汽車造型設(shè)計簡介－－尺寸篇

2003-04-14 17:47:05 來源： pcauto 作者：PCauto

無標(biāo)題文檔

一、外形尺寸參數(shù)
汽車設(shè)計中由設(shè)計師去彌定的外形尺寸包括：長、寬、高、軸距、輪距、前后懸長和離地距等。各參數(shù)的含義見下圖：

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 二、各級汽車的尺寸標(biāo)準(zhǔn)
彌定汽車尺寸所要考慮的因素主要是機械布局和使用要求，其中機械布局視乎廠家各自的設(shè)計方案有所差異；使用要求則主要由汽車所針對的目標(biāo)市場級別而定。下表是根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)的各主要級別（主要乘用車）的常見尺寸范圍:


單位：米	長度	寬度	高度	軸距	典型代表
歐洲、亞洲轎車：
小型兩廂轎車	3.6-4	1.5-1.7	1.3-1.5	2.2-2.5	夏利
小型三廂轎車	4.1-4.4		1.3-1.5	2.3-2.6	豐田COROLLA
中型轎車	4.3-4.7	1.7-1.8	1.3-1.5	2.6-2.8	捷達
中大型轎車	4.6-4.9	1.7-1.9	1.3-1.6	2.7-2.9	日產(chǎn)CEFIRO
大型轎車	4.8-5.2	1.8-2	1.4-1.6	2.8-3.2	奔馳S-CLASS
其他車種：
中型越野車	4.5-4.9	1.7-2	1.7-2.0	2.5-2.8	三菱PAJERO
中型MPV	4.4-4.8	1.7-1.9	1.5-1.9	2.7-3	豐田PREVIA
中型皮卡（pickup）	4.7-5	1.6-1.8	1.4-1.6	2.7-2.9	豐田HILUX
特殊規(guī)格：
日本輕自動車（K-CAR）	<3.7	<1.5	不限	不限	奧拓
美國標(biāo)準(zhǔn)大型房車	5.2-5.5	1.8-2.1	1.3-1.5	2.8-3.3	林肯TOWNCAR
美國標(biāo)準(zhǔn)多用途車（SUV）	5-5.5	1.8-2.2	1.8-2.2	2.8-3.2	別克GL8
一級方程式賽車	4.2-4.4	<1.8	0.9-1	2.8-3.1

其中我們看到美國車的尺寸比歐、日的標(biāo)準(zhǔn)大很多，這主要是因為美國地大車少，油價低廉，對于汽車空間的要求遠大于對省油性能的要求。日本則正好相反，為了改善道路擁擠情況，日本政府對汽車的稅收等級是以外形尺寸（主要是占地面積長*寬）來劃分的，車身越大使用費用越高。因此日本汽車造型設(shè)計所追求的是“空間利用率”，即在有限的車身尺寸下爭取最大的內(nèi)廂空間�？梢哉f日本車造得緊湊的目的是為了符合法規(guī)；歐洲人也熱衷于小型車，但他們造小車的主要目的是省油和使用方便；而美國人的生活環(huán)境決定了他們用不著把汽車造得太緊湊。

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三、如何彌定具體尺寸
確定汽車尺寸首先要服從機械布局，然后要滿足各項應(yīng)有的功能，如必須具備載客、載貨的空間等。下面詳談各尺寸的具體確定方法： 

長度
長度是對汽車的用途、功能、使用方便性等影響最大的參數(shù)。因此一般以長度來劃分車身等級。車身長意味著縱向可利用空間大，這是顯而易見的；但太長的車身會給調(diào)頭、停車造成不便。4米長與5米長的汽車在駕駛感覺上會有很大的差異，一般中小型乘用車長4米左右，接近5米長的可算作大型車了。 
寬度
寬度主要影響乘坐空間和靈活性。對于乘用轎車，如果要求橫向布置的三個坐位都有寬闊的乘坐感（主要是足夠的肩寬），那么車寬一般都要達到1.8M。近年由于對安全性的要求，車門壁的厚度有所增加，因此車寬也普遍增加。日本車對寬度的限制比較嚴(yán)，大部分在1.8M以下，歐洲車則傾向增大車寬。但是車身太寬會降低在市區(qū)行走、停泊的方便性，因此對于轎車來說車寬2M是一個公認(rèn)的上限。接近2米或超過2米的車都會很難駕駛。道路用車（大貨車、大客車）的車寬一般也不能超過2.5米。
對于車外倒后鏡不能折疊的車輛，規(guī)格表上的寬度一般把外伸倒后鏡也包括在內(nèi)，因而有些歐洲轎車規(guī)格表上的寬度接近甚至超過2米（例如FIATMULTIPLA寬度為2010mm），各位明察即可。 
高度
車身高度直接影響重心（操控性）和空間。大部分轎車高度在1.5米以下，與人體的自然坐姿高度相比低很多，主要是出于降低全車重心的考慮，以確保高速拐彎時不會翻車。MPV、面包車等為了營造寬闊的乘坐（頭部空間）和載貨空間，車身一般比較高（1.6米以上），但隨之使整車重心升高，過彎時車身側(cè)傾角度大；這是高車身車種的一個重大特性缺陷。此外在日本，香港等一些地區(qū)，大部分的室內(nèi)停車場都有高度限制，一般為1.6米，這也是確定車高的重要考慮因素。小型車為了在有限的占地面積內(nèi)擴大車廂空間，近年有向上發(fā)展的趨勢，如豐田的YARIS（高1500mm）和標(biāo)致206（1430mm），以及一批超過1.7M的日本K-CAR級RV（如鈴木WAGONR），車身都比傳統(tǒng)的小型車高出很多，重心升高導(dǎo)致的主動安全性下降是必然的。 
軸距
在車長被確定后，軸距是影響乘坐空間最重要的因素，因為占絕大多數(shù)的2廂和3廂轎車，乘員的坐位都是布置在前后軸之間的。長軸距使乘員的縱向空間增大，直接得益的是對乘坐舒適性影響很大的腳部空間。在行駛性能方面，長軸距能提高直路巡航的穩(wěn)定性，但轉(zhuǎn)向靈活性下降，回旋半徑增大。因此在穩(wěn)定性和靈活性之間必須作出取舍，取得適當(dāng)?shù)钠胶狻?div id="qqqqqqqqqqqq" class="pageNumber">4回頂部

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前、后懸
從圖一可見：車長=前懸+后懸+軸距。所以軸距越長，前后懸便越短。最短的懸殊長可以短至只有車輪，即為車輪半徑1/2。但除了一些小型車要竭力增加軸矩來擴大乘坐空間外，一般轎車的懸長都不能太短，一來軸矩太長會影響靈活性，二來要考慮機械零件的布局。例如前橫置引擎前輪驅(qū)動的轎車，引擎一般會安置在前軸的前方，因此前懸必須有一定的長度（例一）；但前懸也不應(yīng)過長，以確保爬坡通過性，越野車為了保證爬坡、越臺的能力，前懸都很短（例二）；一些高性能跑車的前后懸取值主要是出于對前后重量平衡和動態(tài)重心轉(zhuǎn)移的考慮（例三）。近年為了滿足嚴(yán)格的正面撞擊測試法規(guī)，有加長前懸的趨勢，目的是容納車架的撞擊緩沖結(jié)構(gòu)。后懸則可以比前懸稍長


例一前置引擎前輪驅(qū)動的轎車，因為要騰出空間安放引擎，前軸要向后移，形成很長的前懸。國產(chǎn)富康、夏利、桑塔納都屬于這種類型。		例二圖中的A、B角分別稱為接近角和離去角，是衡量汽車通過性的重要指標(biāo)。由圖可見角度越大，車身能安全通過的坡度越大。其中接近角尤為重要，因此越野車的前懸都很短。		例三懸長對汽車的動態(tài)表現(xiàn)也會有影響，例如增大前懸可以增加轉(zhuǎn)向過多，以抵消車架本身的轉(zhuǎn)向不足傾向。所以設(shè)計高性能跑車不僅是要好看那么簡單。

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輪距
輪距直接影響汽車的前后寬度比例。與其它尺寸相比，輪距更受機械布局（尤其是懸掛系統(tǒng)類型）的影響，是造型設(shè)計師需要在很早期就確定的參數(shù)。一般轎車的前輪距比后輪略大（相差約10-50MM），即車身前半部比后半部略寬，這與氣流動力學(xué)有關(guān)（將在以后詳述）。但一些特殊機械布局的汽車，如法拉利的512TR，由于后軸安放了大型的水平對向12缸引擎，使其后輪距遠大于前輪距，這就需要以特別的造型設(shè)計來配合。在操控性方面，輪距越大，轉(zhuǎn)向極限和穩(wěn)定性也會提高，很多高性能跑車車身葉子板都向外拋，就是為了盡量擴大輪距。 
離地距
離地距即車體最低點與地面的距離。后驅(qū)車的離地最低點一般在后軸中央，前驅(qū)車一般在前軸，也有些轎車的離地距最低點在前防撞桿下緣（氣流動力學(xué)部件）。離地距必須確保汽車在行走崎嶇道路、上下坡時的通過性，即保證不"刮底"。但離地距高也意味著重心高，影響操控性，一般轎車的最低離地距為130mm-200mm，附合正常道路狀況的使用要求。越野車離地距普遍大于200mm。賽車由于安裝了擾流車身部件，并且要降低重心，離地距可以低至50mm，當(dāng)然前提是賽車跑道路面平坦，在普通街道上肯定是不可行的。