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1、毕业（设计）论文系 （部） 汽车工程系 专 业 汽车制造与装配 班 级 2007级汽车制造与装配一班 指导教师 冯吉涛 姓 名 李冉 学号 0027 中外汽车车身造型的发展【摘要】在汽车工业百年发展史中，其车身造型演变最具直观感、特色性。汽车作为一种商品，首先向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。 汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。 汽车造型的目的是以美去
2、吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一项综合构思，但却是决定产品命运的关键。本文系统阐述中外汽车车身造型的演变过程，以及汽车车身造型的现状。同时根据车身造型的发展规律，展望了未来汽车车身设计方法发展的方向和特点。【关键词】汽车车身 造型 演变 发展趋势 【目 录】绪论1第一章 汽车车身造型的演变21.1马车型汽车21.2箱型汽车21.3甲壳虫型汽车21.4船型汽车31.5鱼型汽车31.6楔型汽车3第二章 当代车身造型42.1当代车身造型42.1.1合理的设计42.1.2良好的安全性42.2 汽车车身造型仍在不断演变52.2.1 汽
3、车形态的影响52.2.2物质生活的改变促进汽车形态的发展52.2.3生活的丰富加速造型风格的发展7第三章 未来汽车车身造型发展趋势93.1 新料与新技术将广泛应用于车身造型93.2 车身设计将更加优化93.2.1计算机应用于车身设计中93.2.2气流造型依然是设计的重点103.2.3定制车身是发展趋势10第四章 结论11参考文献12致 谢13绪 论从19世纪末到20世纪初期，汽车设计师把主要精力都用在了汽车的机械工程学的发展和革新上。到了20世纪前半期，汽车的基本构造已经全部发明出来后，汽车设计者们开始着手从汽车外部造型上进行改进，并相继引入了空气动力学、流体力学、人体工.程学以及工业造型设计
4、(工业美学)等概念，力求让汽车能够从外形上满足各种年龄、各种阶层，甚至各种文化背景的人的不同需求，使汽车成为真正的科学与艺术相结合的最佳表现形象，最终达到最完善的境界。汽车车身不仅起到有效容纳旅客或货物，保护运送对象免受风沙雨雪等自然侵袭或人为侵害，减少汽车的空气阻力等作用，同时，它的造型又是汽车的功能文化与社会文化的融合，成为一个时代社会政治、经济和文化等多方面生动的综合反映，鲜明拆射出这个时代的整个工业水平及完备程况。1885年，德国工程师卡尔本茨在曼海姆制造出一辆装有0.625 kW汽油机的三轮车，拉开了现代汽车史的帷幕，在此后的100多年内，汽车无论是从车身造型还是从动力源或底盘、电器
5、设备来讲，都发生了翻天覆地的变化，其中最富特色、最具直观感和时代印记的当数车身造型的演变。汽车造型师们把汽车装扮成人类的肌体。例如：汽车的眼睛-前照灯；嘴进风口；肺-空气滤清器；血管油路；神经一电路；心脏一发动机；胃-油箱；脚轮胎；肌肉-机械部分。力图将一个冷冰冰的机械注入以生命，使之具有非凡的艺术魅力，给人以美感。汽车车身形式在发展过程中主要经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼。第一章 汽车车身造型的演变1.1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。
6、当时的汽车外型基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为无马的“马车”图1-1马车型汽车1.2箱型汽车马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭，美国福特汽车公司在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，气缸一列排开，发动机罩也随之变长。典型的例子就是意利1913年生产的阿尔法罗密图1-2箱型汽车 欧牌汽车的外型。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
7、研究一种新的车型流线型。1.3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型。1936年福特公司在“气流”的基础上，研制成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，俯视整个车身呈仿锤形，很有特色。流线型车身的大量生产是从德国“大众”开始。1933年德国的波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫型的汽车。使其成为同类车中之王，“甲壳虫”也成为图1-3甲壳虫型汽车 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2000万辆的记录畅销世界各地。1.4船型汽车美国福特公司经过几年的努力，于1949
8、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，还把人体工程学应用在汽车的设计上，强图1-4船型汽车 调以人为主体，设计出便于操纵并且乘坐舒适的汽车。从20世纪50年代至今，船型汽车已成为世界上数量最多的一种车型。1.5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
9、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，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年的福特野马牌都图1-5鱼型汽车 采用了鱼型造型。自顺风牌问世以后，世界各国逐渐生产鱼型汽车。鱼型汽车由于后窗玻璃倾斜太甚，面积增加两倍，强度下降，产生结构上的缺陷，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“甲尾”，以克服一部分扬力。1.6楔型汽车为了从根本上解决鱼型汽车的升
10、力问题，人们设想了种种方案，最后终于找到了“楔型”，就是将车整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，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。“阿本提”诞生于船型车的盛行时代，他的设计与通常的汽车外型形成尖锐的对立，因此，未能起到引导车身外型向前发展的作用，直到1966年才被奥兹莫比图1-6楔型汽车 尔托罗纳多所继承。楔型对于人们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，这些汽车的外型清爽利落、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
11、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。第二章 当代车身造型今天的车身外部造型设计，在专业人员中被称作“流线形设计”。按照造型师们的新理念，汽车外形的连续完整性不应再依靠挺拔的棱角去表现，是要由各种曲面光滑的连接以及微妙的光学效果与视觉效果显示出来。2.1当代车身造型2.1.1合理的设计20世纪90年代初车身外部造型设计的主流主要是柔性与刚性的特点相呼应构成棱角分明的外形。车身采用淡雅的色彩，与灰暗的塑料饰件、茶色玻璃形成鲜明的对比，造型显得朴实含蓄、线条明晰优美。这种外形与现代发展起来的车身制造工艺很适应，也就是说易于零件分块易于冲压和分总成拼焊等等，因此这种
12、造型风格曾经持续若干年。由于空气动力学是影响车身造型的最重要因素根据节约能源、减小风阻系数和提高空气动力性能等原理而推出的楔形造型，后来也一度十分盛行，即长头短尾车头前端低矮.线条前低后高尾部保持丰满并向上翘起的造型风格。近年来因为棱角分明的外形很难大幅度地降低风阻系数，汽车外部造型逐步突破棱角分明而趋向圆滑尤其重视完美的局部造型以及加装各种导流板。事实上，这种圆滑、飘逸型的造型风格已博得广大消费者的理解和喜爱并成为今天的车身造型主流。当然，某些高级轿车依然保持较稳重的造型风格如维持传统式样的散热器面罩，但为了进一步降低空气阻力其外部造型也逐渐趋向圆滑、明快。比如，过去车身采用那种暗淡的色彩去
13、衬托闪闪发亮的华美镀铬装饰条而今天则采用鲜明淡雅的色彩去衬托棱线清晰、颜色灰暗、造型含蓄的塑料饰件。随着空气动力学研究的进一步发展.许多欧美、日本厂商已将其新车型的风阻系数降低到0.30以下，甚至降低到0.25左右。因此，不难预计下一代的车身造型将会更加圆滑、光顺、动感。今天新理念汽车外形的连续完整性不应再依靠挺拔的棱角去表现，而是要由各种曲面光滑的连接以及微妙的光学效果与视觉效果显示出来。根据这种理念设计出来的车型其显著的优点就是可获得0.20甚至更低的风阻系数。众所周知：普通汽车在换档行驶时发动机的功率和燃料大部分都消耗在克服空气阻力上(约占汽车总阻力65%)，而具有“连续流动“曲面光滑的
14、外部造型的轿车就可采用功率较小的发动机而达到较高的行驶速度从而节约燃油消耗。这种车身造型设计的最大特点就是弯曲的大弧面，其模型制作要用玻璃纤维或碳纤维。2.1.2良好的安全性近年来车身碰撞安全性显得愈来愈重要，这是因为目前世界上每年不少人在汽车碰撞事故中丧生而且这个数字在逐年增加。因此，论是设计师或是消费者都把安全性作为衡量汽车优劣的重要依据。白车身的主要防护原则是周边柔软而客舱刚硬，即白车身的刚性由周边至乘员舱逐渐增大。这样在车碰撞时车身的周边产生一定的损坏和变形以便吸收碰撞能量，但尽量使乘员舱不变形和完好无损。依据这个刚度分配原则.近年来国外厂商对白车身的结构进行了大力研发。例如:日本的日
15、产和丰田公司采用了局部加强的方法对前风窗支柱、侧围上边梁、后门后支柱等拐角部位均增添了加强板以确保在车身轻量化的前提下使白车身刚度分配更趋合理。又例如，德国梅塞德斯一奔驰的各种轿车采用了双重翻边的支柱，保证了车门在汽车碰撞后不会被“卡”住，车身呈腰鼓形的造型使汽车在侧翻时顺利地翻滚从而逐渐消耗动能和缓和冲击，以避免汽车在翻车时会被突然“卡”住而使车身砸扁。车身内部的防护原则是力求避免在汽车碰撞时乘员与车身内部刚硬的零件相撞击。安全带是保护乘员最有效的装备，梅赛德斯一奔驰公司在各种轿车的转向盘中都装备了发全气囊，在前、后排各个座椅上都配备了三点式安全带。安全气囊和安全带均由同一套电子装装置控制。在汽车发生碰撞时，安全气囊充气，安全带自动张紧以起到应有的保护作用。此外，依据车身内部安全防护原则在车身内部尽可能安装柔软的内饰而取消带有棱角的造型，如
