汽车设计史.doc

.从汽车造型变化看时代发展今天的汽车设计以功能化为优先造型设计决定一款车的命运，这并不是空穴来风。汽车设计大师乔治亚罗汽车造型设计不简单汽车作为一种商品，首先向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一项综合构思，但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。汽车造型主要涉及科学和艺术两大方面。设计师需要懂得车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。同时，设计师更需要有高雅的艺术品味和丰富的艺术知识，如造型的视觉规律原理、绘画、雕塑、图案学、色彩学等等。汽车造型发展史自1886年第一辆汽车诞生以来，汽车造型从最早的马车型到箱型、从甲壳虫(参数配置图库)型发展到流线型，从船型、锲型到现在最常见的复合型。在探讨汽车造型时，不能单纯的从外形讨论外形，应该把眼界放到整个汽车设计系统中，在这个系统不仅有车、有人、还包括自然环境、社会环境也就是社会文化，即我们在讨论汽车造型时不应忘记他的人文因素。手工艺时期18861915大工业时代的前奏精英文化的表现受19世纪末英国及其他欧洲国家“工艺美术”运动的影响，法国新艺术运动波及整个欧洲。当时的汽车作为一种新兴事物，在外形上仅仅是马车的延续，敞篷或活动布篷，大而窄的硬式车轮，只不过是用内燃机换下了马匹，没有车身设计可言。随着乘坐舒适性的要求，车身加装了挡风板、挡泥板等构件。该时代马车型汽车仅仅针对少数富人生产，多是手工定制，作坊式运作，讲究装饰与手艺。一个真正的汽车时代即将到来。大工业时代1915-1980s915之后汽车造型迅速转向注重功利的实用化，是整个造型发展史上最重要、最耐人寻味的时期。福特的T型车是那个时代的代表19151930箱型汽车设计的民主运动箱型汽车投入使用是建立在巴德制造工艺与流水线结合的基础上，以福特T型车为主，19151930年代，箱型车一直都唱主角。1930sl940s流线型汽车最佳的精神安慰流线型风格起源于1920年代末，直到1950年代，在长达二十余年中，风靡整个设计领域。从最初的飞机到火车、汽车，从电冰箱到吸尘器，从口红到饮料瓶，流线型风格成为带动销售最典型的因素。流线型风格起源于欧洲。设计师将飞机设计中的空气动力学概念引入汽车，以降低风阻提高速度。钢板冲压工艺的出现为流线型汽车大批量生产提供了条件。但将流线型风格发扬光大的却是美国人。汽车的物质功能正好与当时人们渴望飞奔、逃离现实的原始欲望相吻合。著名的Firebird概念车就是这一主题的综合体现。它在精神方面的价值大于它在物质方面的价值。1950s船型汽车商业性设计船型车是吸取甲虫型后排舒适性与横风稳定性两方面教训，重新挖掘箱型车的布局优点而问世的。如1953年克莱斯勒NewYorker、1949年福特V8等，由于启动性能、舒适性与布局合理性等综合性能最优，经久不衰，至今仍然是汽车设计的蓝本。五十年代是船型车盛行的年代，那时的汽车宽敞、华丽，但耗油多，功能也不尽完善。船型汽车主要特征是乘客舱、发动机舱和行李舱明显分三段，称“三厢式”，船型车外表简洁，为各种巴洛克风格的装饰件提供了尽隋发挥的舞台。由凯迪拉克首先推出的所谓飞行梦幻风格，灵感来自飞机、火箭等飞行器。汽车被加上尾鳍，车棚光滑地从车前沿向后掠过，尾鳍从车身中伸出，形成喷气飞机喷火口的形状，让它成为一种喷气时代高速度的标志。例如凯迪拉克的埃多拉多车，在汽车两侧、尾部装上尾翼、垂翼、水平翼等，而车头模仿鱼雷、火箭。这些噱头注定是昙花一现，毫无功能意义可言。1960s楔型汽车享乐主义形是汽车界追求速度的高潮，无论功能还是造型，楔形都是完美的 ，既适于高速安全行驶，又富于动感和冲劲。其主要特征是前低后高，头尖如楔。不少车型为了追求动感，在车头作楔形效果，为后来的现代复合型汽车提供了基础。1960年代是楔型汽车的天下，消费社会具有“年轻化”特色。当时福特公司项目主管艾柯卡看准了这个潜力巨大的市场，极力推动野马项目的实施，1962年，福特开始研发了野马的第一辆概念车野马I型车，取名自在二战中富有传奇色彩的北美P57型野马战斗机。野马车开创了中低档日常用车跑车化的新局面，其影响至今。它的初次亮相是在1962年10月，赛车手丹格尼(DanGumey。)驾着它参加了在纽约举办的美国汽车大奖赛。1965年，拉尔夫那达在任何速度都不安全中指出那些巨大的美国轿车：“虽然装饰华贵，但不安全又浪费能源，完全没有存在的必要”。预示了一个更加理性的时代的来临。1970s紧凑型汽车实用主义接连发生的世界生经济滞胀和两次石油危机，美国车因其造型夸张、喧嚣，更因为大而重，受到重创。美国现代企业管理的代表人物阿尔弗雷德斯隆，极力主张拉开汽车档次，以满足各种不同层次的消费需要。汽车造型的发展被经济型制约耗油量指标强硬地来了个急转弯，T型车时代的箱型朴实风格再次复苏，以两厢掀背型为代表。而船型车，吸取了紧凑的概念，放弃了六十年代的夸张，转向简洁大方，内敛凝重的风格。设计重新回到原点，为消费者和功能而设计，不再屈服于销售的压力。实用小巧的日本车便因其经济、低廉、耗油少的特点，占领了大片市场，跻身世界汽车生产大国之列。1980s多用途轿车多元化需求进入1980年代以后，一种新型轿车MPV多功能轿车问世，它集轿车、旅行车和厢式货车的功能于一身，车内每个座椅都可调整，并有多种组合方式。道奇和克莱斯勒先后推出了Caravan和Voyager，销售形势非常乐观。在家庭中作为第二、第三辆车来使用，尤其被家庭妇女所喜爱，被亲切地称为“太太车”。MPV直无法在中国本土成为市场主流车型，除偏高的售价还不适应中国的消费水平外，一个重要的原因是刚刚富裕起来的中国人主要追求的还是以舒适、气派为主，而亮相的MPV比轿车而言，多了几分优雅，少了几分气派。这对于在传统文化熏陶下的中国消费者来说，满足不了心理上的需求。这种车造型酷似子弹头，在我国被俗称为“子弹头”；在国外，则被称为“蛋形造型”。MPV不仅在外形设计上集流线型与型的优点于一身，而且在制造加工上引进了先进技术，具有未来主义艺术倾向。另外，在功能上，MPV的前风挡玻璃倾斜度很大，外形圆滑，风阻系数很小(小于O.3)，非常有利于车速的提高。1990s重新与精英文化合流1991年，宾西法尼亚推出的“传奇”似乎是对平滑车身的率先突破，基于乘客舱与发动机舱段的宽度不一，该车采用了前后截然区分的两段结构，似乎可视为汽车界解构主义的先锋。紧接着1993年阿斯顿马丁Lagonda新古典主义、文脉主义；FordGT40 标榜的立体主义；新甲壳虫，如钢琴盖板状的后行李箱盖，既有理性主义、高技派的影子，也有波普主义的游戏味道。1996年福特推出FordSynergy2010Concept ，在强烈的未来主义风格背后，我们看到了解构主义的倪端。新世纪注重线与面的时代1990年代末，追求简洁有力线条的“新锋锐”风格悄然出现。1996年，福特推出KAR汽车，标志着“新锋锐”的诞生。该风格强调线条明确锋利，强调面的转折，不同的平面不再是圆滑连接，相互相交、转折、倾斜，形成锋锐的交线和角度。以奥迪为例，曾经以“三个圆打造了奥迪TT和A6。在A4和A8的设计上开始注意用线条将圆分割成面。最大胆的当属宝马Z4 ，在车身侧面从前灯到车门把手的道大弧线，从车门下沿到前翼子板的一道小弧线，再连接一条从A柱往下延伸的直线，在光影下形成了一个yawarl它又仍然很符合空气动力学设计。现在我们能看到的汽车造型也大多饱满圆润，个别地方如腰线部分加入棱线，而前后灯等多位异形灯，不规则多变型，软中带硬。我们看到一个注重线条与面的时代正悄然而至。汽车造型发展趋势汽车造型作为一个系统，除包含车、社会环境、自然环境的因素外，还有最为关键的因素人，社会未来发展趋势最重要的变化就是个人社会地位的变化。个性化二战以后现代主义提倡的民主制度，强调每个人都必须平等。但人与人之间始终存在着许多不同。我们必须承认，所谓清一色的平等只能够创造出一种假象，而并不是真正满足了每个人的需要。所以，今后的汽车造型设计将更多注重个体性与差异性。技术的进步为设计师提供了强有力的技术支持，让他们有能力做出更灵活、更多样化的设计满足消费者的需求，旧有的规格化和标准化将被推翻。目前部分技术实力高超的小型汽车厂商已经开始提供个人定制汽车服务，但要价不菲，2007年曾有美国富商向宾西法尼亚订购了一辆价值300万美元的跑车。消费者参与原始时期，人类使用的器物都是自己制作，并从制作过程中得到满足与成就感，这是人类的本能之一。大工业生产包办了一切制作过程，人得到的只有最后的成品。新的世纪里，这种本能将会被重新提倡。既成品的概念已经成为过去。在不完全否定工业大生产的前提下，现代产业体制将会做出灵活的调整。今后的汽车会像今天我们所能见的电脑产品一样，不再以最终完成品的状态出厂，而是有各种性能升级的空间。汽车产品的使用环境不再固定，而是成了互动的使用环境。日本光冈的KitCar是个人DIY汽车的先驱者，但最终由于质量问题被市场淘汰。人机互动今天的汽车要通过方向盘、脚踏板等笨拙的方法进行操作，但是在将来，先进的、采用人类神经学原理的汽车可以在领会驾驶员意图的基础上，对车辆进行自动导航。又如保时捷的Tiptronic变速器，就是一种能够觉察到驾驶者的意识变化，然后在瞬间决定适当的换挡时机的智能系统。任何人在开车时如果想要立即加速，一定会马上猛踩油门。通过这套系统的电脑可以发掘驾驶者意识的改变，从而立刻调整适当的汽油喷射量，同时降挡。这也是能够将驾驶者的意识与发动机运转两者合二为一的人性化系统。技术进步改变汽车造型增大空间的利用率汽车的保有量不断增加，而相应配套的市政设施、停车场空间等却与发展不相称，这势必要求汽车整车外形尺寸要越小越好，但又不能对乘坐舒适性产生不利的影响，我们可以从五种途径来增大空间利用率：减少发动机所占空间，驾驶室前移；加长轴距，减少前后悬的长度；行李箱向车尾部后移或向车顶部上移；从三厢式向单厢式发展；改变车门开启方式。为了减少发动机所占空间，需要对底盘和整车总体布置进行充分地研究，以便利用有效空间和增加使用空间的可变性，通常前挡风玻璃总是尽量往前移，形成子弹头形状。轴距加长是在车身总长不变的前提下，可以减少前后悬的突出部分，使后排座位的人上下车更加方便，增加乘坐舒适性。行李箱设计尽量向后移或向上移是为了增大乘坐空间，充分利用车顶部的空间。车身布置尽量紧凑合理，浑然一体，使得汽车在满足舒适陛的前提下更加轻便化、流线型化。许多日系小型车将这类设计概念发挥到了极致，比如以大空间著称的日产TIIDA。新能源带来新结构高速、安全、低耗是现代汽车发展的主题。为了适应这个潮流，汽车造型应在严格的风洞试验的基础上做好形态设计，创造楔形车身或流线型楔形车身。未来汽车降低油耗的途径将是多方面的，采用新能源是一项重要措施。能源的改变使汽车造型、内饰、色彩均与众不同。例如电动汽车，采用蓄电池和电动系统为动力，其动力舱部分空间就要比内燃机小得多，大大增加了造型设计的灵活性。由此可见，未来车身的整体形状由于汽车动力能源的不同，将出现丰富多彩的艺术造型。新材料，新工艺随着相关产业的发展，新材料、新工艺将不断出现，为汽车造型提供了更大的发展空间。到现在为止，制约车身造型的一个重要因素就是材料及其工艺性。“造型”并不是一个抽象化的东西，它不可能完全脱离生产实践而单凭艺术与美学独立存在。生产技术是造型设计的基础，技术越先进，工艺越成熟，造型就能发挥得淋漓尽致。为探求新材料、新工艺，从上世纪中叶汽车制造商就进行了塑料取代钢板制造车身本体的研究，到目前已发展到了塑料车身、玻璃钢车身等复合材料的车身时代。大曲面夹层玻璃的成型工艺为车身统一的整体塑造创造了有利条件。同时，全铝车身的出现，给车身造型带来了新的自由空间，因为其质量轻、耗能少、回收陛好，深受设计师的欢迎。电子技术的广泛应用尽管电子技术的应用多数是在看不见的发动机舱内，但驾驶者还是能察觉一些变化。最典型的例子就是如今越来越普及的中控台液晶显示屏和行车电月卤。事实上也大幅改变了汽车内饰的设计。编后语回顾整个汽车大工业时期，汽车造型具有的典型的文化特征，即汽车的造型美感确实是“超功利性”的，而这种“超功利性”必须建立在其“功利性”上，必须满足技术实现与实用功能实现的大前提。功利性与超功利性缺一不可，而人对超功利性美感的追求是一直不懈的终极追求，这是汽车造型发展及引发下一场设计革命的根本内因之一。船型汽车时“商业主义”让我们认识到，设计师能敏锐捕捉到潜在的消费意向不够，还要发挥设计的引导作用，走健康、合理之路，“设计追随销售”是商品社会的顽疾，设计要超越此境地，才能回到为人类设计的本原。所有的新思想在取得了主流的位置之后，总会面临着下一个时代更进步的思想的挑战。19世纪末，工业革命所带来的辉煌成果引发了新艺术运动那样的反叛型设计思潮。而世纪初期萌芽的包豪斯现代理性主义设计，到了四、五十年代已经演变成为了现代设计思想的主流。但是它强烈地主张纯粹的理性化和经济性观点，完全否定了人性的心理需求，这种设计思维模式使人们感受到的是烦躁不安。到了1960年代初期，社会上已经开始出现了逆反现象。时代的思想内涵也因为一次又一次的突破而得以向前推进。相信在新世纪里必定将引发一场新的思想变革。(2) 汽车工程与汽车造型设计车还在很远，就已经听到了发动机的咆哮声。迎面而来的是一辆野马，戴墨镜的小伙子把它停在路边，正在为路人羡慕的眼光得意着，但很快他就被冷落了。一位长发女孩开着一辆火红色的法拉利从他身旁呼啸着经过，优美的车身线条和女孩沉稳的气质掠走了所有人的眼光。女孩和法拉利那令人回味无穷的美真正震撼了人们。领悟汽车造型的魅力并非朝夕可蹴，作为汽车文化的一部分，让我们一起进入汽车造型的殿堂，深入了解这迷人的领域。汽车对很多人来说，已不完全限制于仅仅是一种交通工具，而是一种文化，一种个性化的体现。人们对汽车的造型的要求也越来越高。对普通车迷来说，也许最多关心的就是这车长得什么样；而对一个即将购车的准车主而言，汽车的外型会是一个很重要的选择要素。现代汽车造型发展了几十年，已经形成比较完整的体系，世界各大车厂都在汽车造型方面倾注了大量人力财力。在不断的竞争和对未来汽车世界的探索中，造型设计师们得到了大力的支持，这是汽车造型飞速发展的重要原因。现在，我们分析一下汽车工程对汽车造型的影响。1885年，德国工程师卡尔.本茨(1844-1929)在曼海姆制造成一辆装有0.85马力汽油机的三轮车，拉开了汽车现代史的帷幕。在此后的一百多年内，汽车无论是从车身造型还是从动力源或底盘、电器设备来讲，都有了翻天覆地的变化。其中最富特色、最具直观感的当数车身外形的演变。马车型汽车从19世纪末到20世纪初，世界上相继出现了一批汽车制造公司，除戴姆勒和奔驰各自成立了以自己名字命名的汽车公司外，还有美国的福特公司、英国的劳斯莱斯公司等。当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为无马的“马车”。箱型汽车马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭，美国福特汽车公司在1915年生产出一种新型的福特T型车，这种车的车室部分很像一只大箱子，被称为“箱型汽车”。为提高车速，人们开始降低车的高度减小空气阻力。但由于车顶高度的降低影响前方视野，这种方法最终被放弃，转而通过提高功率的方法。这样一来，发动机由单缸变成4缸、6缸、8缸，汽缸一列排开，发动机罩也随之变长。典型的例子就是意大利1931年生产的阿尔法.罗密欧牌汽车的外形。作为高速车，箱型汽车并不够理想，因为它的阻力大大妨碍了汽车前进的速度，所以人们又开始研究一种新的车型流线型。甲壳虫型汽车1934年美国的克莱斯勒公司生产的气流牌小客车，首先采用了流线型的车身外形。1936年福特公司在“气流”的基础上，研制成功林肯和风牌流线型小客车。此车散热器罩很精练，颇具动感，俯视整个车身呈纺锤形，很有特色。流线型车身的大量生产从德国“大众”开始。1933年德国的波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外形的汽车。波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处，使其成为同类车中之王，“甲壳虫”也成为该车的代名词。由于第二次世界大战的原因，甲壳虫型汽车直到1949年才真正大批量生产，并以一种车型累计生产超过二千万辆的记录畅销世界各地。船型汽车美国福特公司经过几年的努力，于1949年推出具有历史意义的新型福特V8型汽车。这种车型改变了以往汽车造型的模式，使前翼子板和发动机罩，后翼子板和行李舱罩融于一体，大灯和散热器罩也形成一个平滑的面，车室位于车的中部，整个造型很像一只小船，所以人们把这类车称为“船型汽车”。福特V8型汽车的成功，不仅在外形上有所突破，还首先把人体工程学应用在汽车的设计上，强调以人为主体来设计便于操纵、乘坐舒服的汽车。从上世纪五十年代至今，船型已成为世界上数量最多的一种车型。鱼型汽车船型汽车尾部过分向后伸出，形成阶梯状，在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷，人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜，倾斜的极限即成为斜背式。这类车被称为“鱼型汽车”。与甲壳虫型汽车相比，鱼型汽车的背部和地面的角度较小，尾部较长，围绕车身的气流也比较平顺，涡流阻力较小。另外鱼型汽车基本上保留了船型汽车的长处，车室宽大，视野开阔，舒适性也好，并增大了行李舱的容积。最初的鱼型车是美国1952年生产的别克牌小客车。1964年美国的克莱斯勒.顺风牌和1965年的福特.野马牌都采用了鱼型造型。自顺风牌以后，世界各国逐渐生产鱼型汽车。鱼型汽车由于鱼型车后窗玻璃倾斜太甚，面积增加两倍，强度下降，产生结构上的缺陷。鱼型车的这一缺点，人们想了许多方法加以克服，例如在鱼型车的尾部安上一只翘翘的“鸭尾”，以克服一部分扬力，这便是“鱼型鸭尾”式车型。楔型汽车为了从根本上解决鱼型汽车的升力问题，人们设想了种种方案，最后终于找到了“楔型”。就是将车身整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，这种造型能有效地克服升力。1963年司蒂倍克.阿本提第一次设计了楔型小客车。“阿本提”诞生于船型车的盛行时代，与通常的外形形成尖锐的对立，因此，未能起到引导车身外形向前发展的作用，直到1966年才被奥兹莫比尔.托罗纳多所继承。楔型对于目前所考虑到的高速汽车，已接近理想造型。现在世界各大汽车生产国都已生产出带有楔型效果的小客车，这些汽车的外形清爽利落、简洁大方，极富现代气息。汽车发展到鱼型，关于空气阻力的问题已经基本解决，楔型继承了这一成果，并有效地克服了鱼型车的升力问题，使汽车的行驶稳定性有了显著的提高，当之无愧为目前最为理想的车身造型。进入21世纪后，从世界各大汽车博览会推出的多款新概念车看，造型更是更具个性化和特色。车身造型的未来发展趋势综合起来主要有以下：1.气动最优化一部汽车车身造型发展史，从某种意义上说就是一部不断追求具有最佳气动造型的历史人们一直在努力研究能够减小气动阻力且气动稳定性好的车身造型，今后这将仍是未来车造型追求的目标之一，但更主要的工作是在研究气动行驶稳定性上。未来的气动造型最优应满足以下几点:(1)最佳气动性能的车身外形只能通过计算机辅助设计和部分实验得出;(2)车身所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零;(3)车身所受的气动升力理论上为略小于零;(4)减少气功阻力虽然不再是主要目标，但气动刚力系数不应大于0.2.2个性化车身气动最优化是否会导致未来汽车外形的雷同，从而失去个性化，其实汽车车身造型的发展过程己经揭示了这个问题的答案。在车身造型的历史发展时期，可能会由于追求气动造型的优化而使得某一种车型成为一个时期内的主导车型，但决不是唯一、就是同一主导车型，也由于气动特性非唯一评定指标而形成不同风格，随着社会发展，社会意识和美学观念，造型过程中会