（设计艺术学专业论文）重型车车身造型设计研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 重型卡车是经济建设必备的生产资料，它可实现快速高效的资源调配、物品 流通，给社会的发展建设带来有力的物质保障。随着经济全球化的发展，不论在 发达国家，还是发展中国家，重型卡车一直是重要的运输工具，重卡研发从初期 的安全，实用逐渐向良好机械性能，安全环保、驾乘舒适、大吨位、高档化发展， 性能美、驾乘美、造型美是现代重卡研发的新要求。 早在十九世纪初期，卡车的设计研发已经出现在国外汽车工业中，发展到今 天已经有百年历史，技术研发水平、产品质量处于领先地位，并形成自身的产品 特点和品牌文化。其中以欧洲和北美洲的重卡产品最为领先，是其他地区重卡工 业学习和交流的对象。中国现在处在经济高速发展阶段，基础设施建设、西部大 开发、重振东北老工业基地、发展社会主义新农村、鼓励发展高速重载车等等国 家政策的推行，已经引起重卡市场的迅速扩大，国内重卡市场大吨位、高档化竞 争越来越明显，加上国外重卡品牌以合资、技术转让的方式大量涌入，迫使中国 的重卡研发向国际化水平靠拢，从“制造型”向“风格型”“品牌型”迈进。 本课题正是基于一种国际化的高度，以重卡产品的造型为研究对象，结合空 气动力学、设计艺术学、品牌学、设计色彩学以及国内外优秀的重卡产品，通过 对不同知名品牌重卡造型的查阅、分析并归纳，发现其造型的共性和差异，得出 造型规律和方法，即使不能诠释重卡造型方法之全部，也能起到抛砖引玉的作用。 本文分为七个章节。第章是概述部分，对卡车的定义、分类、重卡造型的 构成元素进行概括性论述，明确重卡产品的分类和造型的内容，即“设计什么”； 第二章是对国内外重卡发展及现状的认识，通过对国内外现有重卡产品的分析， 得出不同地区重卡造型的风格特征，并提出重卡造型的特点；第三、四章研究了 影响重卡造型的因素，分别从重卡造型的审美规律和空气动力学的角度进行阐 述，目的在于通过分析研究影响重卡造型的因素，明确重卡造型设计应当从哪些 方面入手，应当注意哪些问题，即“从何入手”；第五章是通过前面的分析和理 解，得出重卡造型设计的方法，分别从审美、气动优化和局部造型三方面进行总 结，即“如何设计”；第六章是成功重卡造型案例分析，两个案例很好的印证了 重卡造型设计方法的适用性，为设计实践提供一套可参考的设计方法；第七章是 全文的结论部分，对整篇论文作了全面的总结。 关键词：重型卡车，造型设计，空气动力学，审美规律，设计方法 武汉理工大学硕士学位论文 a b s tr a c t t h eh e a v y - t r u c ki st h ei n d i s p e n s a b l em e a n so fp r o d u c t i o no fe c o n o m i c c o n s t r u c t i o n ，i tc a nm a k ea l l o c a t i o no fr e s o u r c e sa n dc i r c u l a t i o no fg o o d sb ef a s t h j g l 】一e f f i c i e n t ，a n dt ot h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t yh a v ea ne f f e c t i v em a t e r i a lp r o t e c t i o n w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h ee c o n o m i cg l o b a l i z a t i o n , n om a t t e ri nd e v e l o p e dc o u n t r y , o rd e v e l o p i n gc o u n t r i e s ，t h eh e a v y - t r a c kh a sb e e na ni m p o r t a n tm e a n so ft r a n s p o r t t h er & do fh e a v yt r u c k sh a sb e e nd e v e l o p e dg r a d u a l l yf r o ms a f e t y , p r a c t i c a l i t yi n t h ee a r l yd a y st og o o dm e c h a n i c a lp e r f o r m a n c e ，s a f e t ya n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ， c o m f o r t a b l e n e s s ，l a r g et o n n a g e , u p m a r k e t g o o dp e r f o r m a n c e ，c o m f o r t a b l ed r i v i n g , a r t i s t i cs t y l i n g , w h i c ha r et h en e wr e q u i r e m e n t st ot h er & do fm o d e mh e a v yt r u c k s i ni n i t i a ls t a g eo ft h e1 9 t hc e n t u r y , t h er & do fh e a v yt r u c k sa l r e a d yp r e s e n t e d ， a n dh a sah i s t o r yo fo n eh u n d r e dy e a r su n t i lt o d a y i ne u r o p ea n dn o r t ha m e r i c a , t h e h e a v y t r a c kp r o d u c ti si nal e a d i n gp o s i t i o ni nt e c h n o l o g ya n dq u a l i t y , a n di th a si t s o w nc h a r a c t e r i s t i c so ft h ep r o d u c ta n db r a n dc u l t u r e ，w h i c hh a sb e c o m et h et a r g e to f t h es t u d ya n dc o m m u n i c a t i o nt oo t h e rr e g i o n s c h i n ai sn o wi nas t a g eo fr a p i d e c o n o m i cd e v e l o p m e n t ，t h ec o n s t r u c t i o no ff a c i l i t i e s ，t h ed e v e l o p m e n to ft h ew e s t e r n r e g i o n , t h ed e v e l o p m e n to ft h e o l di n d u s t r i a lb a s e si nn o r t h e a s t e r nc h i n a ，t h e d e v e l o p m e n to ft h en e ws o c i a l i s t i cc o u n t r y , t h ea d v o c a c yt ot h ed e v e l o p m e n to f h i g h s p e e dh e a v y - d u t yt r u c k s ，a n ds oo n t h e s es t a t ep o l i c i e sh a v ea l r e a d yc a u s e dt h e m a r k e to ft r u c kt oe x p a n dc o n s t a n t l y , c h a r a c t e r i s t i c so fl a r g et o n n a g ea n du p m a r k e t h a v ea p p e a r e di nt h em a r k e tc o m p e t i t i o n i na d d i t i o n ，m a n yf o r e i g nb r a n d se n t e r i n g t h ec h i n e s em a r k e tt h r o u g hj o i n tv e n t u r e sa n dt e c h n o l o g yt r a n s f e rm a k et h er & d o f h e a v y t r u c kd e v e l o p t o w a r d si n t e r n a t i o n a l i z e d l e v e l ，a n d t r a n s f o r mf r o m ”m a n u f a c t u r i n g ”t o ”b r a n d 。”s t y l e ” t h i ss u b j e c ti se x a c t l yb a s e do nt h ei n t e r n a t i o n a lp e r s p e c t i v e ，r e g a r d sm o d e lo f t h ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a lh e a v y t r u c kp r o d u c t sa st h er e s e a r c ho b j e c t w ec a n f i n dg e n e r a l i t ya n dd i f f e r e n c eo ft h em o d e l ，t h e no b t a i nl a wa n dm e t h o do ft h em o d e l ， a c c o r d i n gt oa e r o d y n a m i c s ，a r td e s i g n ，b r a n d ，c h r o m a t i c sa n de x c e l l e n th e a v y t r u c k p r o d u c t sa th o m ea n da b r o a d ，t h r o u g hs e a r c h i n g , a n a l y z i n ga n ds u m m i n g 叩t h e h e a v yt r u c ks t y l i n go fd i f f e r e n tf a m o u sb r a n d s t h ep a p e rd i v i d e si n t os e v e nc h a p t e r s t h ef i r s tc h a p t e ri sa no v e r v i e w , i t o u t l i n e st h ed e f i n i t i o no ft m c lc l a s s i f i c a t i o n ，a n dt h ec o n t e n to fm o d e l i n g , n a m e l y , ”w h a tw ed e s i g n ；t h es e c o n dc h a p t e rd e s c r i b e sa n da n a l y z e st h es t a t u sa th o m ea n d 武汉理工大学硕士学位论文 a b r o a df o rh e a v yt r u c k s ，a n dg e th e a v y - t r u c k sm o d e l i n gf e a t u r e s c h a p t e ri i ia n d1 v d e s c f f o e sa b o u tt h eh e a v y - t r u c km o d e l i n gf a c t o r s ，w h i c ha s p e c t sd ow eb e g i nf r o m t od e s i g n ；c h a p t e rv p r o p o s ed e s i g nm e t h o d s ，”h o wt od e s i g n ”；c h a p t e rv ii st h e s u c c e s s f u lc a s ea n a l y s i s ，w h i c hv e r i f i e st h e a p p l i c a b i l i t yo ft h em e t h o d , a n di t p r o v i d e sa s e to fd e s i g nm e t h o d sf o rt h ed e s i g n ；s e v e n t h c h a p t e ri st h ec o n c l u s i o n k e yw o r d s ：h e a v y t m c k , s t y l i n g , a e r o d y n a m i c s ，a e s t h e t i cr u l e s ，m e t h o d so fd e s i g n m 武汉理工大学硕士学位论文 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：罂煎日期：孕址一 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保 留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) ( 注：此页内容装订在论文扉页) 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 卡车定义和分类 第一章概述 载货汽车( 货车，g o o d sv e h i c l e ) ，俗称卡车( t r u c k ) ，是一种主要为载运 货物而设计和装备的商用车辆。 按照国家新颁布实施的汽车分类标准g b t 3 7 3 0 卜2 0 0 1 汽车和挂车类 型的术语和定义，载货汽车分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货 车、专用作业车( 消防车、救险车、垃圾车、清洁车等特殊工作的车辆) 、专用 货车( 罐式车、乘用车运输车、集装箱运输车等运输特殊物品的车辆) 。( 如图 i - i ) 汽车和挂车类型的术语和定义( g b t 3 7 3 0 卜2 0 0 1 ) 货车分类及定义 序号术语定义示意图 货车一种主要为载运货物而设计和 装备的商用车辆，它能否牵引 一挂车均可。 1 1 普通货车一种在敞开( 平板式) 或封闭 瓣 ( 厢式) 载货空间内载运货物 的货车。 1 2 多用途货在其设计和结构上主要用于载 垄 运货物，但在驾驶员座椅后带 国有固定式或折叠式座椅，可载 运3 个以上的乘客的货车。 1 3 全挂牵引一种牵引牵引杆式挂车的货 瓣 货车车。它本身可在附属的载运平 台上运载货物。 1 4 越野货车在其设计上所有车轮同时进行 驱动( 包括一个驱动轴可以脱 武汉理工大学硕士学位论文 汽车和挂车类型的术语和定义( g b t 3 7 3 0 卜2 0 0 1 ) 货车分( 续) 开的车辆) 或其几何特性( 接 近角、离去角、纵向通过角、 最小离地间隙) 、技术特性( 驱 厕 l il l i 动轴数、差速锁止机构或其他 造觜”型式机构) 和它的性能( 爬坡 度) 允许在非道路上行使的一 种车辆。 1 5 专用作业在其设计和技术特性上用于特 麝i l 垄 殊工作的货车。例如：消防车、 救险车、垃圾车、应急车、街 道清洗车、扫雪车、清洁车等。 1 6专用货车在其设计和技术特性上用于运 蝴 输特殊物品的货车。例如：罐 式车、乘用车运输车、集装箱 运输车等。 按照公路运行时厂定最大总质量( g a ) ，即载重吨位划分： 微型货车( g a 1 8 吨) 轻型货车( 1 8 吨 g a 6 0 吨) 中型货车( 6 0 吨 1 4 吨) 按照驾驶室的外形和结构分类，它又可分为： 长头载货汽车，如s c a n i at 1 4 4 ( 如图卜2 ) 平头载货汽车，如s c a n i ar 4 7 0 ( 如图1 - 3 ) 半长头载货汽车，如s c a n i ac o n c e p t 6 ( 如图i - 4 ) 图卜2s c a n i at 1 4 4图卜3s c a n i ar 4 7 0图卜4s c a n i ac o n c e p t 6 2 武汉理工大学硕士学位论文 重型卡车，简称重卡，指一种载重吨位在1 4 吨以上，主要为载运货物而设 计和装备的商用车辆，具体适用在基础建设、港口码头、区域开发等经济建设 和商业活动中，发挥物流运输、资源调配等功能的运输工具，分为长头载货汽 车、平头载货汽车，半长头载货汽车。 1 2 重型卡车车身构成元素 1 2 1 车身造型的总体分类 从工程技术学角度，汽车造型是确定汽车的形状，其造型理论属于产品设 计的范畴；从市场营销学的角度看，汽车造型必须能够赢得消费者的好感。就 此而言，可以认为支撑汽车造型的决定性力量，是技术与美学的结合。正如呼 唤中国风一文作者林晓燕女士所说，是“透过面、线的组合分割，以微妙的 层次和转折，将极具个性风采和时代感的车身造型艺术与空气动力学完美揉合， 艺术与技术浑然天成。”“3 科学与美学，技术与艺术，逻辑思维与形象思维，工 程技术人员与市场营销人员的结合，是造型成功的基本条件。 汽车造型也即车身造型，整车造型设计分为外观设计和内饰设计两部分。 结合工程技术和艺术设计，汽车的造型设计可分为形体构成、线形构成、装饰 构成、色彩和面料构成四部分。 1 ) 形体构成，是指汽车的基本形状和整体分块，取决于汽车总布置和车身 总布置。经整车总布置设计，可确定汽车各个总成的相对位置和乘客座位以及 内部空问尺寸，按照这些总成的外部轮廓并考虑适当的空隙，就可以定出汽车 的基本形状。 显然，汽车的总布置与匀称美观的比例之间有一定的距离，既不能使汽车 追求完美的比例而严重损害汽车的功能，同样也不能想象在一个尺寸完全不协 调的结构上可以塑造出完美的车身形体。在这个阶段中，通常造型设计师集中 各方面的意见绘制外形构思草图( 数量较多) ，并与总布置设计师相互配合，协 调汽车各块形体比例划分，使之符合比例规律，解决汽车结构性能与美观的形 体之间的矛盾，获得完美的汽车外形。 2 ) 线形构成，是指赋予汽车外形覆盖件具体的形状，既各个总成部分的外 i l l 陈友新市场营销与汽车造型结构艺术，汽车工业研究，2 0 0 3 2 ，p 2 3 武汉理工大学硕士学位论文 轮廓造型设计。它是在总布黄设计基本完成之后，进一步使汽车外形获得精确 的曲线形状的阶段。 在汽车外形构思草图经过征集意见和讨论之后，选择若干优秀的图样绘成 更完整的彩色效果图，并以这些效果图为依据着手制作汽车模型，起先是缩小 比例的模型，如有必要，可放大成全尺寸1 ：1 模型，同时，还需要制造1 ：l 内室模型，以便对汽车适用性和室内造型设计进行探讨。 3 ) 装饰构成，是指散热器面罩、保险杠、灯具，车轮装饰罩、雨刷、后视 镜、标志、浮雕式文字等的造型设计和位置以及车体v i 的设计。 4 ) 色彩和面料构成，是指对已经设计完成的造型进行外部色彩设计，并对 驾驶室各个部分的表面蒙皮进行色彩、花纹、材质、纹理的设计选配，总体要 求色彩内外和谐统一，内饰材料舒适美观。 1 2 2 车身造型具体构成元素 上一节所讲的“车身造型内容”是对各类汽车产品造型研究的总体论述， 而汽车类型、使用环境、价值观念、地域文化等等因素使车身造型进一步具体 化，细分化，差异化。 比如，概念车和量产车。概念车需要的是对新造型、新技术、新材料、新 能源的研发利用，设计过程中不必太多的考虑成本、市场、人们的审美观念等 因素，车身造型上多是对未来趋势的种科学大胆的预测；普通量产车受到现 有市场、成本、价值观念的影响，必须在求新的同时遵循品牌形象、秉承设计 风格，符合市场需求，造型上往往是总体不变，局部变化。再如，客车和载货 汽车，同属商用车，客车驾乘空间为整个车身，外部造型为长方体，以载人为 主要目的，设计的重点是对乘载空间的合理优化；载货汽车以载货为主要目的， 由于几乎全部功能系统都集中在车的前部，后部的装载区( 集装箱、挂斗等) 为配装件，故设计的重点在驾驶室( 俗称车头) 的内外造型上，通常我们所说 的载货汽车造型设计主要是指车头造型和驾驶室内部造型设计。 4 武汉理工大学硕士学位论文 汽车产品是由若干个相关联的功能构件组合而成的，作为汽车造型设计师， 应该对汽车造型结构有全面的了解，这样才能确保造型功能的完整，设计方案 的可行。 图1 - 5 车身造型的构成元素 针对重型卡车的外观造型，我们从其结构出发，以构成重卡车身各个部分 为研究对象，将其定义为元素，重型卡车车身造型由若干个元素构成。以东风 天龙牵引车为例，其造型元素分为：保险杠、灯具( 前大灯、雾灯、顶灯等) 、 散热器格栅( 前面罩格栅、保险杠格栅) 、导流装置( 导流罩、导流片) 、挡泥 板、轮罩、车门、a 立柱、后视镜组合、挡风玻璃、二级踏步、其它饰件( 车体 标识、雨刮、遮阳板、汽笛等) ( 如图卜5 ) 。 5 武汉理工大学硕士学位论文 第二章国内外重型卡车发展及现状 2 1 简述卡车的发展 1 8 9 5 年，现代汽车工业的先驱者之一卡尔本茨( k a r l b e n z ，1 8 8 4 1 9 2 9 ) 设计了世界上第一辆卡车，1 8 9 6 年德国制造了第一辆载货汽车( 如图2 - i ) 。二 十世纪初期，卡车只是运货马车、铁路以及海路等运输方式的一种补充形式。 随着两次世界大战的爆发，科学技术的进步，社会物质需求的不断增加，载货 汽车逐渐成为重要的运输工具，和其他汽车一样，由最初功能单一、驾乘简陋、 冰冷的运输机器、以“物”为中心的运输工具，逐渐转变为功能完善，驾乘舒 适安全、移动的家、以“人”为中心的现代产品。 从六十年代以来，重型卡车经历了从长头型到目前占市场绝大多数的平头 型演变过程。平头卡车，由于其发动机完全伸进驾驶室内部，故可大大缩短整 车的长度，装载空间利用率最高，同时驾驶室内视野开阔，成为目前比较受欢 迎的车型。到上世纪九十年代，重型汽车性能愈来愈趋于成熟稳定，人们再也 不能满足重型车那单调的造型，重型汽车本身的外在美在激烈的竞争中也扮演 着越来越重要的角色。 2 2 国内外现有重型卡车造型现状 2 2 1 欧洲重卡 欧洲重卡品牌：b e n z ，v o l v o ，r e n a u l t ，s c a n i a ，m a n ，i v e c o ，o a f 6 武汉理工大学硕士学位论文 造型现状：欧洲重卡造型发展比较完善，不同品牌拥有各自的设计风格， 特征鲜明，理念清晰。欧洲重型卡车代表了当今世界最先进的技术，追求舒适 性和安全性，模块化和系列化设计程度高，以平头卡车为主，这也是现在国际 上比较流行的造型样式，整体风格简洁、大气、力量感强，局部细节变化丰富、 细腻、立体，形体大、平、方、正、稳重，遵循动力学原理，棱角过渡圆滑、 动感流畅，线条简洁明快，流畅、挺拔，造型的品牌特征鲜明( 如图2 2 ) 。 图2 - 2 ( 欧洲b e n z 、v o l v o 、m a n 、r e n a u l t 、s c a n i a 、i v e c o 、d a f ) 2 2 2 北美重卡 北美重卡品牌：f r e i g h t l i n e r ，k e n w o r t h ，p e t e r b i l t ，i n t e r n a t i o n a l ， m a c k ，s t e r li n g 造型现状：北美洲，以美国为主，购买者更喜欢长头车，原因是美国车辆 7 武汉理工大学硕士学位论文 长度标准允许，良好的公路状况，更大的碰撞缓冲空间以及对驾乘舒适的追求。 n a v i s t a ri n t e r n a t i o n a l m a c k 图2 3 北美重卡品牌车型 在平坦而宽敞的高速公路上，司机打开自动巡航系统，不用自己驾驶，只用休 闲地坐在驾驶位上欣赏路边的风景，甚至可以把脚放到方向盘上，只要他们觉 着舒服。”这是描述美国司机在高速公路上驾驶的情况，给人一种舒适、自由的 感觉。由于长头车的发动机移出了驾驶室，使驾驶者获得更大的活动空间，当 发生碰撞时，长头车大1 3 米至1 5 米的吸能溃缩区优于平头车，这些正好迎 合了驾乘者对舒适、安全的要求。 8 武汉理工大学硕士学位论文 北美的重型卡车由于车身结构的不同，风格特征与平头车有所差异。就整 体而言，现有产品造型分为传统型和现代型两种，如图2 - 3 中给出的p e t e r b i l t 、 w e s t e r ns t a r 、m a c k 的产品，这三款车型的形面构成走向表现为竖直、水平， 以直角或近似直角的面面相交关系配以小弧度倒圆角接合，金属本色和油漆色 结合，排气管外露，给人马力无限，动力强劲之感，让人联想起蒸汽机时代的 轰鸣声和机械美感，故将其定义为传统型； 相对于传统型，现代型的排气管隐藏，形面构成光顺流畅、棱角过渡圆润， 整体气动感强，向前聚集的形面流线，配以鲜亮的色彩，产生强烈的速度感， 静中有动，蓄势待发。( 如图2 - 3 中n a v i s t a ri n t e r n a t i o n a l 、k e n w o r t h 、v o l v o ) 北美重型卡车的共性为：体面关系以大块面构成为主，体量感强，粗犷有 力，细节造型( 如发动机格栅、各种车灯等) 与整体形成强烈的体量对比，更 加反衬出重卡的强悍和力量。长鼻的构造使造型产生视觉上的延伸感和空间上 的阻隔感，给人以方向感和安全感；而且，与平头车一样，不同品牌保持着各 自的造型风格，局部和细节造型迥异。 而北美驾驶者对个性、自由的追求，使得卡车带有浓厚的艺术气息，车体 彩绘是北美卡车特有的文化特征；( 如图2 - 4 ) s c a n n i a 车身彩绘p e t e r b i l t 车身彩绘 k e n w o r t h 车身彩绘 图2 - 4 带有车体彩绘的重卡 9 武汉理工大学硕士学位论文 2 2 3 亚洲重卡 亚洲卡车更多地侧重于经济性，配置和装备简单实用，对安全性、舒适性 和使用寿命要求不高，其中，日本和韩国是我国主要合作伙伴。 日韩：相对欧洲和北美的卡车品牌，亚洲的重卡显得谦和了许多，日本和韩 国是亚洲重卡的主要设计制造国，造型上多了些细腻和柔和，稳重内敛，经济 实用。主要有日本( i s u z u ，m i t s u b i s h i ，h i n o ，u d ) ，韩国( h y u n d a i ) 。日本 日野( h i n o ) 日产柴( u d ) 图2 - 5 日本重卡 和韩国的重型卡车设计多是向欧洲学习来的，受路况和国家车辆法规的影响， 以平头车为主，整体造型特点与欧洲相似。( 如图2 5 ) 中国： 中国重型卡车品牌：一汽( f a w ) ，东风( d f m c ) ，中国重汽，重庆红岩，陕 西重汽，北汽福田，北方奔驰，南京春兰，上海汇众，江淮汽车等。( 如图2 6 ) 造型现状：中国载货车的设计研发较之国外晚了五十年，目前汽车企业都 以追求直接经济效益为目的，相对于国外，研发投入处于初级阶段，主要以生 产制造为主，整体设计侧重经济性、实用性，安全、美观、舒适等方面开始逐 渐向欧洲品牌靠拢，技术研发的方式为“技术引进”一“自我开发”一“联合设 计一，相对来说缺乏自身的产品特点和品牌文化，但从整个发展趋势来看具有 良好的发展前景，从单纯的购买、使用国外技术，到结合自身技术能力来转化 吸收，最终实现技术本土化，形成自主的研发能力。 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 东风天龙中国重汽豪沃 江淮格尔发一汽奥威 北汽欧曼陕汽德龙 图2 6 中国不同品牌的重卡 近几年，随着与国外技术合作的开展和中国重型车市场的迅速扩大，中国 重型卡车的发展势头迅猛，出现了一汽“天王系列”、东风“天龙系列”、江淮 “格尔发系列”、陕汽“德龙系列”、北汽“欧曼系列”等一批真正意义上的重 型卡车，这些车型整体造型具有现代气息，比例均衡，简洁大气，刚健稳重， 开始注重造型的审美价值和品牌特征，通过向国外著名重卡品牌借鉴学习，造 型逐渐向简洁、现代的方向发展，但多数产品常常被称为e t 系和欧系风格，中 国化的重卡风格还有待发展。 武汉理工大学硕士学位论文 2 3 重型卡车车身造型的特点 一个成功的汽车艺术造型既体现着一个国家、民族的风格和人文素质，也 是集美学、科学技术完美结合的工艺品。重型卡车作为汽车家族中的巨无霸， 威猛高大的身躯，强劲持久的动力，稳重大气的外表，舒适安全的驾乘，这辆 运动的“雕塑”，常常以其超凡的艺术魅力，使人为之倾倒，在乡间、在城市、 在郊外、在港口，形成了一道道风景线，为城市和大地增加了动感和美感。作 为汽车家族的一员，重型卡车的造型拥有汽车造型的共性，也有其自身的特点。 2 3 1 造型艺术性 造型的艺术性本质首先体现在产品本身的形式美创造过程中。单纯满足功 能需要而不具备审美愉悦的产品，是失败的设计。人类与生俱来的对美的追求， 需要通过客观物的载体得以体现，从这个角度来说，产品形式美的创造，并不 仅仅是为了产品的美观和漂亮，而是为满足人在使用时的审美关照，满足人使 用时所获得的审美感受而存在的。 艺术性是人的精神需求，也是人性中融合文化、时尚、经验所形成的复杂 统一体，通常带有一定的普遍性因素。因此，在产品设计表现上，往往以流行 的风格样式来对应。这是设计艺术的艺术性本质最表面，也是最活跃的体现。 形式美是功能美的抽象形态，是指构成物外形的物质材料的自然属性( 色、 形、声) 以及它们的组合规律( 如整齐、比例、均衡、反复、节奏、多样统一等) 所呈现出来的审美特性。 物质材料的自然属性构成了形式美的基本因素，形式美是形式因素本身所 具有的美，是对美的形式的知觉抽象。作为内容的形式因素往往是依附于一定 的具体物质而存在的，它不仅再现着物的实在性内容，而且还象征并暗示着某 些观念的内容，但形式美的关照却往往是超越了这些内容而只保留了形式因素 本身的性格特征和情感意蕴，因此，它还具有相对独立的审美特征。由形式因 素组成的形式美，是需要按照一定的组合规律组织起来的。这种组合规律是形 式因素自身构成美的结构原理，在美学中称为形式美法则。诸如整齐一律、平 衡对称、比例、对比调和、节奏、和谐等。 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 在具体的汽车造型活动中，结合形式美法则，以变化和统一、对比和调和、 均衡和稳定、比例和尺度、节奏与韵律、过渡与呼应、比拟与联想、视觉与 错觉等结构规律构成车身，达到使用功能、认知功能和审美功能的和谐统一， 产生良好的品牌形象和艺术美感。 2 3 2 造型创新性 造型创新，即产品造型的创造性设计，或局部改良，或全新开发，以达到 更佳的造型美感和产品形象。创造性是设计艺术的本质所在，是产品造型活动 得以进步发展的关键。 汽车造型设计和其他产品设计一样，是一种艺术设计与技术设计并行发展 的过程，本身就是一个不断寻求突破和创新的创造性活动。来自对旧有车身造 型、造型功能、附加价值、设计定位等方面不足因素的分析，是确定设计目标 的前提，而如何更好地解决其现有的不足，更好地使设计对象的综合价值得以 发挥，是确立设计目标所必须回答的问题。这是一个寻求解决问题最佳办法的 过程，也是需要发挥设计师创造性能力的过程。不断地选择组合，不断地突破 创新，使设计的最终实现展现出富有创造性的迷人风采。 汽车造型创新，是保持汽车产品生命力、维护品牌形象、增强企业竞争力 的重要手段，具有社会性、时代性及人文特征。汽车的艺术形象不但折射出一 个社会和时代的特色，也反映一个国家科技水平、审美观念和人文素质。一方 面，新材料、新工艺、新技术开发为造型创新的实现提供了物质保障，科学技 术的进步影响着那个时代的汽车造型；另一方面，不同社会和地域文化产生的 审美差异和认知水平，让造型创新带有浓厚的人文特色，比如美国汽车的粗犷、 法国汽车的浪漫、意大利汽车的激情、英国汽车的端庄等，这些经典的设计特 征即反映了地域人文差异也体现了审美观念的社会性特征。 2 3 3 色彩适宜性 色彩适宜性，是指产品色彩设计应当遵循色彩原理、符合人的视觉审美规 律，章显时尚特征和品牌形象，符合不同地域、文化下的审美要求。 对消费者而言，随着物质的丰富，精神需求的提升，人们的审美诉求日益 武汉理工大学硕士学位论文 增加，色彩逐渐成为消费者购买卡车的参考因素。 美国营销界总结出了“7 秒定律”消费者会在7 秒内决定其购买意愿。 而在这短短7 秒内色彩占6 7 的决定因素。1 法国色彩大师郎科罗先生曾经说过， 色彩能够在不增加成本的基础上，提高产品的附加价值1 5 3 0 。产品的色彩设 计作为其外观设计的重要组成部分，其任务就是解决产品形象的问题，就像化 妆师一样，改变人的长相不是他的任务，这种“硬功”也许是整容师的任务。 但是色彩设计师确是使用化妆这种“软功”色彩来改变其面貌的。这是一 种投入少而增加产品附加值高的有效手段。“ 对环境而言，卡车穿梭在城乡、市镇之间，宜人的车身色彩能点缀生活、 美化环境。 庞大的身躯，强劲的动力，威悍勇猛的外表，亮丽的色彩，从熙攘的车流 中奔腾而来，身边一辆辆轿车无奈的随风退去，这正是重型卡车行驶中的风采， 亮丽色彩配以强悍、力量、性感的外形，令它“先色夺车”，给生活带来强烈的 时代气息，让环境充满亮丽宜人色彩。 对产品而言，车身色彩应该符合产品特点，通常汽车车身的主色调为一种 或两种，很少选三种以上。色调过多，显得色彩凌乱，视觉感受缺乏主特征， 且加工工艺烦琐，成本增加。 2 3 4 气动造型最优化 气动造型最优化，意即在空气动力学作用下的汽车造型设计，通过实验研 究、理论分析、数值计算等手段，从造型上实现理想的风阻系数，获得最佳气 动性能，以满足性能、人机工程学、工艺学、美学造型及安全法规等方面的要 求。 以往，汽车的空气动力学研究对象多以乘用车为主，随着全球卡车市场的 不断扩大、公路运输比重增加、燃油价格上涨、安全及环保意识的提升，对卡 车造型的空气动力学研究成为卡车研发部门的重要研究课题。 不同于乘用车的造型多样化，现有重型卡车仅有两种基本造型长头载 货汽车和平头载货汽车。驾驶室，俗称卡车车头，是重型卡车的全部性能和功 1 2 l 申明，色彩让品牌伞方位增值，h t t p ：脚帆鲫抽e c o r n m a r k e t i n g 1 2 6 h t m l ，2 0 0 6 6 1 3 1 粱勇，色彩经济与流行成凶，中国流行色协会，2 0 0 6 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 能总成部分，是卡车设计制造厂商研发的主要对象，不同于乘用车的乘载整体 化，重型卡车的货厢作为配装件和驾驶室是两个分离开来的产品，由于重型卡 车在工作中常常和不同的货厢配装，因此气动造型研究中往往要考虑货厢与驾 的距离、高度、宽窄关系，不同的尺寸差异关系产生不同的风阻系数，在行驶 过程中产生不同的气动性能。( 如图2 7 ) 图2 7 驶室厢体与驾驶室的不同配装( 从左至右为v o l v o 、达夫、北汽欧曼) 重型卡车的气动造型研究，应该结合自身工作特点，除了研究驾驶室外形 的空气动力性能，同时要从货厢与驾驶室的尺寸、配装关系上研究其对气动力 的影响，通过安装附加装置优化气动性能。 2 3 5 品牌可识性 品牌可识性，是指通过产品某些特征化的设计( 如色彩、造型、标志、功 能等) ，让用户能够直观地识别出该产品品牌，甚至联想到凝结在这些特征上的 品牌形象、文化理念，这些特征也就成为一种品牌符号，传达出企业文化、品 牌形象，使同类产品差别化，提升产品竞争力，增加附加值。 品牌是一个复合概念。美国营销学者约翰菲利普琼斯认为：“品牌是一 种名称、术语、标记、符号或图案，或是他们的相互结合，用以识别某个销售 者或某群销售者们的产品或服务，并使之与竞争对手的产品和服务相区别。” 从概念中我们不难看出品牌是产品身份、品质的象征，是增强同类产品竞争力 的有效手段，创立品牌、发展名牌，已经成为众多企业追求的首要目标和重要 战略措施。 现代产品作为企业文化、品牌形象的载体，不仅仅具备使用功能，还包含 着心理需求、价值认同与社会识别等人文需要，传达着某种价值观、审美情趣、 1 4 l 赵光忠主编，产品研发与卖点设计，中国时代经济出版社。2 0 0 5 1p 5 4 武汉理工大学硕士学位论文 行为导向等文化内涵，从情感、审美、功能等多个层面满足消费诉求，导致购 买行为的产生，确保品牌在目标市场中的持久形象和强大生命力。 品牌形象外在表现为产品的外观、使用性能、售后服务、售价等方面，在 购买行为中，消费者最先感受到的就是产品外观。心理学的研究发现，人类获 得信息的途径8 3 是通过人的视觉得到的。人们特别相信自己的眼睛，把它视 为价值判断的主要依据。“1 从工业设计的角度来说，产品品牌可识性即是外观可识性，对产品的色彩、 造型、标志等方面进行整体或局部的特征化设计，或称为风格化设计，并确保 这些设计特征在后续产品研发中的延续性和持久性，从而在长期的产品研发、 市场宣传、销售过程中形成稳定的视觉语言和品牌识别符号。 同其他工业产品一样，重型卡车也应该具备良好的品牌可识性，不同品牌 的卡车除了具有特有的汽车标志外，造型设计也应风格化，特征化。 柳( 英) 罗杰斯( r o g e r s ，b ) 著，王琳琳译，产品创新战略，东北财经大学出版社，2 0 0 3 4p 8 9 武汉理工大学硕士学位论文 第三章重型卡车造型设计遵循的审美规律 3 1 重卡造型的形式美 形式美法则是在长期的审美实践和艺术实践中形成的，是一种美的普遍规 律。产品形式美是形式与内容的统一，并非简单遵循形式美法则进行产品造型 设计，这样的造型只能是机械的元素堆叠，即使有感官美感，也缺乏思想和生 命力，不能产生审美层次的提升。形式美要求的产品造型，一方面，具有美感 的产品应该符合形式美法则，呈现良好的外观形态、比例结构、线面构成关系 等感官美；另一方面，通过外在形态传达造型设计风格、寓意、人文特征等精 神层面的美。重型卡车的造型设计亦是如此。 结合形式美法则的普遍构成规律，通过对重型卡车的造型分析，产品形式 美在重卡造型中的构成规律概括为：统一与变化、比例、对称与均衡、节奏与 韵律、对比与调和、主从与重点。 统一与变化 统一与变化是造型的总原则。变化是指相异的各种要素组合在一起时形成 了一种明显的对比和差异的感觉，变化具有多样性和运动感的特征，而差异和 变化通过相互关联、呼应、衬托达到整体关系的协调，使相互间的对立从属于 有秩序的关系之中，从而形成了统一，具有同一性和秩序感。统一与变化，是 相互对立又相互依存的统一体，缺一不可。 “统一”表现为同品牌、同系列产品的造型风格整体一致性；“变化”表现 为同类产品的造型改进创新、不同品牌的造型特征差异化。在造型设计中既要 追求外形、色彩求新求异，又要防止各造型元素组合凌乱。在追求系列产品的 统一风格时，也要防止缺乏变化引起的呆板单调，因此在统一中求变化，在变 化中求统一，使产品具有良好的艺术美感觉。 国外知名的卡车厂商，其产品造型体现出鲜明的统一与变化的原则。例如， 世界第三大载货车生产商斯堪尼亚( s c a n i a ) ，其产品细分为四个系列，其中的 大车身系列是按照车身尺寸划分的，分为p 系列低顶平头驾驶室；r 系列一 一高顶平头驾驶室；t 系列传统长头驾驶室。每一系列均有不带卧型、带卧 武汉理工大学硕士学位论文 图3 - 1 型号分别为p 2 3 04 x 2 ，r 4 2 06 x 2 高顶平头，t 3 8 06 x 4 的s c a n i a 卡车 图3 2s c a n i p 、r 、t 三个系列车型的侧视图 型和双排座驾驶室等变型品种。 图3 一l 和图3 2 是s c a n i a 的p 、r 、t 三个系列车型，从图中我们可以清晰 的看到统一与变化的造型原则。 如图3 1 ，虽然属于不同型号和不同系列，但是整体造型风格统一、造型特 征鲜明一致，在外形尺寸( 长、宽、高等) 和局部造型( 车项造型的差异、平 头长头的外形) 上又各有不同。 又如图3 2 ，更加清晰的表现出s c a n i a 系列车型的整体造型特征统一性， 让人感觉p 、r 、t 系列如同由一个车型进行局部拉长、缩短变化后的结果。但 是细节各有不同，让购买者不会眼花缭乱，能够有的放矢。 武汉理工大学硕士学位论文 变化与统一是造型设计的大原则，这种原则下设计的产品，造型可识性强， 有利于品牌认知，形成对品牌的忠诚度。 比例 比例是指卡车车身外形各构成元素的大小、长短在局部与局部、局部与整 体间的对比协调的形面尺寸关系，是形体获得整体、均衡感等视觉美感的关键。 就如艺术大师达芬奇所主张的：“美感应完全建立在各部分之间神圣的比例关 系上。”阎 比例的表现形式：黄金分割比例、平方根比例、整数比例、贝尔( b e l l ) 数列等。各种比例只有灵活的运用在造型才能发挥良好的艺术效果。 如黄金分割比例，即将一直线分成不等的两段并满足比例关系( 长段总长 = 短段长段= i i 6 1 8 = 0 6 1 8 ) 。统计数据表明，通常轿车的轴距与总长之比都在 i ：1 6 1 8 i ：i 7 3 2 之间，轿车车窗下边线使车身侧面成为黄金分割比例。 对称与均衡 对称式的造型是造型形