文/楊利君(江淮汽車集團股份有限公司技術中心)

清潔環保的電動汽車已成為未來汽車發展的趨勢,與此同時,電動車技術的成熟打破了傳統燃油汽車對造型的種種束縛,給汽車造型設計提供了更大的空間。為在這個關鍵轉型期中把握今后設計的走向,對電動車的造型設計潮流和發展趨勢的研究尤為重要。
汽車內、外飾的作用不同,外飾主要體現視覺上的美觀效果,而內飾卻直接與駕乘人員的身心感受密切相關。好的汽車內飾必須滿足功能性、舒適性以及能被廣泛認同的精湛工藝和審美效果。因此,汽車內飾的設計既要符合使用功能的需要,又要達到賞心悅目的效果。相比傳統燃油車,電動車內飾設計更趨向于數字化和科技化。
在方案設計之前需要進行相關市場調研,通過對市場中同類型車的調研和分析,設計師才能準確把握造型風格和功能定位,使造型更易于讓目標客戶群接受。目前市場上電動車大致可分為豪華氣派型、運動時尚型、典雅舒適型三種。大多數中國消費者偏好舒適、實用的內飾設計,定位于城市短途代步的經濟型電動車更適合家用。
一個整車的內飾設計項目,首要的是設計效果圖。設計師根據前期調研結果確定造型風格,通過草圖構思而后精細地繪制出效果圖來表現自己的設計意圖,用線條和型面勾勒出產品的外形特征。圖1 是IEV5 駕駛室效果圖,采用了對比度較強的深淺雙色搭配營造出清爽雅致的家居氛圍,再搭配藍色裝飾點綴,凸顯電動化特色,而數字化、科技化元素的運用帶來了新穎前衛的視覺效果。

圖1 IEV5 駕駛室效果圖
效果圖選定之后開始制作數模,實現從二維到三維的轉換。在數據制作過程中,不僅要滿足效果圖的造型,還要解決結構部門提出的各項過程問題,往往二者會產生沖突,設計師需要權衡利弊提出完善的解決方案。根據曲面的質量、細節的完善程度和工程可行性,三維數模制作過程分為三個階段:CAS、B 面、A 面,呈逐級遞進的關系。
CAS 是從2D 到3D 的主要過程,此階段主要是進行造型比例和型面的推敲,構建主要的型面,反映造型的總體特征,同時提供給結構工程師和CAE 工程師進行總布置分析和CAE 分析;B 面要反應產品之間的分塊、面的過渡和連接、零件相互之間的面差和間隙,并形成初步的設計公差規定文件,提供給結構工程師進行可行性分析,如拔模角度、分縫位置是否合理,零件之間的裝配關系、運動干涉、安全間隙等的校核;A 面滿足所有工程和造型要求,與量產產品型面一致的外表面數據,此階段造型凍結[1]。圖2—4 是IEV5 的三個階段數模圖。

圖2 IEV5 CAS

圖3 IEV5 B 面

圖4 IEV5 A 面
數模實現了方案從二維到三維的轉換,而物理模型則實現了方案從虛擬到現實的轉換。數據完成后需要制作1∶1 的模型進行實物評審,主要分為油泥模型和硬質模型兩個階段。油泥模型是使用油泥材料來表達汽車實際結構和外觀,優點是便于修改。因為數模與實物尺寸上存在差異,無法真實地感受造型比例關系和型面特征,在將其轉換為油泥模型時,常常會發現許多設計上存在的問題,此時就可以在模型上進行修改,同時對比例和型面特征進一步優化和改善,使方案得以完善。硬質模型通常是用ABS 經過加工成型,然后通過噴漆、電鍍或者包覆等方式進行后期處理,能達到與量產件外觀高度一致從而真實地呈現出內飾的最終造型效果。兩種模型參見圖5、圖6。

圖5 IEV5 油泥模型

圖6 IEV5 硬質模型
汽車人機工程學就是以人為中心,研究車身設計如何適應人的需要,設計一個最佳的人—車—環境系統。主要包括空間、視野和舒適性三方面。
空間。對于中國消費者來說,空間是影響其是否購買一款車的關鍵因素,因為空間大小直接影響到乘坐舒適性,所以空間的設計是汽車人機工程學中很重要的一個部分。包括頭部空間、腿部空間、肩部空間和肘部空間,這些空間都與造型強相關。在實際項目中往往為了適應這些空間,需要對造型進行大的調整。
視野。駕駛員的視野直接影響汽車的使用安全,是總布置和造型設計始終要關注的基本點。通過對人眼的視覺特性、視野效果的研究校核駕駛員的可視范圍,以確保駕駛員獲得正確的駕駛信息。以儀表為例,視野需滿足兩點:一是盲區校核,駕駛員在行車過程中,不必經常移動身軀或轉動頭部就能讀識儀表和顯示裝置;二是反光校核,組合儀表罩能夠避免前風窗反射光線對人眼產生的干擾,或外界陽光入射后經儀表罩反射后對人眼產生的干擾[2]。
舒適性。駕駛員以正常姿勢坐在座椅中,身系安全帶,一手握住方向盤時另一手要能觸及駕駛室內任何操作裝置和開關按鍵,這是內飾設計中一條重要原則。其中根據不同的功能需分別滿足一指操作(如開關按鍵)、三指操作(如旋鈕)、全手掌操作(如換擋手柄)。車內各項功能布置是否合理會直接影響駕乘者操作方便性,設計師應堅持“以人為本”的原則,切實從用戶的使用角度進行合理布置。
汽車內飾設計應該首先圍繞著功能性展開,充分滿足駕乘者在汽車內部的活動需要,考慮儲物、乘坐和照明三方面的功能。儲物方面要合理利用車內空間,充分考慮駕乘者的儲物需求,在細節處體現人性化的設計思想;乘坐方面主要涉及到座椅的滑動、升降、角度調節、頭枕以及扶手的調節等,高檔的座椅還有加熱、按摩、記憶復位功能;照明方面,可設置閱讀燈、氛圍燈等,根據需要呈現不同的顏色和亮度。IEV5 專門設計了充電指示燈,當車處于充電狀態時會發出黃光,當充滿電時發出綠光,并且燈光在車外10m 以外的地方也能看清楚,即使不在車內,也能很直觀地了解充電狀態。
人機交互系統是信息化技術發展的產物,實現了人車之間的對話功能。如今汽車內飾正在經歷著一場人機交互方式的技術革命,直接導致人機界面的顛覆性變化。IEV5 在設計時摒棄傳統的物理按鍵,采用全觸摸式面板,在每一次操作過程中都會有聲音反饋,完全不用擔心選中功能是否工作,給用戶帶來了全新的視覺與操作體驗。除此之外,儀表的設計也有別于燃油車指針顯示方式,全數字化的儀表搭配冰藍色的背景光不僅展示出豐富的車輛狀態信息,還體現出十足的科技感和電動化特色,參見圖7。
零部件通用,不僅可以統一風格、形成家族化特征,還可以降低成本、縮短開發周期。不同車型之間,尤其是同平臺車型間,在整體造型風格統一的前提下應盡量采用沿用件。

圖7 IEV5 人機交互系統
色彩是物體給人的第一視覺印象,只有充分地運用色彩規律對色彩進行恰當搭配,才會產生色相對比、明度對比、純度對比和面積效應等變化,從而突出和豐富色彩的表現力。黑白色是永不過時的經典搭配,黑色沉穩、內斂,而白色清爽、純凈,具有親和力。IEV5 在內飾配色上選用黑色作為主色形成基調,再采用白色與其組合,既形成對比又能相互調和,同時搭配藍色加以裝飾點綴,凸顯電動化特色。
一般內飾的材料多用ABS 和改性PP,還有其他的如皮革、織物等多種復合材料。通過表面電鍍、噴涂等工藝將藝術和現代技術相結合,展現出特定的紋理、圖案、色彩、質感、光澤等效果,帶給人以不同的視覺和觸覺感受,如輕重感、軟硬感、明暗感和冷暖感等,體現出汽車內飾的整體品質。掌握對材質的合理運用,可以表達不同的效果。如光滑冰冷的金屬加上規整的表面紋理傳遞的是高科技和現代感,而木紋則體現自然和傳統的韻味。
汽車內飾是體驗駕駛樂趣、體現生活質量和品位的主要載體和象征,而電動車又是未來汽車發展的趨勢,如何使電動車的內飾設計既能夠滿足功能又有新意,能在眾多產品中脫穎而出,是造型設計師需要思考的問題。本文以實際項目為例,結合產品開發的設計過程,淺析了電動車的內飾造型設計的關鍵要素,但在實際工作中很多因素是相互作用、相互影響的,設計師需要從全局的角度對各個環節考慮周全,避免在后期出現問題而進行顛覆性的修改。