汽車造型設(shè)計(jì)知識(shí)講座—汽車尺寸

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

　　二、各級(jí)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(jī)械布局和使用要求，其中機(jī)械布局視乎廠家各自的設(shè)計(jì)方案有所差異；使用要求則主要由汽車所針對(duì)的目標(biāo)市場(chǎng)級(jí)別而定。下表為我根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的各主要級(jí)別（主要乘用車）的常見尺寸范圍：

　　其中我們看到美國(guó)車的尺寸比歐、日的標(biāo)準(zhǔn)大很多，這主要是因?yàn)槊绹?guó)地大車少，油價(jià)低廉，對(duì)于汽車空間的要求遠(yuǎn)大于對(duì)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(duì)汽車的稅收等級(jí)是以外形尺寸（主要是占地面積長(zhǎng)*寬）來(lái)劃分的，車身越大使用費(fèi)用越高。因此日本汽車造型設(shè)計(jì)所追求的是“空間利用率”，即在有限的車身尺寸下爭(zhēng)取最大的內(nèi)廂空間。 　　可以說(shuō)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?cè)煨≤嚨闹饕康氖鞘∮秃褪褂梅奖�；而美�?guó)人的生活環(huán)境決定了他們用不著把汽車造得太緊湊。 　　三、如何彌定具體尺寸 　　確定汽車尺寸首先要服從機(jī)械布局，然后要滿足各項(xiàng)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：

　　１.長(zhǎng)度

　　長(zhǎng)度是對(duì)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(zhǎng)度來(lái)劃分車身等級(jí)。車身長(zhǎng)意味著縱向可利用空間大，這是顯而易見的；但太長(zhǎng)的車身會(huì)給調(diào)頭、停車造成不便。4米長(zhǎng)與5米長(zhǎng)的汽車在駕駛感覺上會(huì)有很大的差異，一般中小型乘用車長(zhǎng)4米左右，接近5米長(zhǎng)的可算作大型車了。 　　２.寬度 　　寬度主要影響乘坐空間和靈活性。對(duì)于乘用轎車，如果要求橫向布置的三個(gè)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(dá)到1.8M。近年由于對(duì)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(duì)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(huì)降低在市區(qū)行走、停泊的方便性，因此對(duì)于轎車來(lái)說(shuō)車寬2M是一個(gè)公認(rèn)的上限。接近2米或超過(guò)2米的車都會(huì)很難駕駛。道路用車（大貨車、大客車）的車寬一般也不能超過(guò)2.5米。 　　對(duì)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(guò)2米（例如FIAT MULTIPLA寬度為2010mm），各位明察即可。 　　３.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(shí)不會(huì)翻車。MPV、面包車等為了營(yíng)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(guò)彎時(shí)車身側(cè)傾角度大；這是高車身車種的一個(gè)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(chǎng)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(kuò)大車廂空間，近年有向上發(fā)展的趨勢(shì)，如豐田的YARIS（高1500mm）和標(biāo)致206（1430mm），以及一批超過(guò)1.7M的日本K-CAR級(jí)RV（如鈴木WAGON R），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(dòng)安全性下降是必然的。 　　４.軸距 　　在車長(zhǎng)被確定后，軸距是影響乘坐空間最重要的因素，因?yàn)檎冀^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(zhǎng)軸距使乘員的縱向空間增大，直接得益的是對(duì)乘坐舒適性影響很大的腳部空間。在行駛性能方面，長(zhǎng)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? 　　5.前、后懸

　　　　

　　從圖一可見：車長(zhǎng)=前懸+后懸+軸距。所以軸距越長(zhǎng)，前后懸便越短。最短的懸殊長(zhǎng)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(lái)擴(kuò)大乘坐空間外，一般轎車的懸長(zhǎng)都不能太短，一來(lái)軸矩太長(zhǎng)會(huì)影響靈活性，二來(lái)要考慮機(jī)械零件的布局。例如前橫置引擎前輪驅(qū)動(dòng)的轎車，引擎一般會(huì)安置在前軸的前方，因此前懸必須有一定的長(zhǎng)度（例一）；但前懸也不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，以確保爬坡通過(guò)性，越野車為了保證爬坡、越臺(tái)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(duì)前后重量平衡和動(dòng)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(cè)試法規(guī)，有加長(zhǎng)前懸的趨勢(shì)，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(zhǎng)一些。 　　６.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(jī)械布局（尤其是懸掛系統(tǒng)類型）的影響，是造型設(shè)計(jì)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(dòng)力學(xué)有關(guān)（將在以后詳述）。 　　但一些特殊機(jī)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(duì)向12缸引擎，使其后輪距遠(yuǎn)大于前輪距，這就需要以特別的造型設(shè)計(jì)來(lái)配合。在操控性方面，輪距越大，轉(zhuǎn)向極限和穩(wěn)定性也會(huì)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(kuò)大輪距。 　　７.離地距 　　 　　離地距即車體最低點(diǎn)與地面的距離。后驅(qū)車的離地最低點(diǎn)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(diǎn)在前防撞桿下緣（氣流動(dòng)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(shí)的通過(guò)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。 　　最后必須補(bǔ)充一下，汽車的長(zhǎng)、寬、高、軸距是影響乘坐空間的四要素，但這只是基礎(chǔ)，要在尺寸大的車身上設(shè)計(jì)出空間充裕的座艙，還必須精心設(shè)計(jì)車廂輪廓。這就是所謂的“利用率”問(wèn)題，而它又與全車的整體布局息息相關(guān)，這將在后面的章節(jié)中綜合介紹。