淺談影響汽車造型的因素

徐睿婧 李學坤

（南昌大學共青學院藝術與設計系，江西 南昌 330031）

淺談影響汽車造型的因素

徐睿婧 李學坤

（南昌大學共青學院藝術與設計系，江西 南昌 330031）

一款汽車的設計是集多種學科于一身的復雜的工業過程。設計不是藝術，無法信手拈來。諸多的限制讓設計即有它的框架又無形加大了它的難度。想要設計好汽車的造型必須對機械工程學、人機工程學和空氣動力學做好系統的研究，讓這些限制成為設計的優勢。同時提高對汽車造型的審美能力，設計出具有中國風土人情的汽車造型，才能更好的把中國設計推向世界。

汽車造型；空氣動力學；人機工程學；機械工程學；造型美學

汽車造型取決于三個方面的基本要求：機械工程學、人機工程學和空氣動力學。機械工程學要求汽車的操縱穩定性和動力性好；人機工程學要求汽車提供給駕乘人員有足夠的活動空間，舒適性好；空氣動力學要求汽車行駛時空氣阻力小。當然由于商業競爭，滿足消費者對汽車造型的美學必不可少，要設計出讓消費者怦然心動的造型。

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

人機工程學要素。汽車造型設計也是要以人為本的，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，并盡量擴大駕駛員的視野。當然，還要考慮上下車方便和汽車的減震。同時由于現在交通道路的日益復雜，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的人機工程學問題。

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部對車身設計的制約。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不穩定問題。這些都是與汽車造型密切相關的空氣動力學問題。

空氣動力學中風阻系數，是汽車的造型、動力、油耗及噪音有密切關系的重要指標。風阻系數是用來計算汽車受到空氣阻力大小的一個參數，它是通過風洞實驗和下滑實驗所確定的一個數學參數,用它可以計算出汽車在行駛時的空氣阻力，一般轎車的風阻系數在0.25～0.50之間。風阻系數越小，說明它受空氣阻力影響越小，反之亦然。風阻系數的大少取決于汽車的外形，流線型車身可以減少空氣阻力，獲得理想的風阻系數，如跑車等，其風阻系數可達到0.25左右，一些賽車甚至可達到0.15左右。風阻系數主要影響汽車的油耗和行駛穩定性。風阻系數越小，油耗越低。一款車能否順利從研發到投產，它的油耗標準是非常重要的指標，而風阻對油耗標準有相當大的影響。因為當車輛在行駛時，它的風阻與車速的平方成正比。若想讓車子高速行駛，它的發動機就要相對地多消耗些燃油來增強動力，使之與風阻相抗衡。若外形設計不良，車身風阻系數較大，油耗自然較高，就會失去市場競爭力。而且汽車速度越高，風阻系數對油耗的影響越大。根據測試，當一輛轎車以80公里/時前進時，有60%的耗油是用來克服風阻的。理論上，在同等速度下風阻系數每下降0.1，就可以降低7%的油耗，因此風阻降低越多，油耗節省越多。因此，低矮的車身、流暢的車身曲線可以有效降低車輛的風阻系數，從而減少油耗。風阻系數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。車輛在高速行駛時，會因為車身表面與空氣急速摩擦產生較大車內噪音，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。這一點相信只要是開過車或坐過車的人都有切身感受，過大的風噪會導致在車內聽點優雅的音樂都變成很難實現的一件事情，開車已經不是一種享受，而是為了趕路而應付的一種差事了，這種情況又何談駕駛樂趣呢？所以說，風阻系數也是影響駕乘舒適性的一項重要指標。

商品學要素對汽車的設計有一定的影響。從制造廠商的角度出發，使汽車的外形能強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，單純取媚于顧客的汽車造型是不長久的，終究要被淘汰。

一款汽車的設計是集多種學科于一身的復雜的工業過程。設計不是藝術，無法信手拈來。諸多的限制讓設計即有它的框架又無形加大了它的難度。想要設計好汽車的造型必須對機械工程學、人機工程學和空氣動力學做好系統的研究，讓這些限制成為設計的優勢。同時提高對汽車造型的審美能力，設計出具有中國風土人情的汽車造型，才能更好的把中國設計推向世界。

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1005-5312（2014）32-0284-01