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影响汽车外形的因素及汽车外形的演变

发布时间:2010年11月04日 17:02 | 进入汽车论坛 | 来源:网络

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  汽车外形的确定取决于三个方面的要求,即机械工程学、人机工程学和空气动力学。机械工程学要求汽车动力性和操纵稳定性好;人机工程学要求汽车提供给驾乘人员有足够的活动空间,舒适性好;空气动力学要求汽车行驶时空气阻力小。

  1885年,德国工程师卡尔·本茨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。

  汽车的形状经历了从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱型汽车,再到卡通般的甲壳虫汽车,还有船型、鱼型、楔型,汽车的身材越来越好看,线条越来越代美。

  一、影响汽车外形的因素

  确定汽车外形有三个基本要素,即机械工程学、人机工程学和空气动力学。前两个要素在决定汽车构造的基本骨架上具有重要意义,特别在设计初期,受这两个要素的制约更大。

  作为汽车,最主要的是能够行驶和耐用。以此为前提,首先必须考虑到机械工程学的要素,包括发动机、变速器内部结构设计。要使汽车具有行走功能,必须安装发动机、变速器、车轮、制动器、散热器等装置,而且要考虑把这些装置安装在车体的哪个部位才能使汽车更好地行驶。这些设计决定之后,可根据发动机、变速器的大小和驱动形式确定大致的车身骨架。如果是大量生产,则要强调降低成本,车身钣金件冲压加工的简易化,同时兼顾到维修简便性,即使发生撞车事故后,车身要易于修复。上述这些都属于机械工程学的范畴。

  其次是人机工程学要素。因为汽车是由人驾驶的,所以必须保证安全性和舒适性。首先应确保乘员的空间,保证乘坐舒适,驾驶方便,并尽量扩大驾驶员的视野。此外,还要考虑上下车方便并减少振动。这些都是设计车身外形时与人机工程学有关的内容。

        以上两个要素决定了汽车的基本骨架,也可以说是来自汽车内部对车身设计的制约。在确定汽车外形的时候,来自外部的制约条件即空气动力学要素则显得尤为重要,特别是近年来,由于发动机功率增大,道路条件改善,汽车的速度显著提高之后。

  高速行驶的汽车,肯定会受到空气阻力。空气阻力的大小,大致与车速的平方成比例增加。因此,必须在车身外形上下工夫,尽量减少空气阻力。空气阻力分为由汽车横截面面积所决定的迎风阻力和由车身外形所决定的形状阻力。除空气阻力外,还有升力问题和横风不稳定问题。这些都是与汽车造型密切相关的空气动力学问题。

  当然,汽车并不仅仅是根据上述三要素制造的,还要考虑其他因素。例如,商品学要素对汽车的设计就有一定的影响。从制造厂商的角度出发,使汽车的外形能强烈刺激顾客的购买欲是最为有利的。但是无视或轻视前面所述的三个基本要素,单纯取媚于顾客的汽车造型是不长久的,终究要被淘汰。此外,一个国家,一个厂家,乃至一个外形设计者都有各自的特色,这对汽车造型也有不小的影响。比较美国和意大利的汽车外形,就能感受到两国风土人情和传统方面的差异。同一国家的不同厂家,也各具自己的风格。但这都不是决定汽车外形的根本因素,只不过是表现方法上的微妙不同。

  要将上述三要素完美地体现在一辆汽车上是相当困难的。比如,仅仅考虑使汽车能行驶,即机械工程学要素,就可能把坐席置于发动机上面,但驾驶员操作不便。如果把汽车设计得像一座住宅装上4个轮子,虽然宽敞、舒适,但空气阻力太大,不可能高速行驶。如果把汽车设计成皮艇那样的外形,空气阻力虽然很小,但发动机往哪里放·人怎样驾驶·尽管困难很多,但自汽车问世以来,人们就一直在追求满足功能要求的理想造型。

  二、汽车外形的演变

  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。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”。

1892年的标致汽车

1901~1905年在美国最畅销的奥兹莫比尔弯挡板汽车