汽車車身畢業(yè)論文.doc

帕加尼F跑車車身的平面設(shè)計(jì)摘 要汽車車身的外形和色彩是汽車給人們的第一個(gè)外觀印象，它是人們?cè)u(píng)價(jià)汽車的最直接方面。車身造型是轎車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要因素，也是汽車設(shè)計(jì)中非常重要的內(nèi)容。因此，車身造型既是工程設(shè)計(jì)，又是美工設(shè)計(jì)。從工程設(shè)計(jì)來(lái)看，它既要滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求,整車布置的匹配要求和沖壓分塊的工藝要求，又要適應(yīng)車身的空氣動(dòng)力學(xué)的要求而具有最小的空氣阻力系數(shù)。從美工設(shè)計(jì)來(lái)看，它應(yīng)當(dāng)適應(yīng)時(shí)代的特點(diǎn)和人們的愛好，要像對(duì)待工藝品那樣進(jìn)行美工設(shè)計(jì)，給人以高度美感，起到美化環(huán)境的作用。所以，車身設(shè)計(jì)既重視工程要求，更要注重外觀造型。設(shè)計(jì)過(guò)程分為幾個(gè)階段。首先是收集資料，分析現(xiàn)有的不同轎車車身的結(jié)構(gòu)、色彩和特點(diǎn)，了解市場(chǎng)銷售情況等；進(jìn)行社會(huì)調(diào)研，將所有資料整理、分類、分析和總結(jié)后初步擬定設(shè)計(jì)構(gòu)思和方案；然后是繪制草圖、優(yōu)化設(shè)計(jì)、確定最佳方案；最后進(jìn)行平面圖、效果圖的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：汽車車身；色彩；車身造型；工程要求；外觀造型The Graphic Design of the Body of Pagani F Sports Car Abstract Author : Liujia Tutor : YangliIt is the frameconstruction and the color of automobiles that makes people the first external appearance impression, it is the most direct aspect for people to evaluate a car. The body model is the important aspect of market competition of cars, it is also very important content of the design. Therefore, the body mode is not only an engineering design, but also a art design. In the case of the engineering design, It is satisfy with not only strength request of the structure, mach request of the whole cars decoration and art request of the punching and classification, but also have to adapt to the aero dynamic body at the request of the air with minimal resistance coefficient. From the design of art, it should adapt to the characteristics of the times and peoples hobbies and crafts to be treated like as a clipart design, people with a high sense of beauty, It plays a role that beautify the environment. Therefore, the body design not only attaches importance to engineering requirements, but also paying greater attention to appearance model.The design process is divided into several stages. Firstly, gathering information, analysis the structure of the existing different car body, color and characteristics, understanding the market situation and social research, collate all the information, classification, analysis and summing up, after the initial design ideas and programmes are drawn up, then to draw the draft and optimize the design, determine the best option. Finally , to design the plane drafts and drawings. Key words: car body; color; body model; engineering requirements; appearance model 2目 錄1 前 言12 汽車車身的方案設(shè)計(jì)22.1目前較流行的轎車車身的分析52.2 汽車結(jié)構(gòu)的分析62.3 收集資料和調(diào)查83 確定轎車車身的設(shè)計(jì)方案103.1 轎車車身方案的分析103.2 結(jié)構(gòu)的分析和最佳造型的確定143.3 色彩的分析和最佳色彩確定174 車身外形結(jié)構(gòu)的分析和尺寸的決定184.1 車身的外形結(jié)構(gòu)分析184.2 汽車主要參數(shù)的選擇184.3 帕加尼F跑車的主要參數(shù)195 汽車車身的平面設(shè)計(jì)205.1 轎車車身的平面圖的生成205.2 色彩的選擇和效果圖22結(jié)束語(yǔ)23致 謝24參考文獻(xiàn)2522宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院1 前 言隨著汽車行業(yè)在我國(guó)的快速發(fā)展，對(duì)汽車產(chǎn)品的質(zhì)量以及設(shè)計(jì)可靠性和快速性的要求也在不斷的提高。在這種機(jī)遇下，進(jìn)行汽車零部件的設(shè)計(jì)就越來(lái)越受得到行業(yè)的關(guān)注。20世紀(jì)90年代初，轎車車身外部造型設(shè)計(jì)的主流主要是柔性與剛性的特點(diǎn)相呼應(yīng)，構(gòu)成棱角分明的外形。車身采用淡雅的色彩，與灰暗的塑料飾件、茶色玻璃形成鮮明的對(duì)比，造型顯得樸實(shí)含蓄、線條明晰優(yōu)美。這種外形與現(xiàn)代發(fā)展起來(lái)的車身制造工藝很適應(yīng)，也就是說(shuō)，易于零件分塊。因此，這種造型風(fēng)格曾經(jīng)持續(xù)若干年。 由于空氣動(dòng)力學(xué)是影響車身造型的最重要因素，根據(jù)節(jié)約能源、減小風(fēng)阻系數(shù)和提高空氣動(dòng)力性能等原理而推出的楔形造型，后來(lái)也一度十分盛行，亦即：長(zhǎng)頭短尾，車頭前端低矮，線條前低后高，尾部保持豐滿并向上翹起的造型風(fēng)格。 近年來(lái)，因?yàn)槔饨欠置鞯耐庑魏茈y大幅度地降低風(fēng)阻系數(shù)，故汽車外部造型逐步突破棱角分明而趨向圓滑，尤其重視完美的局部造型以及加裝各種導(dǎo)流板。事實(shí)上，這種圓滑、飄逸型的造型風(fēng)格已博得廣大消費(fèi)者的理解和喜愛，并成為今天的車身造型流。當(dāng)然，某些高級(jí)轎車依然保持較穩(wěn)重的造型風(fēng)格，如維持傳統(tǒng)式樣的散熱器面罩，但為了進(jìn)一步降低空氣阻力，其外部造型也逐漸趨向圓滑、明快。比如，過(guò)去高級(jí)轎車的車身采用那種暗淡的色彩去襯托閃閃發(fā)亮的華美鍍鉻裝飾條，而今天則采用鮮明淡雅的色彩去襯托棱線清晰、顏色灰暗、造型含蓄的塑料飾件。 隨著空氣動(dòng)力學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展，許多歐美、日本廠商已將其新車型的風(fēng)阻系數(shù)降低到0.30以下，甚至降低到0.25左右，因此，不難預(yù)計(jì)，下一代的車身造型將會(huì)更加光順、圓滑、動(dòng)感。2 汽車車身的方案設(shè)計(jì)汽車車身形式在發(fā)展過(guò)程中主要經(jīng)歷了馬車型汽車、箱型汽車、甲殼蟲型汽車、船型汽車、魚型汽車。（1）馬車型汽車最早出現(xiàn)的汽車，其車身造型基本上沿用了馬車的形式，因此稱為“無(wú)馬的馬車”英文名Sedan就是指歐洲貴族乘用的一種豪華馬車，不僅裝飾講究，而且是封閉式的，可防風(fēng)、雨和灰塵，并提高了安全度。18世紀(jì)這種車傳到美國(guó)后，也只有紐約、費(fèi)城等少數(shù)大城市中的富人才有資格享用。1908年福特推出T型車時(shí)，車身由原來(lái)的敞開式改為封閉式，其舒適性、安全性都有很大提高。福特將他的“封閉式汽車”（Closedcar）稱為Sedan。著名的福特T型車是汽車型汽車的佼佼者，如圖2-1所示。圖2-1 馬車型汽車（2）箱型汽車美國(guó)福特汽車公司在1915年生產(chǎn)出一種不同于馬車型的汽車，其外形特點(diǎn)很像一只大箱子，并裝有門和窗，人們稱這類車為“箱型汽車”。因這類車的造型酷似于歐洲貴婦人們用于結(jié)伴出游和其他一些場(chǎng)合的人抬“轎子” 式輕便座椅，所以它在商品目錄中被命名為“轎車”，如圖2-2所示。 圖2-2 箱型汽車（3）甲殼蟲型汽車 1934年，流體力學(xué)研究中心的雷依教授，采用模型汽車在風(fēng)洞中試驗(yàn)的方法測(cè)量了各種車身的空氣阻力，這是具有歷史意義的試驗(yàn)。1934年，美國(guó)的克萊斯勒公司首先采用了流線型的車身外形設(shè)計(jì)。1937年，德國(guó)設(shè)計(jì)天才費(fèi)爾南德保時(shí)捷開始設(shè)計(jì)類似甲殼蟲外形的汽車。甲殼蟲不但能在地上爬行，也能在空中飛行，其形體阻力很小。保時(shí)捷博士最大限度地發(fā)揮了甲殼蟲外形的長(zhǎng)處，使“大眾”汽車成為當(dāng)時(shí)流線型汽車的代表作。從20世紀(jì)30年代流線型汽車開始普及到40年代末的20年間，是甲殼蟲型汽車的“黃金時(shí)代”，如圖2-3所示。 圖2-3 甲殼蟲型汽車 （4）船型汽車 1945年，福特汽車公司重點(diǎn)進(jìn)行新車型的開發(fā)，經(jīng)過(guò)幾年的努力，終于在1949年推出了具有歷史意義的新型V8型福特汽車。因?yàn)檫@種汽車的車身造型頗像一只小船，所以人們稱它為“船型汽車”。福特V8型汽車的成功之處不僅僅在于它在外形設(shè)計(jì)上有所突破，而且它還首先將人體工程學(xué)的理論引入到汽車的整體設(shè)計(jì)上，取得了令人較為滿意的結(jié)果。所謂人體工程學(xué)，就是用科學(xué)的方法解析的形體和能力，設(shè)計(jì)與之相吻合的機(jī)械與器具。船型汽車不論從外形上還是從性能上來(lái)看都優(yōu)于甲殼蟲型汽車，并且還較好地解決了甲殼蟲型汽車對(duì)橫風(fēng)不穩(wěn)定的問(wèn)題。現(xiàn)在，福特公司的那種具有行李箱的四門四窗的轎車，已被全世界確認(rèn)為轎車的標(biāo)準(zhǔn)形式，如圖2-4所示。圖2-4 船型汽車（5）魚型汽車 為了克服船型汽車的尾部過(guò)分向后伸出，在汽車高速行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的空氣渦流作用這一缺陷，人們又開發(fā)出像魚的脊背的魚型汽車。如仔細(xì)觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)魚型汽車的背部和地面所成的角度比較小，尾部較長(zhǎng)，圍繞車身的氣流也就較為平順些，所以渦流阻力也相對(duì)較小。另一方面，魚型汽車是由船型汽車演變而來(lái)的，所以基本上保留了船型汽車的長(zhǎng)處，諸如車室寬大，視野開闊，車身側(cè)面的形狀阻力較小，造型更具有動(dòng)感，乘坐舒適等，這些都遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了甲殼蟲型汽車的性能。另外，魚型汽車還特別地增大了行李艙的容積，所以更適合于家庭外出旅行等使用。正因?yàn)槿绱?，魚型汽車才得以迅速地發(fā)展。但也同時(shí)存在著一些致命的弱點(diǎn)：一是由于魚型車的后窗玻璃傾斜得過(guò)于厲害，致使玻璃的表面積增大了一至二倍，強(qiáng)度有所下降，產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)上的缺陷；二是當(dāng)汽車高速行駛時(shí)汽車的升力較大。鑒于魚型汽車的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)師在魚型汽車的尾部安上了一個(gè)上翹的“鴨尾巴”以此來(lái)克服一部分空氣的升力，這便是“魚型鴨尾式”車型。圖2-5 魚型鴨尾式汽車（6） 楔形汽車 “魚型鴨尾式”車型雖然部分地克服了汽車高速行駛時(shí)空氣的升力，但卻未從根本上解決魚型汽車的升力問(wèn)題。在經(jīng)過(guò)大量的探求和試驗(yàn)后，設(shè)計(jì)師最終找到了一種新車型楔形。這種車型就是將車身整體向前下方傾斜，車身后部像刀切一樣平直，這種造型能有效地克服升力。 汽車造型的發(fā)展是以更好地將空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方案與乘坐舒適性恰當(dāng)?shù)赜枰越Y(jié)合，在充分考慮到以上兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的基礎(chǔ)上，努力開發(fā)人體工程學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)，以設(shè)計(jì)、制造出更完美、更優(yōu)秀的汽車為目標(biāo)的。總有一天，汽車駕駛室會(huì)形成帶有優(yōu)美曲線的“玻璃罩”。與之交相輝映的是具有幾何形態(tài)的車體，透著渾圓和流線風(fēng)格。那時(shí)，汽車色彩的噴涂將在鮮艷中體現(xiàn)出柔和感和透明感，因而會(huì)格外賞心悅目，如圖2-6所示。圖2-6 楔形汽車汽車造型由最初的廂型向多種多樣的流線型演變。在這個(gè)歷史的發(fā)展過(guò)程中，設(shè)計(jì)師不斷地協(xié)調(diào)著材料、結(jié)構(gòu)、工藝、技術(shù)與造型美及形式之間的矛盾關(guān)系，使設(shè)計(jì)出來(lái)的汽車既符合功能要求，又符合人的審美要求?，F(xiàn)代汽車造型設(shè)計(jì)的特征至少體現(xiàn)在功能與形式上的變化發(fā)展、風(fēng)格的演變，以及與之相關(guān)聯(lián)的科學(xué)技術(shù)、社會(huì)生活、文化觀念、消費(fèi)心理、審美情趣等因素的有機(jī)結(jié)合與統(tǒng)一。2.1目前較流行的轎車車身的分析（1）日本轎車輕巧、簡(jiǎn)潔、美觀、善變是日本轎車的最大特點(diǎn)。眾所周知，日本民族一向以工作認(rèn)真勤奮和善于接受外采文化而見長(zhǎng)，加上國(guó)土狹窄和資源貧乏，使其在小型車設(shè)計(jì)方面能傲視同儕。隨著高科技的推廣，日本轎車在設(shè)計(jì)上也開始兼具了歐美轎車的一些優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又保持自己的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，可以說(shuō)是兼收并蓄。 （2）法國(guó)轎車法國(guó)雪鐵龍汽車公司生產(chǎn)的楔形轎車造型優(yōu)雅，線條簡(jiǎn)練，精巧靈活，極富動(dòng)感和充滿活力，這恰好就像法國(guó)人那種熱情、浪漫、靈活、機(jī)敏的個(gè)性，所以許多汽車愛好者都說(shuō)，法國(guó)轎車的造型往往都是引導(dǎo)潮流的，就和法國(guó)巴黎的香水和時(shí)裝那樣。（3）美國(guó)轎車在人們印象中，美國(guó)人的生活方式總是追求寬敞舒適、設(shè)備齊全和豪華氣派，而且美國(guó)人還給人一種自由與霸氣的感覺，所以美國(guó)的轎車一般比歐洲轎車更寬、更長(zhǎng)，車身線條舒展流暢、強(qiáng)勁有力，前臉是華麗的柵格，車窗周圍鑲有鍍鉻亮條，而且車艙也十分寬大，令人很容易辨認(rèn)。（4）德國(guó)轎車德國(guó)的轎車給人的感覺是比較傳統(tǒng)，特別是與法國(guó)、日本車型相比較更顯得傳統(tǒng)，如聞名于世的奔馳、寶馬、大眾等德國(guó)名車，線條挺拔而有力度，造型嚴(yán)謹(jǐn)而傳統(tǒng)，都給人以一種堅(jiān)固和耐用的感覺。（5）英國(guó)轎車英國(guó)轎車就像其民族一樣，給人一種保守而尊貴之感，它比德國(guó)轎車更保守、更嚴(yán)肅。我設(shè)計(jì)的這款車的外形就是造型優(yōu)雅、線條簡(jiǎn)練、極富動(dòng)感和充滿活力，令人很容易就接受它。2.2 汽車結(jié)構(gòu)的分析轎車車身的基本形式有折背式、直背式、和艙背式三種。三種基本車身形式的主要區(qū)別就是表現(xiàn)在車身頂蓋與車身后部形狀之間的關(guān)系上有差別。 折背式車身有明顯的發(fā)動(dòng)機(jī)艙、客艙和行李箱，且車身頂蓋與車身后部呈折線連接。 直背式車身的特點(diǎn)是后風(fēng)窗與行李箱連接，接近平直。直背式車身流線型好，有利于降低空氣阻力系數(shù)和使行李箱容積增大。艙背式轎車車身的頂蓋比折背式長(zhǎng)，同時(shí)后窗與后行李箱蓋形成一個(gè)整體的后部車門，一般情況下行李箱容積小。將折背式車身頂蓋向后延伸到車尾，形成兩廂式的變型轎車車身，目前也受到用戶歡迎。除此之外，還有許多其它的變型轎車在市場(chǎng)上不斷出現(xiàn)，如去掉頂蓋或帶有活動(dòng)頂蓬的敞篷車。車身分為承載式和非承載式兩種。非承載式車身的汽車有剛性車架，又稱底盤大梁架。車身本體懸置于車架上，用彈元件聯(lián)接。車架的振動(dòng)通過(guò)彈性元件傳到車身上，大部分振動(dòng)被減弱或消除，發(fā)生碰撞時(shí)車架能吸收大部分沖擊力，在壞路行駛時(shí)對(duì)車身起到保護(hù)作用，因此車廂變形小，平穩(wěn)性和安全性好，而且?guī)麅?nèi)噪音低。 承載式車身的汽車沒有剛性車架，只是加強(qiáng)了車頭，側(cè)圍，車尾，底板等部位，車身和底架共同組成了車身本體的剛性空間結(jié)構(gòu)。這種承載式車身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負(fù)荷。這種形式的車身具有較大的抗彎曲和抗扭轉(zhuǎn)的剛度，質(zhì)量小，高度低，汽車質(zhì)心低，裝配簡(jiǎn)單，高速行駛穩(wěn)定性較好。但由于道路負(fù)載會(huì)通過(guò)懸架裝置直接傳給車身本體，因此噪音和振動(dòng)較大。車架有邊梁式、鋼管式等形式，其中邊梁式是采用最廣泛的一種車架。邊梁式車架由兩根長(zhǎng)縱梁及若干根短橫梁鉚接或焊接成形，縱梁主要承負(fù)彎曲載荷，一般采用具有較大抗彎強(qiáng)度的槽形鋼梁。也有采用鋼管，但多用于輕型車架上。一般縱梁中部受力最大，因此設(shè)計(jì)者一般將縱粱中部的截面高度加大，兩端的截面高度逐漸減少，這樣一來(lái)可使應(yīng)力分布均勻，同時(shí)也減輕了重量。 橫梁有槽形、管形或口形，以保證車架的扭轉(zhuǎn)剛度和抗彎強(qiáng)度。橫梁還用以安裝發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、車身和燃油箱等。為適應(yīng)不同的車型，橫梁布置有多種型式，如為了提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度采用X型布置的橫梁。邊梁式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝要求低，制造容易，使用廣泛。但由于粗壯的大梁縱貫全車，影響整車布置和空間利用率，大梁的橫截面高度使車廂離地距離加大，乘客上下車不方便，另外重量也大，整車行駛經(jīng)濟(jì)性變差。這些缺點(diǎn)對(duì)小客車、轎車是缺點(diǎn)，對(duì)于越野車可能就是優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樵揭败囈笥泻軓?qiáng)的通過(guò)性，行駛崎嶇路面時(shí)要有一定大的離地間隙，而非常顛簸的道路會(huì)令車體大幅扭動(dòng)，只有帶剛性車架的承載式車身結(jié)構(gòu)才能抵御這種沖擊力，因此越野車上普遍采用非承載式車身。轎車車身的布置在很大程度上受底盤布置形式的制約。目前多采用傳統(tǒng)式布置（發(fā)動(dòng)機(jī)前置、后輪驅(qū)動(dòng)，如圖2-7所示）和前驅(qū)動(dòng)布置（發(fā)動(dòng)機(jī)前置、前輪驅(qū)動(dòng)，如圖2-8所示）。傳統(tǒng)式布置型式有利于車室內(nèi)部布置，而且可以提高操縱穩(wěn)定性、行駛平順行和乘坐舒適性，所以長(zhǎng)期以來(lái)被廣泛采用于中、高級(jí)轎車上。但其缺點(diǎn)在于地板中部出現(xiàn)凸包，影響踏板布置、整車高度的降低和質(zhì)量的減輕。對(duì)于前驅(qū)動(dòng)布置型式，由于取消了傳動(dòng)軸，可以降低地板和整車高度，如果采用橫置式發(fā)動(dòng)機(jī)，則更方便于車室內(nèi)部布置。此種布置型式對(duì)車身總布置、降低風(fēng)阻、整車輕量化等都是很有利的。由于大多數(shù)跑車都是發(fā)動(dòng)機(jī)后置、后輪驅(qū)動(dòng)的布置型式（如圖2-9所示），所以我選擇的是這種形式。圖 2-7 發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)圖2-8 發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)圖2-9 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)2.3 收集資料和調(diào)查收集資料和做問(wèn)卷調(diào)查是為了收集大家對(duì)汽車車身的看法，從而讓我能根據(jù)大家的想法來(lái)設(shè)計(jì)車身。資料我主要是收集了當(dāng)前流行的汽車車身造型，包括日本轎車、法國(guó)轎車、美國(guó)轎車、德國(guó)轎車和英國(guó)轎車的造型特點(diǎn)。再就是上網(wǎng)查了現(xiàn)在轎車流行的顏色，包括藍(lán)色、淡紫色、藍(lán)綠色、黃色、棕色和紅色是比較流行的顏色。最后得出的結(jié)論是大多數(shù)人喜歡的車型是跑車，而喜歡的顏色大多數(shù)是喜歡黑色的汽車車身。2.3.1問(wèn)卷調(diào)查表問(wèn)卷調(diào)查表的內(nèi)容主要是為了了解大家心目中的汽車車身樣子，然后自己根據(jù)他們的選擇和建議，再根據(jù)自己收集的資料設(shè)計(jì)出車身。2.3.2 分析問(wèn)卷調(diào)查表我請(qǐng)了20位同學(xué)做問(wèn)卷調(diào)查，從問(wèn)卷調(diào)查表得出的結(jié)論是：喜歡轎車的3人，越野車的7人，轎跑的3人，跑車的10人；喜歡的車身顏色為白色的2人，黑色的12人，紅色的5人，銀色的1人；喜歡兩廂車的7人，喜歡三廂車的8人，無(wú)所謂的3人，有其他意見的2人；喜歡汽車看品牌的7人，看價(jià)格的4人，看外觀的6人，看性能的12人；對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排量，喜歡2.0升的12人，喜歡1.6升的7人，喜歡1.4升的1人；對(duì)于變速器的選擇，選擇自動(dòng)變速器的3人，手動(dòng)變速器的4人，手自一體的13人，問(wèn)卷調(diào)查表見附錄1所示。大多數(shù)人選擇的是跑車，顏色是黑色，三廂發(fā)動(dòng)機(jī)排量在2.0L以上，變速器為手自一體變速器。根據(jù)他們的選擇，我決定設(shè)計(jì)的汽車為三廂的黑色跑車。宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院3 確定轎車車身的設(shè)計(jì)方案3.1 轎車車身方案的分析在外形和結(jié)構(gòu)上，車身殼體是由許多具有空間曲面外形的大型覆蓋件（如頂蓋、翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等）所組成。所以車身設(shè)計(jì)具有其特點(diǎn)主要如下：（1）既要求整體協(xié)調(diào)給人以美感，又保證必要的流線型。（2）部件的互換性和裝配精度要求較高。（3）車身表面上的各點(diǎn)連成的曲線，必須在縱向和橫向兩個(gè)截面上反復(fù)協(xié)調(diào)以使之光順 。（4）車身樣圖采用坐標(biāo)網(wǎng)格表示的同時(shí)還要輔之1:1的模型。（5）不僅要從性能和功能方面設(shè)計(jì)，造型的美觀對(duì)汽車的商業(yè)價(jià)值有很大的影響。（6）必須考慮到人機(jī)工程學(xué)的要求。（7）由于車身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以精確計(jì)算，為保證足夠的強(qiáng)度、剛度和輕量化要求，要求從實(shí)物或模型上實(shí)測(cè)，還必須具備有豐富的經(jīng)驗(yàn)和資料積累。（8）車身總布置的設(shè)計(jì)需要許多領(lǐng)域的知識(shí)的綜合。3.1.1 汽車前臉的設(shè)計(jì)汽車前臉是汽車最具特色的重要部位，由發(fā)動(dòng)機(jī)罩、輪罩、組合前燈、水箱格柵、保險(xiǎn)杠、通氣孔和牌照牌等組成。它們既是功能件又是裝飾件。不同形狀的組件和不同的組合形成汽車前臉，特別是前臉的外觀和特征。往往從前臉的造型上可以看到該車的性格。近年來(lái)，轎車車身設(shè)計(jì)師們?cè)谇澳樤O(shè)計(jì)上一般要花費(fèi)很多時(shí)間，從實(shí)車上可以看到設(shè)計(jì)師們的構(gòu)思和風(fēng)格。下面是幾種不同類型的汽車的前臉圖片： 圖3-1 轎車的前臉 圖3-2 跑車的前臉 圖3-3 概念車的前臉從以上設(shè)計(jì)可以看出，轎車的前臉比較圓潤(rùn)，大氣，給人一種穩(wěn)重的感覺，如圖3-1所示；跑車的前臉設(shè)計(jì)都比較低矮，主要是為了減少汽車行駛時(shí)的空氣阻力，提高行駛速度，如圖3-2所示；概念車的前臉都比較前衛(wèi)，具有想象力，如圖3-3所示。我設(shè)計(jì)的這款跑車的車頭很低，便于在行車時(shí)減少空氣的阻力，而且在車窗的選擇上用了一種類似紡錘體的設(shè)計(jì)，這樣更利于氣流的通過(guò)。然后四個(gè)小燈的選擇顯得炯炯有神。在前臉的下體還加了一排的進(jìn)氣口，有利于空氣的流通。3.1.2 汽車車體的設(shè)計(jì)很多轎車車體脫離了梯形車頂造型，采用圓弧形。梯形顯得端莊典雅，圓弧形則給人一種自由奔放的感覺。車體的前視圖仍保持梯形，適合車門的布置，還要能夠讓乘客在車?yán)镉凶銐虻鸟{駛空間，車體的外形要體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的思路。圖3-4 轎車的車體 圖3-5 跑車的車體 圖3-6 概念車的車體從以上的車體分析：轎車的主要用途是載人，所以基本都是四門，軸距較長(zhǎng)，這樣的布局后排空間較大，乘客乘坐舒適，如圖3-4所示；跑車的車體不是很長(zhǎng)，通常采用兩門兩座的布置形式，車體給人的感覺是很前衛(wèi)，如圖3-5所示；概念車的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的構(gòu)思，車體都是給人的視覺感很強(qiáng)，體現(xiàn)出未來(lái)的設(shè)計(jì)理念，如圖3-6所示。我設(shè)計(jì)的這款車的車身很矮，因?yàn)槭且豢钆苘?，而跑車最大的特點(diǎn)就是要又低矮的車身，這樣的空氣阻力系數(shù)才能是最小的，所以車高只有1151mm。而且在車身的車門附近還加了一個(gè)進(jìn)氣孔，以便進(jìn)入更多的空氣。3.1.3 汽車車尾的設(shè)計(jì)車尾主要有兩種型式：兩廂和三廂。中、高級(jí)轎車的車尾越來(lái)越短，而中小型轎車中兩廂越來(lái)越多。中、高級(jí)轎車的車尾長(zhǎng)度大約是整車長(zhǎng)度的0.12-0.13，比過(guò)去降低很多。為了加大行李箱容積，車尾高度加大，因此車尾顯得比較厚實(shí)。 圖3-7 轎車的車尾 圖3-8 跑車的車尾圖3-9 概念車的車尾從以上的圖片可以看出，轎車車尾的設(shè)計(jì)（如圖3-7所示）是有兩廂也有三廂，兩廂的車尾短，取消了行李箱，但是現(xiàn)在也受到人們的喜愛，三廂是汽車傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，感覺是“有頭有尾”，設(shè)計(jì)都中規(guī)中矩。跑車的車尾設(shè)計(jì)（如圖3-8所示）要看汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝位置，發(fā)動(dòng)機(jī)放在前面的汽車，車尾較短，發(fā)動(dòng)機(jī)放在后面的汽車，車尾較長(zhǎng)，跑車尾部給人的感覺是前衛(wèi)、時(shí)尚。概念車的車尾設(shè)計(jì)（如圖3-9所示）是體現(xiàn)設(shè)計(jì)者個(gè)人的思想觀點(diǎn)，車尾有長(zhǎng)有短，有高有矮，不盡相同。車尾的設(shè)計(jì)主要是要選擇尾燈的形式和安裝方位，要給人一種很有霸氣的感覺，然后就是選擇排氣管的安裝位置。3.1.4 輪罩外形尺寸的確定和布置為了繪制前輪罩表面，應(yīng)先確定車輪跳動(dòng)到極限位置和最大轉(zhuǎn)向角時(shí)所占有的空間。設(shè)計(jì)微型轎車車身時(shí)，最突出的矛盾是要求車身內(nèi)部寬敞舒適，而外形又必須小巧緊湊。在為其設(shè)計(jì)輪罩時(shí)，就應(yīng)采取“寸土必爭(zhēng)”的原則，因?yàn)榇藭r(shí)哪怕是增加極小的空間也有可能提高乘坐的舒適性。布置踏板所需空間受凸包外廓和車身內(nèi)側(cè)壁二者寬度的限制。3.1.5 選擇的汽車造型為了減少空氣阻力系數(shù)，現(xiàn)代轎車的外形一般用圓滑流暢的曲線去消隱車身上的轉(zhuǎn)折線。前圍與側(cè)圍、前圍、側(cè)圍與發(fā)動(dòng)機(jī)罩，后圍與側(cè)圍等地方均采用園滑過(guò)渡，發(fā)動(dòng)機(jī)罩向前下傾，車尾后箱蓋短而高翹，后冀子板向后收縮，擋風(fēng)玻璃采用大曲面玻璃，且與車頂園滑過(guò)渡，前風(fēng)窗與水平面的夾角一般在25o33o之間，側(cè)窗與車身相平，前后燈具、門手把嵌入車體內(nèi)，車身表面盡量光潔平滑，車底用平整的蓋板蓋住，降低整車高度等等，這些措施有助于減少空氣阻力系數(shù)。在80年代初問(wèn)世的德國(guó)奧迪100C型轎車就是最突出的例子，它采用了上述種種措施，其空氣阻力系數(shù)只有0.3，成為當(dāng)時(shí)商業(yè)代轎車外形設(shè)計(jì)的最佳典范。跑車最大的車身外觀特點(diǎn)就是又低矮的車身，保持高速行駛時(shí)車身更加穩(wěn)定，風(fēng)阻更小，加上前臉的大排欄柵，讓它看起來(lái)就像是速度機(jī)器。3.2 結(jié)構(gòu)的分析和最佳造型的確定汽車的主要部件有發(fā)動(dòng)機(jī)蓋(又稱發(fā)動(dòng)機(jī)罩)是最醒目的車身構(gòu)件，是買車者經(jīng)常要察看的部件之一。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的主要要求是隔熱隔音、自身質(zhì)量輕、剛性強(qiáng)。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的在結(jié)構(gòu)上一般由外板和內(nèi)板組成，中間夾以隔熱材料，內(nèi)板起到增強(qiáng)剛性的作用，其幾何形狀由廠家選取，基本上是骨架形式。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋開啟時(shí)一般是向后翻轉(zhuǎn)，也有小部分是向前翻轉(zhuǎn)。向后翻轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋打開至預(yù)定角度，不應(yīng)與前檔風(fēng)玻璃接觸，應(yīng)有一個(gè)約為10mm的最小間距。為防止在行駛由于振動(dòng)自行開啟，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋前端要有保險(xiǎn)鎖鉤鎖止裝置，鎖止裝置開關(guān)設(shè)置在車廂儀表板下面，當(dāng)車門鎖住時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋也應(yīng)同時(shí)鎖住。車頂蓋：車頂蓋是車廂頂部的蓋板。對(duì)于轎車車身的總體剛度而言，頂蓋不是很重要的部件，這也是允許在車頂蓋上開設(shè)天窗的理由。從設(shè)計(jì)角度來(lái)講，重要的是它如何與前、后窗框及與支柱交界點(diǎn)平順過(guò)渡，以求得最好的視覺感和最小的空氣阻力。當(dāng)然，為了安全車頂蓋還應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度，一般在頂蓋下增加一定數(shù)量的加強(qiáng)梁，頂蓋內(nèi)層敷設(shè)絕熱襯墊材料，以阻止外界溫度的傳導(dǎo)及減少振動(dòng)時(shí)噪聲的傳遞。行李箱蓋：行李箱蓋要求有良好的剛性，結(jié)構(gòu)上基本與發(fā)動(dòng)機(jī)蓋相同，也有外板和內(nèi)板，內(nèi)板有加強(qiáng)筋。一些被稱為“二廂半”的轎車，其行李箱向上延伸，包括后檔風(fēng)玻璃在內(nèi)，使開啟面積增加，形成一個(gè)門，因此又稱為背門，這樣既保持一種三廂車形狀又能夠方便存放物品。 如果采用背門形式，背門內(nèi)板側(cè)要嵌裝椽膠密封條，圍繞一圈以防水防塵。行李箱蓋開啟的支撐件一般用勾形鉸鏈及四連桿鉸鏈，鉸鏈裝有平衡彈簧，使啟閉箱蓋省力，并可自動(dòng)固定在打開位置，便于提取物品。翼子板：翼子板是遮蓋車輪的車身外板，因舊式車身該部件形狀及位置似鳥翼而得名。按照安裝位置又分為前翼子板和后翼子板，前翼子板安裝在前輪處，因此必須要保證前輪轉(zhuǎn)動(dòng)及跳動(dòng)時(shí)的最大極限空間，因此設(shè)計(jì)者會(huì)根據(jù)選定的輪胎型號(hào)尺寸用“車輪跳動(dòng)圖”來(lái)驗(yàn)證翼子板的設(shè)計(jì)尺寸。后翼子板無(wú)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)碰擦的問(wèn)題，但出于空氣動(dòng)力學(xué)的考慮，后翼子板略顯拱形弧線向外凸出?，F(xiàn)在有些轎車翼子板已與車身本體成為一個(gè)整體，一氣呵成。但也有轎車的翼子板是獨(dú)立的，尤其是前翼子板，因?yàn)榍耙碜影迮鲎矙C(jī)會(huì)比較多，獨(dú)立裝配容易整件更換。有些車的前翼子板用有一定彈性的塑性材料（例如塑料）做成。塑性材料具有緩沖性，比較安全。前圍板：前圍板是指發(fā)動(dòng)機(jī)艙與車廂之間的隔板，它和地板、前立柱聯(lián)接，安裝在前圍上蓋板之下。前圍板上有許多孔口，作為操縱用的拉線、拉桿、管路和電線束通過(guò)之用，還要配合踏板、方問(wèn)機(jī)柱等機(jī)件安裝位置。為防止發(fā)動(dòng)機(jī)艙里的廢氣、高溫、噪聲竄入車廂，前圍板上要有密封措施和隔熱裝置?，F(xiàn)代汽車多采用的是承載式車身結(jié)構(gòu)，因?yàn)槌休d式車身的汽車沒有剛性車架，只是加強(qiáng)了車頭，側(cè)圍，車尾，底板等部位，車身和底架共同組成了車身本體的剛性空間結(jié)構(gòu)。這種承載式車身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負(fù)荷。這種形式的車身具有較大的抗彎曲和抗扭轉(zhuǎn)的剛度，質(zhì)量小，高度低，汽車質(zhì)心低，裝配簡(jiǎn)單，高速行駛穩(wěn)定性較好。3.2.1 車身對(duì)汽車的性能影響車身對(duì)整車性能的影響主要有以下幾方面：（1）決定整車裝載質(zhì)量的大小和運(yùn)輸能力的高低；（2）決定整車的整備質(zhì)量和造價(jià)；（3）影響整車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性；（4）車身形狀與汽車的氣動(dòng)阻力密切相關(guān)；（5）車身形狀影響汽車的高速行駛穩(wěn)定性；（6）影響汽車的乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性；（7）與行駛安全密切相關(guān)；（8）影響整車的通過(guò)能力。3.2.2 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)以結(jié)構(gòu)輕量化為準(zhǔn)則，力求做到強(qiáng)度分配在車身整體上的合理性。為此，必須首先確定車身的主要載荷形式，其次了解載荷傳遞方式，進(jìn)而選擇合理的計(jì)算方法。根據(jù)汽車的實(shí)際使用特點(diǎn)，一般將彎曲、扭轉(zhuǎn)和碰撞作為設(shè)計(jì)時(shí)車身所受三種典型載荷工況。由于轎車車身在整體上可以看作是一個(gè)由薄壁梁和薄板組成的框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)假設(shè)作用力均作用在結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)上，且左右對(duì)稱分布時(shí)，經(jīng)過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)受力作適當(dāng)簡(jiǎn)化后，可建立車身承受彎曲載荷和扭轉(zhuǎn)載荷的力學(xué)模型。利用該模型，采用一般的力學(xué)方法即可計(jì)算獲得車身整體的載荷分布及變形圖。若計(jì)算發(fā)現(xiàn)局部存在過(guò)大變形或過(guò)大載荷，應(yīng)適當(dāng)改變?cè)撎幜旱臄嗝嫘问?，即通過(guò)改變斷面系數(shù)來(lái)調(diào)整變形量和應(yīng)力的大小。碰撞載荷是汽車車身在使用過(guò)程中遇到的極端載荷情況。為了有效地保護(hù)成員的安全，車身結(jié)構(gòu)在整車上應(yīng)符合兩端軟中間硬的原則，以保證縱向碰撞發(fā)生時(shí)，車身前部或后部吸收80%以上的碰撞能量。為此，可以通過(guò)分配力流和增加局部吸收碰撞能量的能力達(dá)到此目的。由于縱向碰撞發(fā)生時(shí)，能量的70%需由車身縱梁吸收，因此縱梁的作用尤為重要。碰撞時(shí)可依靠局部變形吸收能量，從而減少中部成員艙變形的可能性。局部變形可以依靠梁的局部彎曲或局部發(fā)生皺折實(shí)現(xiàn)。利用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)中空管狀梁內(nèi)施以填充材料，還可以大大提高其吸收能量的能力。設(shè)計(jì)中一般應(yīng)在車身前部和后部預(yù)留5080cm的空間供變形用。此外因碰撞能量的30%要靠輪罩吸收，故需充分注意它與地板和縱梁的聯(lián)接。根據(jù)以上的資料和調(diào)查表統(tǒng)計(jì)：我設(shè)計(jì)的轎車車體結(jié)構(gòu)為承載式三廂跑車，驅(qū)動(dòng)方式為中置四驅(qū)，變速器形式為手動(dòng)，車長(zhǎng)：4395mm、寬：2055mm、高：1151mm、軸距：2730mm，整車自重：1250kg，車門個(gè)數(shù)為2個(gè)，座位個(gè)數(shù)為2個(gè)。3.3 色彩的分析和最佳色彩確定長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，汽車的顏色表現(xiàn)力一直保持著溫和的中間性格。為了改變這種現(xiàn)象，目前，該公司正在開始努力推動(dòng)新色系的出現(xiàn)，并對(duì)技術(shù)進(jìn)行改良，試圖給老式經(jīng)典車型的暗色系來(lái)一個(gè)徹徹底底的改變。該公司領(lǐng)導(dǎo)層表示，他們希望通過(guò)自己的努力將汽車的顏色引領(lǐng)到一個(gè)新的階段。20082009年汽車顏色主要流行趨勢(shì)PPG顏色專家預(yù)測(cè)，20082009年汽車顏色主要流行趨勢(shì)主要有四種他們認(rèn)為，隨著液態(tài)金屬以及淡紫色色相的開發(fā)，藍(lán)色將會(huì)越來(lái)越受到大眾歡迎。為了顯示出差異，或者在與藍(lán)綠色搭配使用時(shí)，將會(huì)在綠顏色中注入亮彩色。黃色和棕色將會(huì)變得更加豐富，并散發(fā)出微光，因此也會(huì)博得大眾的喜愛。而紅色將回歸到更暗更暖的色系，就像紅莓和紅酒的那種顏色。分析問(wèn)卷調(diào)查得出：有12人喜歡黑色、5人喜歡紅色、2人喜歡白色、1人喜歡銀色，所以根據(jù)大多數(shù)人的意見，我就選擇黑色作為這款車的主題顏色。而且黑色給人的感覺就是很穩(wěn)重，很大氣。 4 車身外形結(jié)構(gòu)的分析和尺寸的決定4.1 車身的外形結(jié)構(gòu)分析轎車按其車身的特點(diǎn)，可分為雙門轎車、雙門硬頂轎車、四門轎車、四門硬頂轎車、高級(jí)轎車、旅行轎車、掀背式轎車和敞篷轎車等。（1）雙門轎車：設(shè)有兩排座兩個(gè)門，外型明顯地分為頭、中、尾部分。（2）雙門硬頂轎車：它是雙門轎車的變形。（3）四門轎車：設(shè)有兩排座四扇門，是最通用的車身方式，外型與雙門轎車相同。（4）旅行轎車：即將四門轎車的車頂向后延伸，后排座椅可疊起來(lái)，以便放置行李。（5）敞篷轎車：采用可折疊的軟篷或可拆卸的硬頂制成，側(cè)窗通常也可拆卸供檢閱用的高級(jí)敞篷車還設(shè)有可升降的后排座椅和欄桿扶手。（6）高級(jí)轎車：設(shè)三排座，中間一排可折疊，前排座位后部有隔窗。根據(jù)資料和對(duì)調(diào)查表的統(tǒng)計(jì)得出我要設(shè)計(jì)的汽車車身的數(shù)據(jù)和外形。車體結(jié)構(gòu)為承載式三廂跑車，驅(qū)動(dòng)方式為中置四驅(qū)，變速器形式為手動(dòng)，汽車車長(zhǎng)：4395mm、寬：2055mm、高：1151mm，軸距：2730mm，整車自重1250kg，車門個(gè)數(shù)為2個(gè)，座位個(gè)數(shù)為2。4.2 汽車主要參數(shù)的選擇外形尺寸：長(zhǎng)（mm）高（mm）寬（mm）。重量參數(shù)：整車自重（千克）、總質(zhì)量（千克）、載質(zhì)量（千克）、空載軸荷分配等。通過(guò)性及機(jī)動(dòng)性參數(shù)：最小離地間隙（一般為驅(qū)動(dòng)橋殼最底點(diǎn)與地面之間的距離）、前懸、后懸、接近角、離去角、軸距、輪距、最小轉(zhuǎn)彎半徑。 容量參數(shù)：載質(zhì)量、座位數(shù)、行李廂容積、燃油箱容積。性能參數(shù)：有最高轉(zhuǎn)速、最大爬坡度、起步加速時(shí)間、各擋加速時(shí)間、百公里油耗量、制動(dòng)距離等。性能參數(shù)：包括最大功率、最大扭矩以及最低燃料消耗率等，還給出最大功率和最大扭矩時(shí)對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。4.3 帕加尼F跑車的主要參數(shù)基本參數(shù)：車體結(jié)構(gòu)為承載式三廂跑車，驅(qū)動(dòng)方式為中置四驅(qū)，