。 代表车型 1927年 paul jaray的流线型汽车 1934 年克莱斯勒air

11、flow 1934 年泰托拉T77 1934 年雪铁龙traction avant 1940年-1960 年国民车美国在第一次世界大战前就凭借福特的流水线生产模式进入汽车普及时代,而汽车在意,英,法,德等欧洲国家是二战后才大量进入家庭的,并在6,70年代进入高峰. 希特勒在二战前提出的生产国民大众使用的汽车思想使二战结束后欧洲车坛诞生了很多实用,经典的国民车,采用尽可能简单耐用的机械结构,而造型只是附属品。 大众甲壳虫,汽车史上划时代的经典,也是历史上生产周期最长的一款车(即使今天甲壳虫依然是时尚实用的代名词,虽然与当时国民车的理念有所背离),出自费迪南德.保时捷之手,1930年诞生原型车,1

12、939年正式开始生产,简单耐用,便宜省油,迅速成为当时世界上最畅销的车.也奠定了大众汽车今后在汽车界的地位。 1948年法国雪铁龙2CV,1948年英国morris minor,1957年意大利fiat500,1959年英国mini,都是那个时期国民车的经典,也是汽车史上的经典.1950年-1970 年长尾鳍到短尾，coupe短暂兴起当时典型的美国汽车是火箭式车头,飞船式车尾.二战结束后十几年美国汽车爆发式增长是史无前例的,更大更好成为格调,性能的重要性变得稍逊于外表,舒适和款式变为最重要.而长尾鳍这是那个时代美国车的典型特征.后来,楔形车身,即短尾设计的运动汽车开始普遍.60-70年代的中置

13、发动机跑车兰博基尼,法拉利,玛莎拉蒂,以及福特野马,克维特,道奇蝰蛇,都采用了长车头(放置排量巨大的前置发动机),短而宽阔的车尾(容纳巨大的车轮)。美国经济的强大以及意大利英国为首的欧洲小厂热衷表现美学功底,使追求运动气息的年轻人开始追求coupe车型.阿斯顿马丁DB2,阿尔法罗密欧giulietta,玛莎拉蒂A6和5000GT等,都是那个时代的经典.70年代后,石油危机爆发,人们逐渐失去对coupe的热情转向经济实用的小型车,尤其是日系车。 1970年-1990年 平面直角和多元化1974年是个重要的年份,马里奥.甘地尼设计的兰博基尼countach和乔治罗亚设计的大众高尔夫都在这年诞生,它

14、们采用的直角造型降流行数十年的曲线美学无情抛到了一边。 此后几年乔治罗亚有设计出类似的fiat熊猫和兰西亚delta等.他们的出现改变了很多设计师的思维模式,同时也是对当时汽车零配件工艺的一种妥协,我们都知道要准确制造几个使用不同材料构成的带有复杂线条和曲面结构的零件并完美组合在一起的难度要远远高于搭几块集合积木.所以方方正正的造型能够在80年代异军突起,并被日本厂商发扬光大至90年代.其中最坚定的支持者非volvo莫属,70年代后期的240和后来的700.900,厂商希望方正的造型设计给驾驶者带来安全的心理暗示。 20世纪70年代受石油危机影响,80年代财政相对困难,汽车开始向多样化的实用性

15、发展.来自军用,农用,远征等领域的设计,凭借特别缺少风格的怀旧情结和强烈的实用性特点,在汽车界掀起波澜并在后来成为时尚.最能体现这种转变的美式吉普逐渐成为40年代以后美国人文景观的一部分.1974年,第一辆切诺基诞生,成为吉普汽车史上最为成功的系列.但受到石油危机的影响,人们开始关注更精巧,外观更像轿车的运动多用途车.1984年新切诺基问世,吉普把以前的粗犷越野车变成了一种时尚都市汽车.同时期诞生的路虎揽胜则抓住了高端市场.80年代开始,MPV诞生,1983年11月克莱斯勒第一款也是全球第一款厢式旅行车-大捷龙问世,与以往面包车不同,这种车在为乘客提供更大空间的同时,还具有轿车般的安静舒适.M

16、PV旋风至此从北美延伸至全球.雷诺espace则是欧洲第一款MPV.90年代,雪弗兰卢米娜和丰田大霸王也加入阵营。1990年-present 分裂的时代百家争鸣,百花齐放,现代经济发展迅速,人们更加追求个性,更加挑剔,思想更加多元化,这也导致多种风格同时涌现。 其中之一经典主义.其中又包含多种层次.一层是设计师本身对于过去经典的缅怀与尊敬,另一层是设计师力图在原来的经典车型中赋予自己的色彩,还有试图使用经典车型为公司开辟一条新的道路.各自代表分别为大众新甲壳虫,mini,和克莱斯勒PT漫步者。另一分支是新经典主义,传统是要遵循的,但更多的还是要在这个基础上创新。90年代末宾利和劳斯莱斯分别被大

17、众和宝马收购,随后在全新设计团队的操作下推出的欧陆GT和幻影虽然有着全新的面貌,但是依然有着对传统的尊重,这才换来其能够继续壮大。 更为重要的,边锋主义和流线主义,他们虽然各有特点,但是设计中却摆脱不了对方的影响,可以说你中有我我中有你。 边锋主义(new edge)设计理念被普遍认为从福特GT90开始.宽大的曲面,尖锐的圆角,过渡凌厉,线条果断而富有张力,区别与圆润流畅的造型风格,设计上更注重线条层次感,这种对于线条强调的设计在视觉上会让人感觉车型尺寸更为宽大,针对小型车设计来说非常合适.所以颇受厂家欢迎,代表车型奔驰A级.可以看出,边锋主义的实施过程中依然摆脱不了流线主义,如果没有流线,设

18、计出来的小型车只能是箱子一块,缺乏美感,当然,在边锋主义的影响下,流线主义的设计更为运动和时尚,这在90年代末出现的一些跑车上可以看出,比如第一代奥迪TT,福特雷鸟等,车型充满了气势和冲劲。 进入21世纪后,从现在的汽车设计趋势来看,最后边锋主义还是战胜了流线主义,不管是在内饰还是外部线条都追求极其硬朗的线条.这种线条可以让汽车看起来强劲有力,很安全,但缺点是它迫使汽车变得更长更宽更高.这可以从小车越做越大的状况上体现.但是这对于中大型车和跑车就非常合适,比较经典的如克莱斯勒300C,兰博基尼GALLARDO等。参考文献1 傅立敏. 汽车空气动力学M. 北京：机械工业出版社，1996.2 王受之. 世界现代设计史M. 北京：中国青年出版社，2002.3成大先.机械设计图册：第一卷.北京：化学工业出版社，20004 卢金火 张慧波 刘文龙 汽车技术 2003 第8期5 朱浩 方宗德 计算机辅助设计与制造 1999 第10期6 张胜文 庞明勇 王贵成 卢章平 工程图学学报 2007 第3期7王惠军汽车造型设计 国防工业出版社8 徐康聪 朱理 电脑与信息技术 1994 第4期9 杨珏 张文明 汽车工程 2007 第9期10 王靖宇 汽车底部外形对气动特性的影响2008 中国公路学报