汽车造型第一讲课件

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1、汽车造型技术孙凌玉 2004/01/19课程大纲（共18学时）l汽车造型概论 l汽车造型的艺术规律 l汽车色彩设计 l汽车造型的表现方法 l车身外部造型与空气动力学 l车身内部造型设计与人机工程学 l综合设计实例分析 l汽车造型的发展趋势 第一章 汽车造型概论 l轿车造型的发展历史l汽车造型分类l汽车造型工作的任务与特点l汽车布局基础知识l车型主要尺寸的确定l汽车造型设计流程轿车造型的发展历史l自1886年第一辆汽车问世后，先是对车厢内外附加一些装饰性纹样予 以点缀；1913年福特大批量生产汽车以来，仅能局部地改善某些零件 的外观，如在前部散热器面罩、翼子板等的形状上做一些装饰性的改 进。19

2、35年克莱斯勒公司设计了流线型的汽车，旧式车身上零碎分散 的翼子板、脚踏板、电灯等部分已形成了一个整体。1946年美国推出 双面天际型轿车，使整车从外形轮廓上分成为车头、客厢和尾部。美 国车的造型日趋豪华、夸张，装饰性很强。欧洲车则更重视空气动力 性而很少装饰，形成60年代初的所谓“意大利风格”。l除上述 变化外，在汽车整体造型上经历了以下几个阶段：奔驰一号车单缸785毫升0.8马力 15公里/小时 戴姆勒一号车(1.1马力汽油机 )马车型时代l汽车造型史前阶段。以马车为基础改装，敞蓬或 活动布篷，大而窄的硬式车轮，使驾驶者不舒服 、速度也有限。 1895年法国人米其林发明了充 气轮胎，减少了

3、颠簸，加快了速度。 1905年福 特C 型车开始采用挡风玻璃，使驾驶者不再受风 雨侵袭。带有玻璃的硬式固定车篷使车看上去象 一个大箱子，这就是后来的箱式车的雏形。l厢式木制车身由马车车身coach改造而来l20世纪初是车身制造的鼎盛时期，专为皇家和 贵族服务。箱型车时代l福特公司1915年生产的T型车就是典型的箱型车。 汽车的 普及和生活节奏的加快，人们对车的行驶速度要求也日益 提高。起初以为提高发动机功率就可以提高车速，后来发 现，车速提高到一定程度后，空气阻力开始抵消再提高的 发动机功率。尤其是在车速超过100 公里/小时后。于是， 人们开始从降低车身高度、采用大功率发动机的方式来提 高车

4、速。 发动机汽缸的增多，发动机罩越变越长，这一 时期曾出现追求发动机长度的倾向，典型的就是意大利 1931年产阿尔法罗密欧的8缸200马力的汽车。 箱型车 后期，通过风洞试验，人们发现空气阻力除与迎风面积有 关，还与汽车尾部产生的空气涡流有关，于是，以“甲壳 虫”为代表的流线型车问世。 美国1915年生产的福特T型车 甲壳虫型汽车时代汽车行驶中尾部产生的涡流具有很大的阻力。1920年德 国人保尔亚莱用风洞对飞艇进行空气阻力的流体力学研 究发现，前圆后扁的物体阻力最小，从而找到解决形状阻 力的途径。1934年，美国密执安大学教授雷依用汽车模 型做风洞试验，测量出各种空气阻力，随后更多的研究被 用

5、于汽车设计上，流线型车身产生。 1934年美国克莱斯 勒公司的气流牌小轿车首先采用流线型车身，虽然因为超 越当时的审美习惯，销售失败，但宣告了汽车造型时代的 开始。 流线型车中最具代表性、产量最大、影响最大的 是波尔舍博士设计的德国大众“甲壳虫”，从1949年批量生 产到90年代初产量突破了2000万辆。但是，车速超过100 公里/小时遇到较强侧风，汽车会偏离行驶路线是甲壳虫 型车的致命弱点。于是，发动机前置的船型车的出现解决 了这一问题。美国 克莱斯勒 气流牌（1934年） 美国 林肯和风牌（1936年） 船型车时代l1949年福特V8型轿车是船型车的鼻祖。此车造型与传统 轿车相比有两项实质

6、性的突破。一是车身前后翼子板、车 灯和保险杠与发动机罩、驾驶室触为一体形成整体车身， 不仅降低了车头、车身高度，减少了迎风阻力、增大了乘 坐空间，使轿车从此向低矮化发展，而且冲压工艺大大简 化；二是发动机前置，重心位置在侧向风压中心之前，大 大提高了整车的行驶稳定性。采用人体工程学原理设计内 饰是此车另一项伟大的创举。 船型车优点虽多，但阶梯 状的后窗和车尾易产生很强的涡流是其缺点。于是，将后 窗倾斜到与车尾相连，并将车尾“削薄“类似鱼背的鱼型车 跃出水面。 美国福特V8型小客车（1949年） l不仅仅在外形上有所“突破”，而且还首先把人体工程 学应用在汽车的设计上。强调以人为主体的设计思想

7、，也就是让设计师置身于驾驶员及其乘员的位置，来 设计便于操纵、乘坐舒服的汽车。 美国 通用 旁蒂克博纳维尔维斯达牌小客车（1959年） l车后带有垂直尾翼l船型汽车不论从外形上还是从性能上来看都优于甲壳虫型汽车。 而且还解决了甲壳虫型汽车对横风不稳定的问题。这是因为船型 车发动机前置，汽车重心相对前移，而且加大了行李舱，使风压 中心位于汽车重心之后的缘故，所以遇到横风就不会摇头摆尾。鱼型车时代l将船型车后窗倾斜至极限成为斜背式造型，由于这种斜 背式汽车背部很象鱼的脊背，故有鱼型车之称。 最早 出现的鱼型车是通用公司1952年产的别克牌小轿车， 真正大批量生产的鱼型车是1964年克莱斯勒的顺风牌

8、 小客车；最轰动的则是1965年福特公司的“野马“车。 鱼型车虽有流体力学上的优越性的视觉上的美感，但基 本限于运动车型。其缺点是车身运行时易产生很大升力 ，使行驶的稳定性和操纵性降低，既减少阻力又减少升 力的空气动力性车型进入楔型车时代。美国1952年生产的别克牌小客车开创了鱼型车的时代 l鱼型汽车和甲壳虫型汽车光从背部来看很相似，但仔细观察可以看出鱼型 汽车的背部和地面的角度比较小，尾部较长，围绕车身的气流也比较平顺 ，涡流阻力也较小。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，舒适性也好，另外鱼型汽车还增大了行李舱的容积。l鱼型汽车存在的缺点：由于鱼型车后窗玻璃倾斜太甚

9、，面积增加两倍，强 度下降，产生结构上的缺陷。鱼型车还有一个潜在的重大缺点，就是对横 风的不稳定性。鱼型车发动机前置，车身重心相对前移，一般来讲横风的 风压中心和车身重心接近。但由于鱼型车的造型关系在高速时会产生一种 升力，使车轮附着力减小，从而抵挡不住横风的吹袭，发生偏离的危险。楔型车时代 为克服鱼型车高速行驶中的升力问题，一种将车身 整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直的楔型车 出现了。 最早采用楔型车身的实用型轿车是1963年的 司蒂蓓克阿本提轿车。得到公众认可的则是1979年蓍 名意大利汽车设计大师乔治雅罗为日本五十铃公司设 计的、以楔型车为基调的黑桃皇后牌小客车。 楔形造 型主要

10、运用在赛车上，80年代的法拉利跑车就是楔形 造型的典型。对于高速汽车来说，楔形造型的简炼、动 感及空气动力学的体现都比较符合现代人的主观要求， 可以说是接近理想的汽车造型，现在世界各大汽车公司 和生产国都已生产出带有楔型效果的小客车如日本丰田 公司的MR2型中置发动机跑车。 美国 通用 奥兹莫比尔托罗纳多所牌 l 楔形车将车身整体向前下方倾斜，车身后部象刀切一样平直，这种造型能有效 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。 l“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

11、。 l楔型对于目前所考虑到的高速汽车，已接近于理想的造型。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 ，具有现代气息，给人以美的享受。 凯迪拉克CTS楔形车盾形水箱格栅，它三横五竖的设计其实是从凯迪拉克传统设计继承、放大而来，而在传统基础上的变 形处理，使我们看到的是一个干净，有力，充满了前卫风格的前脸；大包围的前、后保险杠不但厚实，而 且配合着发动机罩板上的棱线也有相应的造型特征，这使得凯迪拉克CTS获得了贯穿整个车身轴线的硬朗线 条，其成功之处在于给人以足够硬度感的同时也具备了联系车身上所有造型元素的整体流畅感；另外，也 许是为了迎合消费者的心

12、理吧?凯迪拉克CTS大灯和尾灯的设计风格与目前流行于北美市场的SUV颇有几分 神似，而其边线的棱角设计不但与整车的总体感觉相符，而且与车前、后部融合的十分巧妙。宝马330i楔形车两只雾灯占据了前保险杠上靠边的两个位置，这使得其造型简洁的同时，体现了运动型轿车的 风韵。除了加大的宝马双肾形水箱护栏，330i晶莹剔透的大灯可算得上是其前脸的点睛之笔了，宝 马新设计的大灯不但略微上挑而且有棱有角，不但具有德国人的艺术气息而且还充满了传统德国车 的尊贵精神。发动机罩板上的凸出线条顺畅地延伸至A柱，使其正面的线条更加舒展、简洁，两侧 翼子板上重新设计的转向灯也采取了尖角式的设计，给人一种向前冲的感觉。汽

13、车造型分类l轿车l客车l货车轿车分类l普通轿车l硬顶轿车l双座轿车l华贵轿车l敞篷车l跑车l运动车l旅行车l多用车l厢式车普通轿车普通轿车（四门四座） 普通轿车普通轿车（两门四座） 硬顶轿车（两门四座）硬顶轿车（两门四座）双座车（带后小座式）双座车（无后小座式）高级轿车（华贵式，两排座式）高级轿车（华贵式，三排座式）敞篷车（四门四座或两门四座） 敞篷车（双门双座） 跑车 运动车 SUV(Sport Utility Vehicle)旅行车 别克GL8多用车(Pickup)（美式） 厢式车 客车分类l标准城市客车l长途客车l双层客车l铰接式客车l小型客车l旅游客车标准城市客车（Urban bus）

14、 长途客车（City bus） 宇通城市客车长城客车太湖牌XQ6990型系列客车双层客车（Double decker） 铰接式客车（Articulated bus） 小型客车（Omni bus） 金杯海狮锐驰旅游客车（Touring bus） 货车l长头货车l平头货车l拖挂车l半拖车l封闭厢式货车l自卸货车l轻型货车长头货车 平头货车 拖挂车 半拖车 封闭厢式货车 自卸货车 国外卡车轻型货车 汽车造型工作的任务与特点l新车造型是企业内部的最高机密；l汽车造型工作的任务：利用车身结构和材料的既 存条件，从视觉规律上予以发挥、协调，在美学规律与结 构矛盾中寻求一种既能满足功能需要又可在视觉上体现这

15、 种结构或材料质地的特有美感的效果；l汽车造型工作的特点：是工业设计的一个分支， 与工艺美术截然不同，涉及学科众多（空气动力学、人机 工程学、美学、制造工艺学、材料学、经济学、商业心理 学、结构设计、计算机图形学等），是制约汽车制造和新 车型开发的关键；汽车布局基础知识布局元素：包括发动机、传动系统、座舱、行李 舱、排气系统、悬挂系统、油箱、备胎等；三个决定性要素：发动机、传动系统和座舱；按“三要素”分类：前置引擎前驱（FF）、前置 引擎后驱（FR）、中置引擎（MR）及后置引擎 （RR）四大类型；确定布局类型后，其它部件可采用见缝插针的原 则。一个优秀的布局方案应该在使各部件工作良好的 基础上

16、满足应有的使用功能（如载人、运货、越 野等）。前置引擎后轮驱动（FR）l引擎纵置于车头，纵向与变速箱相连，经过传动轴驱动后 轮。最早期的汽车绝大部分采用FR布局，现在则主要应 用在中、高级轿车。它的优点是轴荷分配均匀，即整车的 前后重量比较平衡，因此操控稳定性比较好。据物理原理 的计算，后轮作驱动轮时，轮胎的附着利用率要优于前轮 驱动，这是中、大型轿车（马力、扭力较大）都采用后轮 驱动的主要原因。FR的缺点是传动部件多、传动系统质 量大，贯穿坐舱的传动轴占据了坐舱的地面空间。为了容 纳传动轴，凡是采用FR的房车，其后座中间座椅的地面 都是隆起来的，大大影响了脚部空间和乘坐舒适性，这可 以说是FR的最大缺点。前置引擎前轮驱动（FF） l将引擎横置在车头，经过变速箱直接驱动前轮，就可以免去传动轴， 从而解决了FR布局的车厢地台问题。这种方案称为FF布局。FF是目 前绝大部分微、小、中型轿车采用的布局方式。除了车厢地台降低外 ，FF在操控性方面也具有优势：由于重心偏前且由前轮产生驱动力， FF的汽车在操控性方面具有明显的转向不足特性，这在汽车