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文檔簡(jiǎn)介

1、編號(hào):( )字 號(hào)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)重型卡車造型設(shè)計(jì)研究專題: 徐工重卡(祺龍系列)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)研究設(shè)計(jì)題目: 摘要重型卡車作為汽車家族中的巨無霸,身軀威猛高大,動(dòng)力強(qiáng)勁持久,外表穩(wěn)重大氣,駕乘舒適安全,常常以其超凡的藝術(shù)魅力,吸引了眾多的眼球。重型卡車的造型不但擁有汽車造型的共性,也有其自身的特點(diǎn)。隨著我經(jīng)濟(jì)連續(xù)多年的高速發(fā)展,尤其是國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的逐年加大,使得載貨汽車的生產(chǎn)在前幾年呈現(xiàn)了爆發(fā)式發(fā)展,設(shè)計(jì)制造水平也在不斷提高。但是,從總體上說,我國(guó)重型車產(chǎn)品與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比,不但在整車可靠性、動(dòng)力性、安全性、舒適性、環(huán)保性以及采用電子系統(tǒng)控制等方面仍有很大差距,在外觀造型上也

2、存在巨大差異。本課題正是基于一種國(guó)際化的高度,以重卡產(chǎn)品的造型為研究對(duì)象,結(jié)合空氣動(dòng)力學(xué)、設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)、品牌學(xué)、人機(jī)工程學(xué)以及國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的重卡產(chǎn)品,通過對(duì)不同知名品牌重卡造型的查閱、分析并歸納,發(fā)現(xiàn)其造型的共性和差異,從而設(shè)計(jì)出一款具有徐工集團(tuán)產(chǎn)品造型風(fēng)格特點(diǎn)的重型卡車,以此來探究重型卡車造型設(shè)計(jì)的規(guī)律和方法。關(guān)鍵詞:重型卡車;造型設(shè)計(jì);人機(jī)工程學(xué);審美規(guī)律;產(chǎn)品識(shí)別abstractheavy truck as a giant in the family car, the tall body, powerful and lasting ,stable atmospheric appearance

3、, comfortable safety, always attract a lot of attention with extraordinary artistic charm. heavy truck not only own common feathers of cars modeling, but also has its own characteristics.with the rapid development of the national economy for many years, particularly national investments in infrastru

4、cture construction increase year by year, which make chinese truck production showed the outbreak of development a few years ago .however, generally speaking, our heavy trucks compared to developed countries in europe and america, is still a big gap not only in vehicle reliability, power, security ,

5、comfort, environmental protection and the use of electronic control system ,but is not good about the appearance.this subject is exactly based on the international perspective regards model of the domestic and international heavy-truck products as the research object. we can find generality and diff

6、erence of the model, then obtain law and method of the model according to aerodynamics, art design, brand, ergonomics and excellent heavy truck products at home and abroad ,then design a heavy truck which has the style of the xcmgs products , so as to explore the heavy truck shape design rules and m

7、ethods.key words: heavy truck; shape design; aesthetics; ergonomics; product identity目錄摘要3abstract4目錄5一、 概述1.1研究背景61.2研究目的71.3研究方法7二、 重型卡車車身造型分析2.1簡(jiǎn)述卡車的發(fā)展82.2卡車的定義與分類102.3重型卡車車身構(gòu)成元素112.4卡車造型的縱向趨勢(shì)分析132.5卡車造型的橫向趨勢(shì)分析172.6重型卡車造型的未來發(fā)展趨勢(shì)分析22三、 重型卡車空氣動(dòng)力學(xué)及人機(jī)分析 3.1重型卡車空氣動(dòng)力學(xué)分析24 3.2重型卡車人機(jī)分析29四、 重型卡車造型設(shè)計(jì)的美學(xué)規(guī)律

8、4.1重型卡車造型的形式美32 4.2重型卡車造型的色彩38五、 徐工集團(tuán)祺龍系列重型卡車造型分析5.1品牌文化與產(chǎn)品識(shí)別體系簡(jiǎn)述415.2徐工集團(tuán)品牌文化分析455.3徐工重型卡車造型分析475.4祺龍系列重型卡車品牌基因分析50六、 祺龍系列重型卡車造型設(shè)計(jì)方案 6.1祺龍重卡設(shè)計(jì)定位6.2祺龍重卡造型設(shè)計(jì)草圖方案6.3設(shè)計(jì)方案優(yōu)化及細(xì)節(jié)完善6.4 最終方案分析6.5 cad圖及版面展示結(jié)論參考文獻(xiàn)外文翻譯致謝第一章 概述1.1研究背景經(jīng)過三十年的改革開放,中國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了舉世矚目的成就,交通運(yùn)輸是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先行行業(yè),而公路運(yùn)輸是交通運(yùn)輸業(yè)的重要組成部分,公路運(yùn)輸與其他運(yùn)輸方式的最

9、大區(qū)別在于可以實(shí)現(xiàn)門到門的運(yùn)輸服務(wù)。近年來,國(guó)內(nèi)一些汽車生產(chǎn)企業(yè)及時(shí)應(yīng)對(duì)這種趨勢(shì),著眼用戶需求,依靠科技進(jìn)步,積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),研究開發(fā)適應(yīng)市場(chǎng)需求的重型車產(chǎn)品并獲得了成功,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)己經(jīng)從單一的中卡發(fā)展到以重型車為主,兼并各類專用車。中重型車企業(yè)普遍走出低谷,市場(chǎng)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。國(guó)內(nèi)物流運(yùn)輸市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,促進(jìn)了中重型卡車市場(chǎng)發(fā)生翻天覆地的變化,銷量由每年12、13萬輛增長(zhǎng)到70萬輛。改革開放三十年使產(chǎn)品得到極大的豐富,從平板載貨車發(fā)展到牽引車、自卸車、廂式車、罐式車等各種產(chǎn)品百花齊放;從長(zhǎng)頭駕駛室為主發(fā)展到以平頭駕駛室為主;從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展到以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為主;從中型為主發(fā)展到重型為主;隨

10、著國(guó)排放的實(shí)施,燃油方式由機(jī)械控制時(shí)代發(fā)展到電子控制時(shí)代。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,使得卡車行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇??ㄜ囋煨偷牟町惢投鄻踊闪烁鞔笾圃鞆S商提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。重型卡車作為一個(gè)品牌高端產(chǎn)品,各大品牌在功能設(shè)計(jì)上專業(yè)化趨勢(shì)明顯,造型特征也隨之出現(xiàn)分化。當(dāng)代國(guó)際知名品牌重型卡車整體造型風(fēng)格呈現(xiàn)由粗獷到精致、穩(wěn)重干練與豪放夸張風(fēng)格分化的趨勢(shì),力求彰顯旗艦產(chǎn)品應(yīng)有的力量與氣勢(shì),其重卡造型更是基于空氣動(dòng)力學(xué)、人機(jī)工程學(xué)與安全性要求,力求做到造型與功能達(dá)到完美結(jié)合。跟乘用汽車相比,重型卡車由于使用環(huán)境和傳統(tǒng)觀念的束縛,其設(shè)計(jì)制造的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上乘用汽車。以往的卡車設(shè)計(jì),往往只考慮到了功能性

11、,而忽視了卡車的外形美感和操作的舒適性等問題,每個(gè)品牌的卡車外形上幾乎沒有什么太明顯的區(qū)分,造型過于普通,不能形成自己的風(fēng)格和產(chǎn)品系列。通過查閱大量的資料, 發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)廠商卡車制造門檻較低,技術(shù)含量要求不高,制造水平參差不齊,與國(guó)際品牌還有一定差距,重卡造型設(shè)計(jì)缺乏造型結(jié)合功能共同開發(fā)的研究和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),縱觀國(guó)內(nèi)品牌的重卡產(chǎn)品,其造型相似度很高,很少有像國(guó)外品牌造型符號(hào)顯著(如斯堪尼亞重卡極具肌肉感的“包裹t”造型),給人留下深刻品牌印象的創(chuàng)新形態(tài)。中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)正處在一個(gè)大發(fā)展時(shí)期,作為影響汽車銷售最重要的因素之一的汽車造型設(shè)計(jì)是所有國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)必須認(rèn)真面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問題。一味的模仿國(guó)外汽車造型

12、設(shè)計(jì)只能使自身的設(shè)計(jì)隨波逐流,弱化自身品牌形象,對(duì)汽車品牌的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展是不利的。而自主設(shè)計(jì)又該如何進(jìn)行呢?面對(duì)變幻不定的汽車市場(chǎng),如何準(zhǔn)確的把握市場(chǎng)的外形需求,這需要長(zhǎng)遠(yuǎn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和切實(shí)可行的設(shè)計(jì)管理方法。1.2研究目的 產(chǎn)品形象之所以能完成識(shí)別過程,很大程度上是產(chǎn)品特征的作用。產(chǎn)品特征就是產(chǎn)品形象中突出的,標(biāo)志性的,引人注目的元素。產(chǎn)品造型特征是對(duì)造型形象中特征的定義,比如可口可樂包裝瓶的瘦腰部分,寶馬汽車的雙腎型進(jìn)氣格柵,都屬于產(chǎn)品造型特征的內(nèi)容。重型卡車的造型設(shè)計(jì)(本課題以重型牽引車為研究對(duì)象),包括了重型卡車車身的各特征部件,駕駛室造型在這些部件中起到主導(dǎo)作用,所以重型卡車的造型設(shè)計(jì)主要

13、是指駕駛室的設(shè)計(jì),它在重型卡車的設(shè)計(jì)中有著舉足輕重的作用。但是每個(gè)組成部分之間又是相互聯(lián)系,不可分割的,如何將這些具有獨(dú)特造型設(shè)計(jì)的元素進(jìn)行品牌延續(xù),通過品牌基因的進(jìn)化,設(shè)計(jì)出具有獨(dú)特個(gè)性、高度審美價(jià)值以及具有較高品牌識(shí)別度的卡車造型,是我們研究本課題的主要目的。本研究中將以徐工集團(tuán)祺龍系列重型卡車為研究原型,以造型特征線的分析為線索,通過研究其他品牌重型卡車造型發(fā)展趨勢(shì)及徐工集團(tuán)重型卡車造型特征進(jìn)行進(jìn)化設(shè)計(jì)實(shí)踐,結(jié)合美學(xué)理論、空氣動(dòng)力學(xué)理論以及品牌識(shí)別體系來研究探索造型元素的相互關(guān)系以及對(duì)重型卡車外觀造型的影響。在此基礎(chǔ)上,探索出現(xiàn)代重型卡車合理的外觀造型以及流行趨勢(shì),為我們現(xiàn)有重型卡車設(shè)計(jì)

14、及評(píng)價(jià)提供有效的理論幫助。1.3研究方法在本論文中用到的研究方法主要是:1比較法。各個(gè)方向角度的比較。縱向比較:用項(xiàng)目的數(shù)據(jù)與該項(xiàng)目一系列歷史數(shù)據(jù)相比較,以得出該項(xiàng)目在總體發(fā)展中的位置、重要性與變化情況,分析該項(xiàng)目數(shù)據(jù)是否有發(fā)展進(jìn)步及其發(fā)展進(jìn)步的程度和速度。本研究中利用縱向比較,以歷史年代為縱軸研究對(duì)比各時(shí)期卡車造型特征,以了解卡車歷史發(fā)展趨勢(shì)及變化規(guī)律。橫向比較是指,對(duì)同一時(shí)期數(shù)據(jù)資料進(jìn)行“橫剖”研究,探討數(shù)據(jù)在特定時(shí)期相關(guān)程度、關(guān)系與變化的方法等。本研究以不同品牌重型卡車造型的橫向?qū)Ρ?,了解?dāng)代重型卡車造型差異性及多樣性,以獲取徐工重型卡車造型的品牌基因。2實(shí)證研究。以實(shí)例和實(shí)踐來闡述理論

15、。實(shí)證研究方法具體包括兩類:一是案例分析法,通過實(shí)例分析,對(duì)重型卡車外觀造型語言的普遍規(guī)律加以揭示、驗(yàn)證和進(jìn)一步深化;二是實(shí)踐的方法,將理論探討與具體實(shí)踐相結(jié)合,對(duì)卡車外觀造型元素的大量調(diào)查研究和思考,為設(shè)計(jì)理論方法探討提供了詳實(shí)的基礎(chǔ)資料,成為理論到實(shí)踐的依據(jù)和先導(dǎo)。3觀察法觀察是科學(xué)研究的一種基本方法。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,觀察的客體主要是產(chǎn)品、使用者、使用環(huán)境、市場(chǎng)狀況等方面。4詢問法詢問法是科學(xué)研究中的最常用的方法之一。主要包括:“問卷法”和“采訪法”。5資料法資料法是指以各種資料作為調(diào)查對(duì)象的調(diào)查方法。所調(diào)查的“數(shù)據(jù)源”是各種資料。第二章 重型卡車車身造型分析2.1簡(jiǎn)述卡車的發(fā)展1895年,

16、現(xiàn)代汽車工業(yè)的先驅(qū)者之一卡爾本茨(karlbenz, 1884-1929)設(shè)計(jì)了世界上第一輛卡車,1896年德國(guó)戴姆勒汽車公司制造了第一輛載貨汽車(如圖2.1-1)。十九世紀(jì)初期,卡車只是運(yùn)貨馬車、鐵路以及海路等運(yùn)輸方式的一種補(bǔ)充形式。隨著第一次和第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā),科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,社會(huì)物質(zhì)需求的不斷增加,載貨汽車逐漸成為重要的運(yùn)輸工具。和其他汽車一樣,由最初功能單一、駕乘簡(jiǎn)陋、冰冷的運(yùn)輸機(jī)器、以“物”為中心的運(yùn)輸工具,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芡晟?、駕乘舒適安全、移動(dòng)的家,以“人”為中心的現(xiàn)代產(chǎn)品。在汽車工業(yè)的起步時(shí)期(19世紀(jì)末到20世紀(jì)初),汽車車身采用馬車車箱的形式,外形制作工藝粗糙,各曲面的拼

17、接隨意性很大,既不美觀又不堅(jiān)固,一戰(zhàn)和二戰(zhàn)后,汽車車身外形設(shè)計(jì)得到了汽車工程師的重視,開始考慮空氣阻力和審美學(xué)等,并把人體工程學(xué)、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到車身設(shè)計(jì)中,汽車真正成為科學(xué)和藝術(shù)的結(jié)合。 圖2.1-1 世界上第一輛卡車從六十年代以來,重型卡車經(jīng)歷了從長(zhǎng)頭型到目前占市場(chǎng)絕大多數(shù)的平頭型演變過程。平頭卡車,由于其發(fā)動(dòng)機(jī)完全伸進(jìn)駕駛室內(nèi)部,故可大大縮短整車的長(zhǎng)度,裝載空間利用率最高,同時(shí)駕駛室內(nèi)視野開闊,成為目前比較受歡迎的車型。到上世紀(jì)九十年代,重型汽車性能愈來愈趨于成熟穩(wěn)定,人們?cè)僖膊荒軡M足重型車那單調(diào)的造型,重型汽車本身的外在美在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中也扮演著越來越重要的角色。我國(guó)的卡車生產(chǎn)直到建國(guó)后的

18、50年代中期才開始起步,在前蘇聯(lián)的幫助下,建立起了長(zhǎng)春一汽汽車廠,開始生產(chǎn)汽車,打破了我國(guó)不能生產(chǎn)汽車的歷史。如圖2.1-2國(guó)產(chǎn)解放牌汽車。1960年,以濟(jì)南汽車制造廠(今中國(guó)重型汽車集團(tuán)有限公司,簡(jiǎn)稱中國(guó)重汽)誕生我國(guó)第一輛8t重型載貨車(“黃河”牌,1963年量產(chǎn))為標(biāo)志,我國(guó)進(jìn)入重型汽車產(chǎn)品的初級(jí)發(fā)展階段。直到90年代,由于改革開放,我國(guó)的汽車生產(chǎn)廠家才逐漸多了以來,卡車的種類和品牌也逐漸增多,設(shè)計(jì)水平也開始逐步提升。圖2.1-2 國(guó)產(chǎn)老式解放牌卡車 縱觀中國(guó)三十年的改革開放歷程,中國(guó)中重型卡車主要經(jīng)歷了三個(gè)階段: 1、中卡時(shí)期(1978一1996年)。在此期間,以載重5t系列的中型車為

19、核心產(chǎn)品,先后經(jīng)歷了長(zhǎng)頭換型、柴油化、平頭化三個(gè)技術(shù)升級(jí)過程。2、準(zhǔn)重卡時(shí)期(1996一2004年)。在這一時(shí)期,用戶最強(qiáng)烈的要求是多拉快跑,創(chuàng)造更多的效益,原米拉5t的車,如何能夠拉到10t成為汽車企業(yè)重點(diǎn)面對(duì)的技術(shù)難題,經(jīng)過了加強(qiáng)化、多軸化兩個(gè)過程充分滿足用戶超載的需求。中型貨車通過不斷強(qiáng)化逐漸與重型車接軌,形成了具有中國(guó)特色的準(zhǔn)重型卡車。3、重卡時(shí)期(2004至今)。進(jìn)入21世紀(jì)以來,由于高速公路網(wǎng)絡(luò)和汽車物流產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,全社會(huì)公路貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)最穩(wěn)步提高,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和房地產(chǎn)開發(fā)快速發(fā)展等原因,使得載重15t以上的重型貨車、自卸車、工程車及拖掛25t以上的牽引車車型高速增長(zhǎng)。載貨

20、汽車的重型化趨勢(shì)呈現(xiàn)出了不可阻擋之勢(shì)。充分的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也使各企業(yè)加快重卡的更新?lián)Q型步伐。從我國(guó)中重型卡車的三個(gè)發(fā)展階段我們可以看出,中重型卡車技術(shù)水平在改革三十年中取得相當(dāng)大的進(jìn)步,通過自我提升、走出國(guó)門、引進(jìn)吸收已經(jīng)走出了一條具有中國(guó)特色的道路,成功的阻擋了wto后國(guó)外中重型卡車企業(yè)咄咄逼人的競(jìng)爭(zhēng),并且實(shí)現(xiàn)了批量出口,參與到國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)舞臺(tái)。中重型卡車作為一種交通運(yùn)輸?shù)墓ぞ撸仨氁獫M足運(yùn)輸市場(chǎng)的需求,中國(guó)中重型卡車技術(shù)水平的發(fā)展就是本著這一規(guī)律一步步發(fā)展壯大的大的。2.2卡車的定義與分類 卡車是由英文truck音譯而來,又稱載貨汽車或者貨車(goods vehicle),是一種主要為載運(yùn)貨物而設(shè)計(jì)

21、和裝備的商用車輛,其外形尺寸和功率要比一般商用汽車大。我國(guó)從2002年3月1日起,轎車、客車、越野車等熟悉的汽車分類字眼,正式從官方文件中“退出”,替代它們的新名詞只有兩個(gè):乘用車和商用車。圖2.2-1汽車和掛車類型的術(shù)語和定義(gb/t3730.1-2001)一貨車分類及定義按照國(guó)家新頒布實(shí)施的汽車分類標(biāo)準(zhǔn)gb/t3730.1-2001汽車和掛車類型的術(shù)語和定義,載貨汽車分為普通貨車、多用途貨車、全掛牽引車、越野貨車、專用作業(yè)車(消防車、救險(xiǎn)車、垃圾車、清潔車等特殊工作的車輛)、專用貨車(罐式車、乘用車運(yùn)輸車、集裝箱運(yùn)輸車等運(yùn)輸特殊物品的車輛)。詳細(xì)分類見表2.2-1汽車和掛車類型的術(shù)語和定

22、義(gb/t3730.1-2001)一貨車分類及定義。按照公路運(yùn)行時(shí)廠定最大總質(zhì)量(ga),即載重噸位劃分: 微型貨車(ga1. 8噸)輕型貨車(1.8噸ga6. 0噸)中型貨車( 6. 0噸 14噸)按駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)位置的不同,它又可分為:長(zhǎng)頭式、短頭式、平頭式和偏置式。長(zhǎng)頭載貨汽車,其特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室前部,如美國(guó)納威司達(dá)重卡 (如圖2.2-2)。短頭式載貨汽車,其特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)有少部分位于駕駛室內(nèi),如scania (如圖2.2-3 ) 。平頭載貨汽車,其特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室內(nèi),如德國(guó)man(如圖2.2-4)。偏置式汽車,駕駛室偏置在發(fā)動(dòng)機(jī)旁的貨車稱為偏置式,不少軍用車輛和礦用車輛

23、采用此種結(jié)構(gòu)方式,如美國(guó)卡特793b(如圖2.2-5)。圖2.2-2納威司達(dá)重卡 圖2.2-3 scania 圖2.2-4 德國(guó)man 圖2.2-5美國(guó)卡特793b重型卡車(heavy truck),簡(jiǎn)稱重卡,指一種載重噸位在14噸以上,主要為載運(yùn)貨物而設(shè)計(jì)和裝備的商用車輛,具體適用在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、港口碼頭、公路運(yùn)輸?shù)冉?jīng)濟(jì)建設(shè)和商業(yè)活動(dòng)中,發(fā)揮物流運(yùn)輸、資源調(diào)配等功能的運(yùn)輸工具,分為長(zhǎng)頭載貨汽車、平頭載貨汽車,半長(zhǎng)頭載貨汽車等。2.3重型卡車車身構(gòu)成元素 從工程技術(shù)學(xué)角度,汽車造型是確定汽車的形狀,其造型理論屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的范疇;從市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué)的角度看,汽車造型必須能夠贏得消費(fèi)者的好感。就此而言,

24、可以認(rèn)為支撐汽車造型的決定性力量,是技術(shù)與美學(xué)的結(jié)合。正如呼喚中國(guó)風(fēng)一文作者林曉燕女士所說,是“透過面、線的組合分割,以微妙的層次和轉(zhuǎn)折,將極具個(gè)性風(fēng)采和時(shí)代感的車身造型藝術(shù)與空氣動(dòng)力學(xué)完美揉合,藝術(shù)與技術(shù)渾然天成?!笨茖W(xué)與美學(xué),技術(shù)與藝術(shù),邏輯思維與形象思維,工程技術(shù)人員與市場(chǎng)營(yíng)銷人員的結(jié)合,是造型成功的基本條件。汽車造型也即車身造型,整車造型設(shè)計(jì)分為外觀設(shè)計(jì)和內(nèi)飾設(shè)計(jì)兩部分。結(jié)合工程技術(shù)和藝術(shù)設(shè)計(jì),汽車的造型設(shè)計(jì)可分為形體構(gòu)成、線形構(gòu)成、裝飾構(gòu)成、色彩和面料構(gòu)成四部分。 1)形體構(gòu)成,是指汽車的基本形狀和整體分塊,取決于汽車總布置和車身總布置。經(jīng)整車總布置設(shè)計(jì),可確定汽車各個(gè)總成的相對(duì)位置

25、和乘客座位以及內(nèi)部空間尺寸,按照這些總成的外部輪廓并考慮適當(dāng)?shù)目障叮涂梢远ǔ銎嚨幕拘螤睢?顯然,汽車的總布置與勻稱美觀的比例之間有一定的距離,既不能使汽車追求完美的比例而嚴(yán)重?fù)p害汽車的功能,同樣也不能想象在一個(gè)尺寸完全不協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)上可以塑造出完美的車身形體。在這個(gè)階段中,通常造型設(shè)計(jì)師集中各方面的意見繪制外形構(gòu)思草圖(數(shù)量較多),并與總布置設(shè)計(jì)師相互配合,協(xié)調(diào)汽車各塊形體比例劃分,使之符合比例規(guī)律,解決汽車結(jié)構(gòu)性能與美觀的形體之間的矛盾,獲得完美的汽車外形。 2)線形構(gòu)成,是指賦予汽車外形覆蓋件具體的形狀,既各個(gè)總成部分的外輪廓造型設(shè)計(jì)。它是在總布置設(shè)計(jì)基本完成之后,進(jìn)一步使汽車外形獲得

26、精確的曲線形狀的階段。 在汽車外形構(gòu)思草圖經(jīng)過征集意見和討論之后,選擇若干優(yōu)秀的圖樣繪成更完整的彩色效果圖,并以這些效果圖為依據(jù)著手制作汽車模型,起先是縮小比例的模型,如有必要,可放大成全尺寸1:1模型,同時(shí),還需要制造1:1內(nèi)室模型,以便對(duì)汽車適用性和室內(nèi)造型設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。 3)裝飾構(gòu)成,是指散熱器面罩、保險(xiǎn)杠、燈具、車輪裝飾罩、雨刷、后視鏡、標(biāo)志、浮雕式文字等的造型設(shè)計(jì)和位置以及車體vi的設(shè)計(jì)。4)色彩和面料構(gòu)成,是指對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的造型進(jìn)行外部色彩設(shè)計(jì),并對(duì)駕駛室各個(gè)部分的表面蒙皮進(jìn)行色彩、花紋、材質(zhì)、紋理的設(shè)計(jì)選配,總體要求色彩內(nèi)外和諧統(tǒng)一,內(nèi)飾材料舒適美觀。駕駛室設(shè)計(jì)己經(jīng)成為提高重卡

27、技術(shù)水平的關(guān)鍵一環(huán)。重卡駕駛室不僅是不同車型的標(biāo)志,更包含著越來越多的技術(shù)因素。安全性、舒適性、節(jié)能性都在駕駛室上有所體現(xiàn)。比如,概念車和量產(chǎn)車。概念車需要的是對(duì)新造型、新技術(shù)、新材料、新能源的研發(fā)利用,設(shè)計(jì)過程中不必太多的考慮成本、市場(chǎng)、人們的審美觀念等因素,車身造型上多是對(duì)未來趨勢(shì)的一種科學(xué)大膽的預(yù)測(cè);普通量產(chǎn)車受到現(xiàn)有市場(chǎng)、成本、價(jià)值觀念的影響,必須在求新的同時(shí)遵循品牌形象、秉承設(shè)計(jì)風(fēng)格,符合市場(chǎng)需求,造型上往往是總體不變,局部變化。再如,客車和載貨汽車,同屬商用車,客車駕乘空間為整個(gè)車身,外部造型為長(zhǎng)方體,以載人為主要目的,設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)乘載空間的合理優(yōu)化;載貨汽車以載貨為主要目的,由

28、于幾乎全部功能系統(tǒng)都集中在車的前部,后部的裝載區(qū)(集裝箱、掛斗等)為配裝件,故設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在駕駛室(俗稱車頭)的內(nèi)外造型上,通常我們所說的載貨汽車造型設(shè)計(jì)主要是指車頭造型和駕駛室內(nèi)部造型設(shè)計(jì)。消費(fèi)者對(duì)重卡駕駛室的關(guān)注也在增加。據(jù)了解,重汽volov重卡的暢銷,離不開沃爾沃駕駛室技術(shù)的支持。陜汽德龍f2000采用了德國(guó)曼駕駛室技術(shù)而使整車成為高端產(chǎn)品。主打高端市場(chǎng)的東風(fēng)天龍、解放j6h都在駕駛室的開發(fā)上下足了功夫。汽車產(chǎn)品是由若干個(gè)相關(guān)聯(lián)的功能構(gòu)件組合而成的,作為汽車造型設(shè)計(jì)師,應(yīng)該對(duì)汽車造型結(jié)構(gòu)有全面的了解,這樣才能確保造型功能的完整,設(shè)計(jì)方案的可行。圖2.3-1 重型卡車的造型元素構(gòu)成針對(duì)重型

29、卡車的外觀造型,我們從其結(jié)構(gòu)出發(fā),以重卡車身各個(gè)部分為研究對(duì)象,將其定義為元素,重型卡車車身造型由若干個(gè)元素構(gòu)成。以東風(fēng)天龍牽引車為例,其造型元素分為:保險(xiǎn)杠、燈具(前大燈、霧燈、頂燈等)、散熱器格柵(前面罩格柵、保險(xiǎn)杠格柵)、導(dǎo)流裝置(導(dǎo)流罩、導(dǎo)流片)、擋泥板、輪罩、車門、a立柱、后視鏡組合、擋風(fēng)玻璃、二級(jí)踏步、其它飾件(車體標(biāo)識(shí)、雨刮、遮陽板、汽笛等)。如圖2.3-1是重型卡車的造型元素構(gòu)成。2.4卡車造型的縱向趨勢(shì)分析縱向趨勢(shì)分析通過以時(shí)間為軸線的縱向特征演變分析,即將品牌歷史發(fā)展各個(gè)時(shí)期的造型特征進(jìn)行比較分析,得出某時(shí)期造型特征在品牌造型發(fā)展中的位置、重要性與變化情況,即每個(gè)造型的“上

30、下文”關(guān)系,得到造型演變的軌跡和規(guī)律;通過縱向分析,獲得該造型特征的進(jìn)化性發(fā)展及其進(jìn)化的程度和變異速度??v向趨勢(shì)研究分為兩步,其一是對(duì)己有兩廂車的發(fā)展進(jìn)行分析歸納,總結(jié)其現(xiàn)有演變規(guī)律,其二是對(duì)當(dāng)年國(guó)際車展中兩廂車信息進(jìn)行分析,了解知名品牌汽車造型的發(fā)展趨勢(shì),為汽車造型概念生成提供一個(gè)“參照系”,同時(shí)也是對(duì)縱向演變規(guī)律的一個(gè)補(bǔ)充和限定。這兩方面相輔相成,共同構(gòu)成造型未來發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。汽車的造型設(shè)計(jì)風(fēng)格是在不同的時(shí)期具有不同的代表和流派。通過掃描拍攝、產(chǎn)品雜志、相關(guān)廠商網(wǎng)站等信息來源,收集不同時(shí)期的多個(gè)卡車車型樣本。綜合設(shè)計(jì)專業(yè)老師和設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的討論意見,基于差異化原則,對(duì)車型數(shù)量進(jìn)行篩選和縮

31、減,最后得到比較具有代表性的各時(shí)期卡車樣本,以分別代表不同的歷史時(shí)期風(fēng)格趨勢(shì)。如圖2.4-1、2.4-2。圖2.4-2 不同時(shí)期卡車車型圖2.4-2 不同時(shí)期卡車車型通過對(duì)不同時(shí)期多種車型的小組討論,確定了以下五款樣本,以代表不同時(shí)期卡車風(fēng)格發(fā)展?fàn)顩r。如圖2.4-3。圖2.4-3 不同時(shí)期卡車樣本根據(jù)前面的定性分析,不同時(shí)期的汽車造型設(shè)計(jì)風(fēng)格的表現(xiàn)很多而且錯(cuò)綜復(fù)雜,為了找出汽車造型設(shè)計(jì)風(fēng)格的基本規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì),經(jīng)過設(shè)計(jì)專業(yè)老師與學(xué)生的探討,把描述詞匯定為兩個(gè)基本詞匯:理性,感性,從整體上把握汽車造型設(shè)計(jì)風(fēng)格的發(fā)展的基本規(guī)律,概括各種汽車造型設(shè)計(jì)風(fēng)格的傾向性,把復(fù)雜多變的問題簡(jiǎn)單化,清晰化,列表

32、如下:基本描述詞匯理性感性圖2.4-4 基本描述詞匯 將5個(gè)樣本分別與2個(gè)基本描述形容詞詞匯結(jié)合,應(yīng)用語意差異法制成十一階評(píng)估問卷,由被試對(duì)其進(jìn)行主觀評(píng)價(jià),由左至右分別給與0到10的評(píng)分,評(píng)分值為整數(shù)。數(shù)值10表示該產(chǎn)品最能體現(xiàn)該詞匯的含義,0表示該產(chǎn)品完全不能體現(xiàn)該詞匯的含義。見下圖2.4-5樣本1描述詞匯010理性感性圖2.4-5基本描述詞匯評(píng)分量表調(diào)研結(jié)果:通過量表調(diào)查得到的數(shù)據(jù),通過計(jì)算基本描述詞評(píng)分,得到如下表格:樣本一樣本二樣本三樣本四樣本五理性8.055.951.805.854.35感性3.554.107.853.756.95圖2.4-6樣本基本描述詞匯平均值根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析,

33、在這些樣本中,處在不同時(shí)期的汽車造型風(fēng)格是有一定的偏向性,或者理性,或者感性。同時(shí),理性和感性的程度的強(qiáng)弱不盡相同,有時(shí)候表現(xiàn)得比較強(qiáng),有時(shí)候表現(xiàn)得比較弱。造型設(shè)計(jì)的風(fēng)格基本上是從感性到理性,再?gòu)睦硇缘礁行缘慕惶娴某霈F(xiàn),其實(shí)這和藝術(shù)和設(shè)計(jì)發(fā)展潮流的原理基本上一致的,當(dāng)理性占據(jù)主導(dǎo)后,人們會(huì)渴望感性,反之亦然,但層次卻在不斷提升。通過之前的分析,可以發(fā)現(xiàn)卡車造型風(fēng)格呈理性與感性風(fēng)格交替發(fā)展趨勢(shì),而在整個(gè)卡車發(fā)展進(jìn)程中,運(yùn)動(dòng)風(fēng)格始終是其發(fā)展趨勢(shì)。見下圖2.4-7。 圖2.4-7 卡車縱向趨勢(shì)分析圖 現(xiàn)代汽車造型設(shè)計(jì)存在著明顯的風(fēng)格,不同的歷史時(shí)期具有不同的表現(xiàn),運(yùn)動(dòng)風(fēng)格在汽車造型設(shè)計(jì)風(fēng)格歷史發(fā)展具

34、有重要的體現(xiàn),盡管每個(gè)時(shí)代的汽車造型設(shè)計(jì)風(fēng)格的具體表現(xiàn)不盡相同,但運(yùn)動(dòng)風(fēng)格一直存在或者隱藏很多的汽車造型設(shè)計(jì)中。而且,運(yùn)動(dòng)風(fēng)格是目前汽車造型風(fēng)格發(fā)展的一個(gè)主流趨勢(shì)。運(yùn)動(dòng)風(fēng)格中的“運(yùn)動(dòng)”更多地表現(xiàn)為一種動(dòng)勢(shì)和動(dòng)感,而非狹義的“運(yùn)動(dòng)”,因?yàn)樵煨鸵饬x上的“運(yùn)動(dòng)”表現(xiàn)為一種動(dòng)態(tài)的“事件”。一件物品的形態(tài)可以看作是各種能量的聚集,是力的式樣的各種不同的表現(xiàn)。任何一件不動(dòng)的物體,并不意味著它不具備力量,而是各種力量所達(dá)到了暫時(shí)的平衡。造型意義的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)在車身上是靜態(tài)的,主要通過人們對(duì)形態(tài)的運(yùn)動(dòng)知覺而產(chǎn)生。運(yùn)動(dòng)風(fēng)格的造型表現(xiàn)在汽車形態(tài)之上是通過造型要素對(duì)動(dòng)勢(shì)和動(dòng)感理念的釋詮釋,它是設(shè)計(jì)師基于對(duì)動(dòng)勢(shì)理解之上的

35、汽車造型設(shè)計(jì)表達(dá)。2.5卡車造型的橫向趨勢(shì)分析通常在一定時(shí)間段內(nèi)。事物的發(fā)展及表象具有一定的共性特征,都具有所謂時(shí)代性,汽車造型設(shè)計(jì)也不例外,造型風(fēng)格的共性和差異性是汽車造型的時(shí)代性和品牌性的重要特征。造型特征橫向趨勢(shì)分析是對(duì)造型的共性特征和差異性特征的比較分析,共性特征表達(dá)了“時(shí)代性”,與整體汽車設(shè)計(jì)和制造的科技水平密切相關(guān);差異性特征是通過共性特征比較確定的,與企業(yè)和品牌密切相關(guān)。造型特征橫向趨勢(shì)分析對(duì)于研究品牌策略、社會(huì)文化及消費(fèi)者需求、審美傾向具有重要意義。本文將對(duì)當(dāng)代國(guó)際主流重型卡車品牌及各款車型進(jìn)行造型剖析,橫向比較各自造型特點(diǎn),總結(jié)出當(dāng)代重型卡車的“時(shí)代性”。具體分析如下:1)由

36、粗獷到精致重型公路卡車重視功能與性能設(shè)計(jì),往往在造型設(shè)計(jì)上表現(xiàn)得簡(jiǎn)單粗糙。但人們對(duì)車輛的附加價(jià)值越來越關(guān)注,也對(duì)新型重型公路卡車提出了更多情感與審美方而的要求。購(gòu)買重型公路卡車的用戶,希望其能夠體現(xiàn)出作為公路工者應(yīng)有的氣魄;而制造商也希望通過對(duì)高端車型的精心設(shè)計(jì),反映產(chǎn)品的自身價(jià)值與技術(shù)優(yōu)勢(shì)。因此,在重型公路卡車的發(fā)展換代過程中,我們可以明顯看到其車型的造型設(shè)計(jì)已逐步擺脫了早期車型的簡(jiǎn)陋形象,也與工程及礦用卡車粗獷皮實(shí)的風(fēng)格有了明顯區(qū)別,形成了自己精致整潔的特征,在重型公路卡車的傳統(tǒng)力量感之外更增添了一份高雅尊貴的氣質(zhì)。見下圖2.5-22)穩(wěn)重干練與豪放夸張兩種風(fēng)格的分化 穩(wěn)重干練。具有穩(wěn)重干

37、練的造型風(fēng)格的工業(yè)產(chǎn)品,讓人聯(lián) 圖2.5-2部分現(xiàn)代重型公路卡車造型語言的定位與對(duì)比 想到具有同樣性格的人,以冷靜、踏實(shí)、可信賴的特征讓人心動(dòng)。這樣的風(fēng)格非常符合重型公路卡車的功能特點(diǎn):可靠、方便、高效,以順利完成商務(wù)運(yùn)輸為首要目標(biāo)。 以德國(guó)曼與沃爾沃為代表的車型,在整車造型語言上力求簡(jiǎn)潔干練的穩(wěn)重風(fēng)格,將重型公路卡車巨大尺寸給人的壓迫感收斂起來,代之以可靠實(shí)用的感覺(見圖2.5-3)。圖2.5-3 德國(guó)曼tgx(左)與沃爾沃fh16(右)曼tgx車型采用最傳統(tǒng)的方艙駕駛室造型。從進(jìn)氣格柵到頭燈再到駕駛側(cè)窗,各種分件輪廓都接近于倒圓角的長(zhǎng)方形,駕駛室表而的輪廓線也基本保持垂直或水平狀態(tài)。整車每

38、個(gè)細(xì)節(jié)都避免了任何具有傾向性的造型線而結(jié)構(gòu),而代之以寬容友好的造型語言。 沃爾沃的車型則相對(duì)活潑,但依然在各個(gè)分件上大量采用了倒圓角的封閉圖形輪廓。同時(shí)整車型而平整簡(jiǎn)潔,用洗練的分型線恰到好處地打破整而的單調(diào)感覺,賦予整車微妙的細(xì)節(jié)變化。駕駛室?guī)A角的風(fēng)窗與上揚(yáng)的側(cè)窗給尺寸巨大的重型公路卡車增添了一些靈動(dòng)。沃爾沃的車型在設(shè)計(jì)上可謂取舍考究,仰仗于精致的做工,充分體現(xiàn)了北歐設(shè)計(jì)風(fēng)格中簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單的精髓,給人以很強(qiáng)的親和力。 豪放夸張。豪放夸張的風(fēng)格,是近年來汽車造型設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì),反映了人們彰顯個(gè)性的訴求。 作為公路上最具份量的角色,重型公路卡車的動(dòng)勢(shì)是其他車輛無可匹敵的。逶迤如山的重型公路

39、卡車,張揚(yáng)著征服自然的力量與自信。在強(qiáng)調(diào)張揚(yáng)開放的價(jià)值觀上,人們希望通過造型進(jìn)一步強(qiáng)化這種氣勢(shì),滿足駕馭萬物的欲望,同時(shí)也給旁觀者帶來愉悅。同為斯堪尼亞半島的巨擎,斯堪尼亞(scania)的車型則體現(xiàn)出與沃爾沃全然不同的造型風(fēng)格(見圖2.5-4)??鋸埖倪M(jìn)氣格柵結(jié)構(gòu)營(yíng)造了觀感的巨大沖擊,而大弧度的型而與凹凸有致的棱線,宛如緊繃的青筋爆出的肌肉,給人以極強(qiáng)的力量感。其經(jīng)典的橙紅色涂裝讓人聯(lián)想起健美選手占銅色的皮膚。駕駛室側(cè)窗標(biāo)志性的上揚(yáng)輪廓?jiǎng)?chuàng)造了前沖的動(dòng)態(tài)特征,黑色的駕駛室a柱讓前風(fēng)擋與側(cè)窗在視覺上連為一體,酷似一副墨鏡,賦予整車擬人化的神態(tài)。無論是行駛在公路上,還是靜止在停車場(chǎng)里,斯堪尼亞的卡

40、車總是彰顯著力量的主題,用造型顯示自己作為重型公路卡車明星的耀眼地位。圖2.5-4 斯堪尼亞r型(左)與江淮格爾發(fā)(右)斯堪尼亞樹立了夸張霸氣造型設(shè)計(jì)的標(biāo)桿,也引來國(guó)內(nèi)車廠的競(jìng)相模仿。更有廠商原封不動(dòng)地抄襲斯堪尼亞的駕駛室造型,其行為存在侵犯原著知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嫌疑,但也從側(cè)而反映了富有氣魄的重型公路卡車造型,得到了國(guó)內(nèi)使用者的偏愛。 3)力求雄偉的正面型面劃分 重型公路卡車正面造型設(shè)計(jì)中,駕駛艙正面的視覺效果分割最能體現(xiàn)品牌特征,給人留下深刻的第一印象。型面劃分細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)包括平面分割形成的圖案樣式及圖案元素間的位置與比例關(guān)系。不同品牌的車型在正面型面劃分上個(gè)性鮮明,區(qū)分顯著(見圖2.5-5)。圖2.

41、5-5 左馳actros(左)、雷諾magnum(中)與沃爾沃fh(右)正面型面劃分比例比較 現(xiàn)代重型公路卡車正而型而普遍采用上下分體式結(jié)構(gòu),而分體結(jié)構(gòu)的階梯狀外輪廓,亦可凸顯挺拔宏偉的視覺效果。 4)突出力量的倒梯形前臉特征線縱觀現(xiàn)代重型公路卡車的前臉設(shè)計(jì),倒梯形的前臉型面劃分己經(jīng)成了主流。一般來說,倒梯形特征面從下往上逐漸變寬的分件組成,包括車輛的保險(xiǎn)杠踏步槽、進(jìn)氣格柵和前而板分型線等。與傳統(tǒng)的垂直劃分相比,倒梯形的分型突破四平八穩(wěn)的沉悶,使卡車前臉顯得更加活潑。倒梯形的前臉宛如健美的男性的上半身輪廓,展示出強(qiáng)健的肌肉(見圖2.5-6)。圖2.5-6 斯堪尼亞r系列車型前臉形態(tài)與男性腹部肌

42、肉形態(tài)對(duì)比 5)強(qiáng)調(diào)氣勢(shì)的大嘴化的設(shè)計(jì)趨勢(shì)在轎車領(lǐng)域,德席爾瓦引領(lǐng)的大嘴造型進(jìn)氣格柵設(shè)計(jì)引起了造型設(shè)計(jì)的變革,各個(gè)廠商緊隨奧迪,在新車型上體現(xiàn)出“類大嘴化”的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。圖2.5-7 不同品牌的重型公路卡車的大嘴特征而在卡車領(lǐng)域,大嘴造型更有了存在的理由:巨大的進(jìn)氣格柵可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)水箱散熱更加迅速。這種造型成了重型公路卡車強(qiáng)大推進(jìn)力的象征(見圖2.5-7),遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去,重型公路卡車以其可以吞噬一切的氣勢(shì)迎面而來,公路王者的霸氣使其不怒自威。6)各具特色的側(cè)面特征線 重型公路卡車駕駛艙的側(cè)面造型設(shè)計(jì),能做出類似轎車上的微妙線而變化。但在相對(duì)平整的面板上,依然可以通過凹凸變化勾勒出具有動(dòng)勢(shì)的輪廓線。當(dāng)

43、代車型的側(cè)面造型注重與正面設(shè)計(jì)呼應(yīng)連貫,風(fēng)格統(tǒng)一,品牌特征鮮明(見圖2.5-8)。圖2.5-8 斯堪尼亞r系列(左)與奔馳actros(右)側(cè)面特征對(duì)比2.6重型卡車造型的未來發(fā)展趨勢(shì)分析 概念設(shè)計(jì)屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前期工作,是指從構(gòu)思產(chǎn)品到確定設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)、下達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書為止的這一設(shè)計(jì)階段。一般來說,商家都將汽車開發(fā)的重點(diǎn)放在產(chǎn)品車上,這也是立足市場(chǎng)的根本。但另一方面,在產(chǎn)品車之前所作的大量鋪墊也是不容忽視的,尤其是概念車。就汽車造型而言,如果說推向市場(chǎng)并獲得成功的造型是金字塔尖,概念車則是塔低,小但數(shù)量巨大。概念車因?yàn)椴皇谴笈可a(chǎn)的商品車,每一輛概念車都可以更多地?cái)[脫生產(chǎn)制造水平方面的

44、束縛,造型也比量產(chǎn)車更加自由、開放,更能體現(xiàn)設(shè)計(jì)師的靈感,盡情地甚至夸張地層示自己的獨(dú)特魅力。 圖2.6-1 freightline概念車 圖2.6-2 freightline概念車內(nèi)飾 不少國(guó)際卡車巨頭都在根據(jù)自己自身的技術(shù)特點(diǎn)推出概念車freightliner也不例外。由設(shè)計(jì)師luis cordoba設(shè)計(jì)的2032年freightliner卡車,取名diru。從圖2.6-1上可以看出,diru一改freightliner長(zhǎng)頭卡車的風(fēng)格,變成了平頭卡車,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋也變成了歷史。diru整車的設(shè)計(jì)充分考慮了空氣動(dòng)力學(xué),盡可能使空氣動(dòng)力最優(yōu)化。diru的發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)然不像現(xiàn)在的卡車那樣“瘋狂”地“吃油

45、”了,diru將會(huì)有8個(gè)電動(dòng)機(jī)一起驅(qū)動(dòng)整車,非常環(huán)保,完全實(shí)現(xiàn)零污染零噪聲。駕駛室的前窗設(shè)計(jì)可使駕駛員視野良好。牽引車和掛車的車輪均采用嵌入式的設(shè)計(jì)方式,有利于降低空氣阻力。diru還采用一種超級(jí)耐磨的輪胎作為材料,大大降低diru的維修成本。車外的設(shè)計(jì)那么先進(jìn),那么車內(nèi)會(huì)是什么樣子的呢?也許是一個(gè)寬敞的睡覺的地方,一間寬敞的大房子。圖2.6-3 aero概念車由josh shercliff設(shè)計(jì)的2030年美國(guó)長(zhǎng)距離運(yùn)輸aero卡車發(fā)布。這款車最大的特點(diǎn)是它每一寸的設(shè)計(jì)都充分考慮到了空氣動(dòng)力學(xué),讓車輛在長(zhǎng)距離運(yùn)輸中可以節(jié)省更多的燃油。整車采用了低風(fēng)阻的流線型設(shè)計(jì),配以類似于弓形設(shè)計(jì)的車身,這樣

46、的設(shè)計(jì)讓車輛即使是在高速公路上高速行駛,抓地力也可以有效保證。這款車駕駛室的前窗設(shè)計(jì)非常與眾不同,駕駛員在這樣的駕駛室里幾乎可以實(shí)現(xiàn)全景視角。這款車的整體設(shè)計(jì)還仿照了f1賽車的一些概念,所以從圖片上看,整車的設(shè)計(jì)跟傳統(tǒng)的美式卡車大相徑庭。美國(guó)人采用歐洲人的理念設(shè)計(jì)出這款相當(dāng)美觀的極具空氣動(dòng)力學(xué)的未來長(zhǎng)距離運(yùn)輸廂式車,不得不讓人驚嘆。 圖2.6-4 沃爾沃“螞蟻”概念車作為國(guó)際上最大的卡車巨頭之一,沃爾沃怎么能在概念車的設(shè)計(jì)上落后?沃爾沃推出了名為“螞蟻”的概念車。這款車第一眼看上去就能讓人想到螞蟻。“螞蟻”是一款純電動(dòng)重卡,車輛最前方藍(lán)色的部分是放置鋰電池組的地方。由于鋰電池組在長(zhǎng)期運(yùn)行中容易

47、發(fā)熱,所以“螞蟻”在車輛的最前方還設(shè)計(jì)了一個(gè)通風(fēng)口,可以讓銼電池組在運(yùn)行過程中有效散熱?!拔浵仭钡能嚿砗芟褚活w子彈頭,駕駛室前方的材料為透明的含氧硝酸鋁。這種新材料的使用和車窗的設(shè)計(jì)保證了駕駛員有更好的視野,讓駕駛變得更安全。“螞蟻”的底盤采用了大量輕質(zhì)材料,如玻璃鋼薄片和鋁等。整個(gè)車輛的輕量化程度很高。這款車設(shè)計(jì)的最大的亮點(diǎn)是車輛里面可以裝載微型集裝箱,用戶可以將微型集裝箱的位置租給不同的公司,更好地保證每趟運(yùn)輸都有足夠多的貨物,避免空載。這款概念車之所以會(huì)取名為“螞蟻”,不僅是因?yàn)橥庑伍L(zhǎng)得像螞蟻,而且設(shè)計(jì)師alex marz的整個(gè)設(shè)計(jì)靈感就來自于螞蟻。螞蟻在互相交流、運(yùn)輸食物等過程中,總是

48、結(jié)合在一起,像積木一樣。這款概念車也是一樣,牽引車和掛車相互連接起來,每一個(gè)裝貨的車廂就像其中一個(gè)積木可以裝載不同公司的貨物。“螞蟻”的尾部還裝配了一個(gè)很像螞蟻尾巴的“空氣動(dòng)力記憶”,這個(gè)“尾巴”會(huì)根據(jù)車輛的運(yùn)行情況進(jìn)行形狀的變化,來時(shí)刻保持車輛在良好的空氣動(dòng)力學(xué)下運(yùn)行。通過觀察螞蟻的行為來為我們的日常生活提供解決方案,真是一個(gè)有創(chuàng)意的想法。第三章 重型卡車空氣動(dòng)力學(xué)及人機(jī)分析3.1重型卡車空氣動(dòng)力學(xué)分析1973年的一天,美國(guó)國(guó)家航天局(nasa)工程師edwin j. saltzman騎著自行車,一輛牽引車呼嘯而過,他第一次感到空氣形成的沖擊波將它推向路基,險(xiǎn)些撞到路邊的大樹;當(dāng)車輛通過后,

49、氣流又將自行車反向吸回到車道。國(guó)外汽車工程研究表明,一輛重型牽引半掛車,在88.5公里/小時(shí)行駛,每行駛1.6公里需要推開大約18噸的空氣。在當(dāng)年車輛技術(shù)狀況與道路情況下,大多數(shù)卡車需要近一半的馬力用來克服空氣阻力。工程師之后深入思考,決定幫助卡車減輕風(fēng)阻形成的氣流沖擊波與尾部的局部真空,已使氣流更平順的通過卡車;同時(shí)提高車輛的燃油效率。隨后美國(guó)宇航局的工程師們開始嘗試,將飛機(jī)及航天飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究與經(jīng)驗(yàn),用以大型卡車的是設(shè)計(jì)改造工作。氣動(dòng)最優(yōu),是汽車設(shè)計(jì)的完美追求,用理性的科學(xué)塑造感性的藝術(shù),真實(shí)而美麗。重型卡車龐大的身軀和特殊的工作環(huán)境,決定了不同于轎車的性能要求,空氣動(dòng)力學(xué)

50、的造型研究能夠美化造型,改善性能,提高效率。其實(shí)從20世紀(jì)初期,人們開始認(rèn)識(shí)汽車動(dòng)力特性的同時(shí),就開始關(guān)注汽車行駛的氣動(dòng)力影響。對(duì)于汽車整體外觀,其變化的幾個(gè)階段就是考慮了氣動(dòng)性能產(chǎn)生的影響。汽車車速的提高對(duì)汽車的性能提出了更高的要求,加上石油價(jià)格的上漲,使汽車設(shè)計(jì)中對(duì)如何改善燃油經(jīng)濟(jì)性提出了更苛刻的要求。而空氣動(dòng)力學(xué)特性直接影響著汽車的驅(qū)動(dòng)特性、穩(wěn)定性、操作性、燃油經(jīng)濟(jì)性、加速性能和噪聲特性等方面。 空氣阻力是空氣動(dòng)力學(xué)中最主要的分支,所謂的空氣動(dòng)力學(xué),研究的是可觀察到的在物體周圍或通過物體的氣流活動(dòng)的全部過程??ㄜ囋谛旭傔^程中,受到的空氣阻力由四部分組成:1:表面阻力,是指氣流通過車輛外表

51、面時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力,該阻力主要是由車體外形,以及安裝在車體外的零部件,如后視鏡、車門把手、車燈、車頭裝飾件等對(duì)氣流干擾引起的阻力,此阻力會(huì)對(duì)半掛車和公共汽車等長(zhǎng)尺寸車輛產(chǎn)生較大影響。2:壓差阻力,壓差阻力的大小取決與紊流區(qū)的大小,特別是尾部紊流區(qū)的大小。在氣流變成紊流的點(diǎn)處,會(huì)形成部分的真空區(qū),這樣就產(chǎn)生了壓差阻力。在卡車設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師需要努力減小紊流表面,從而減小真空區(qū)面積。3:誘導(dǎo)阻力,它是作為壓差阻力的一部分,是由于車輛行駛過程中頂部和底部的空氣壓力不同而造成的,壓差阻力和誘導(dǎo)阻力在總的空氣阻力中所占比例最大。4:車內(nèi)阻力,是因?yàn)闅饬魍ㄟ^車頭內(nèi)的散熱器、發(fā)動(dòng)機(jī)等引起的阻力。已知的自然界中

52、,水滴的風(fēng)阻系數(shù)最低,只有0.05;垂直平面物體的風(fēng)阻系數(shù)最高為1.0,卡車通常風(fēng)阻系數(shù)為0.6-0.8左右。風(fēng)阻系數(shù)cd是物體受空氣阻力影響大小的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),車輛風(fēng)阻系數(shù)是通過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)所確定的一個(gè)數(shù)學(xué)參數(shù),用它可以計(jì)算出卡車在行駛時(shí)的空氣阻力。2008年5月30日,在意大利南部著名的nardo高速環(huán)型賽道,一臺(tái)總重為40噸的新款奔馳actros 1844 ls半掛車創(chuàng)造了一項(xiàng)新的吉尼斯世界記錄:世界上油耗最少的40噸重卡。經(jīng)過12728公里的測(cè)試下來,其百公里平均油耗達(dá)到讓人驚訝的19.44升。 取得這個(gè)驚人的成績(jī),除了卡車優(yōu)秀的綜合性能以為,良好的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)也是主要功臣之一。從圖片上可以

53、看出,這臺(tái)actros卡車的主要空氣動(dòng)力套件有與掛車貨箱幾乎平行的車頂導(dǎo)流罩,側(cè)導(dǎo)流罩,側(cè)裙板以及掛車裙板,平滑的復(fù)合板貨箱也為降低風(fēng)阻做圖3.1-2 奔馳actros 出了貢獻(xiàn)。這些東西的組合讓這臺(tái)半掛actros車身相當(dāng)平整,很少有形成紊流區(qū)的地方。在歐美廠商卡車設(shè)計(jì)的過程中,必不可少的一項(xiàng)工作就是風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),通過它能得到知道車輛風(fēng)阻到底有多大,什么地方會(huì)形成紊流,以便于以后的修改,而在國(guó)內(nèi),相當(dāng)多的卡車廠家開發(fā)新車的時(shí)候都去關(guān)注整車的可靠性,如何降低生產(chǎn)成本等等大問題去了,而忽略了車輛的空氣動(dòng)力學(xué),這個(gè)能有效降低油耗的細(xì)節(jié)。下圖為福萊納卡車進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),強(qiáng)有力的大功率風(fēng)扇能模擬卡車在高速行駛中所遇到的風(fēng)力。通過白色煙霧能讓設(shè)計(jì)人員清楚的看清楚氣流通過車身時(shí)的動(dòng)向,同時(shí)也能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)有紊流產(chǎn)生的地方。圖3.1-3 卡車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)通常牽引半掛車的空氣阻力有四個(gè)主要部分:車頭迎風(fēng)區(qū)域,牽引車與掛車之間的空隙,掛車底盤部分,掛車尾部。通過安裝導(dǎo)流組件,可以改善空氣阻力對(duì)車輛的影響,這也是非常有效的辦法,但卡車導(dǎo)流組件不僅僅是車頂導(dǎo)流罩這么簡(jiǎn)單。圖3.1-4 卡車空氣阻力主要部分牽引車通常的

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