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PININFANINA造型开发设计工作指南 CHERY 汽研院车身部造型科：刘予 04-02-29-04-05-25 轿车设计概述及基本概念介绍相关专业对造型设计的影响 设计程序 流程分析 PF & chery评 审 小 结 汽车研发的未来趋势 PF造型给CHERY的 启发 造型设计 培训专场 PF设计 部门简介 目 录 一 PF设计部门简介： The artist director CAS MODELERS MODELERS DESIGNERS The manager of the models PININFANINA The head of the design dep. The manager of the project 注：The head : 1人 The artist director：1人 The project manager:1人 DESIGNERS : 人员:10个 职责:主要提供设计方案,和Sketches的绘制. 没有具体的分开内外饰。 CAS MODELERS: 人员: 12 个 职责:CAS模型的制作. MODELERS(相当于CHERY的敲车师傅) : 人员：40个 一般一个整车3-5个模型工人，前，侧，后三个角度 职责 :具体的实体模型的加工制作（包括喷漆） 办公环境的划分：设计师办公室，CAS模型师办公室，模型制作车间，模型制 作等材料保管室，评审大厅二 轿车设计概述： 轿车车身设计的特点和分类 汽车造型设计 Sketches Rendering CAS Model Mock-up 胶带图：1） 轿车车身设计的特点和分类：具备以下10个基本特点：1 轿车车身设计是新车型开发的主要内容2 轿车车身造型是车身设计的关键环节3 人体工程学在车身设计中占有极重要的位置4 不断提高空气动力学特征5 轻量，安全，高刚性是轿车车身结构设计的主题6 新材料，新工艺的应用不断促进车身设计的发展7 广泛应用电子控制技术及电子装置是车身设计发展的趋势8 市场要素是车身设计中选型的前提9 车身设计必须遵守有关标准和法规的要求10. 车身设计应符合“三化”要求中国轿车技术特点主要表现在以下几个方面：180年代引进的轿车车型已很陈旧，在技术性能，式样和装备等方面不能满足市场竞争的要求。2为满足市场需求，在引进的旧车型上架装了一些技术含量高的零部件（19931996年），如电动天窗，中央控制门锁，店东天险，电动后视镜，后风挡玻璃除霜器，高档收音机，铝合金轮辋，宽轮胎，隔热玻璃，后座安全带，后头枕，副仪表板，金属漆，车顶行李架等。3对引进的旧车型进行车头和车尾的改型设计（1995年以后），使其造型更加适合市场要求和具有现代感。而在其技术性能方面则开始采用电喷发动机，ABS,安全气囊，动力转向，自动变速器等先进技术，以及真皮座椅，电子防盗，三元催化转换装置，可调方向盘，高档CD机和豪华内饰件等。4合资或引进生产具有90年代末期水平的轿车车型，如别克轿车和雅阁轿车。轿车分类及车身特点： 了解各种轿车的分类标准，对于从事轿车产品的开发和设计工作，分析轿车的市场构成情况和需求变化，正确指导新产品的选型是非常重要的。一般地，轿车可按照标准，整车结构型式，车身外形等方面来分类，在这里主要重点介绍下车身型式及使用性能和车身外形的两种分类：1 按车身型式及使用性能分类：（1） 普通轿车：一般布置两排座椅，前座左，右分开，乘坐4-5人，有2门和4门型式，是具有固定车顶的厢式轿车，如下图所示：（2） 大型高级轿车：车身布置可分为2排座和3排座2种，其中最重要的特点是后座为主座，是最佳乘坐位置。在驾驶员座与乘员座之间设有可升降的玻璃隔离装置，且后座空进宽敞，内饰豪华，设备齐全，并根据需要设置特殊装备和安全装置，可乘坐68人的厢式轿车，见图所示，在高级轿车的设计中必须明确，高级轿车并非只求豪华，也决不可以仅以车辆的座位数，动力性，轴距与车长或是内设置豪华程度等某个指标为依据来称其位高级轿车，对高级轿车的要求是多方面的，必须能符合特殊的场合乘用需要。 （3） 轻型轿车：尺寸比普通轿车小，一般为2门，车高比较低，前座比后座要重视，空间也比后座宽敞，是前座为主座的轿车，如图所示。（4） 篷顶轿车：车顶为可折叠式的软篷。顶篷支开时可形成完全封闭的车身，利用手动或液压装置将顶篷折叠缩放于行李舱前部的车身内，便成为一辆敞篷跑车。有2门或4门型式。为提高翻车时的安全性，现代顶篷轿车保留部分车顶和立柱。由于车顶是活动式的，车顶与册窗处的密封性能应采取特殊的结构措施加以保证，如图所示。（5） 硬顶轿车 ：外观与篷顶轿车相似，但具有固定车顶，一般采用金属或塑料制造的硬车顶，有2门或4门型式。与普通轿车相比，车顶轻巧，且车门无窗框，车体中柱无上部分，车身侧面通透感强，但车身结构刚性不如普通轿车好，密封性能要求高。此外，将有中柱上部分而无车门窗框的厢式轿车称为有中柱的硬顶轿车，如图所示：（6） 旅行车：多为普通轿车的变型车，将普通轿车的车顶向后延长至车的后端而成。由于车室被加长，后座可设2排座。乘78人。一般后座的空间及布置设计以实现多用途为主，并设置后开门，采用FF布置型式，后地板保持平整，后座可前移，翻转或折叠，是一种具有较大的载物容积的多用途轿车，如图所示：2 按车身外形分类：轿车按其车身外形特征，一般可分为厢型，流线型和敞篷型。另一方面，从轿车的外形和空间利用率来考虑，又可分为一厢式轿车，二厢式轿车和三厢式轿车，如图所示，显然，一厢式轿车具有最大限度的利用车身底部面积之上空间的特征，是现代多用途轿车设计的主流。而二厢式轿车通常根据其后窗的倾角又分为直背式，舱背式和方背式3种。2） 汽车造型设计： 汽车的造型设计是整车设计中确定产品形象的过程，也是汽车参与市场竞争的重要因素，为整车设计的非常重要的内容。各汽车公司的新车型在问世前造型都被列为机密，并加以特殊措施来保护。一般汽车造型工作包括市场调查，车型比较，了解用户对车身外形的审美要求及变化（如样式，色彩等），外形构思，造型设计及模型制作等。汽车造型设计是整车设计中最具创造性的工作，是工程设计与美工设计完美结合的产物。一方面造型设计应适合时代特点和人类的审美爱好，另一方面，造型设计又要满足结构强度的要求和整车布置设计的要求，满足车身空气动力学的要求而具有最小的空气阻力稀疏，适应车身材料技术的发展。从不断推出的新型车型，概念车和未来汽车上，都可以看到工程学的研究发展在汽车造型中的应用痕迹。因而汽车造型不是那种富庶的简单美化工作，而是独特的综合创作，因为汽车不仅是现代化的工业产品和交通工具，而是一件精致的艺术品，是科学技术与艺术技巧高度融汇交织的结晶。汽车的造型既包括结构，性能，工艺等科学技术因素。也包括艺术因素和社会因素，而加以综合分析，权衡各种因素的作用和影响。汽车造型应满足下列要求：1） 使汽车具有完美的艺术形象。2） 使汽车具有良好的空气动性。3） 使汽车具有良好的工艺性。4） 应保证汽车的良好的适用性。5） 应考虑材料的装饰效果。 汽车设计基本原则： 在造型开发过程中，车身工程结构设计与车身造型设计同步进行，同等重要,在符合engineer设计的基础上进行造型设计，在造型设计过程中，尤其是在做模型过程中，以工程设计为指导。当造型设计与工程设计出现矛盾的时候,在两者之间寻找一个中间状态进行妥协. 3） 车身外形的演变和设计要素： 在汽车的发展过程中，最富特色，最具有直观感觉的变化是轿车车身外形的演变.1. 20世纪初,车身外形仿照马车,以马车方式车身外形为主,车身高度与马车同高,约2.7m。随后在车身上加装挡风玻璃，挡泥板等构件。T型福特汽车问世以后便出现了“厢形车身”，但厢形车身空气阻力大，在当时只能简单地依靠加大发动机的功率来克服空气阻力。2. 20世纪30年代中期，由于汽车空气动力学的研究成果以及减少汽车功率在空气阻力上消耗的要求，轿车车身尺寸开始减少。车高逐渐降低至1.3m1.4m，车宽增加，车身形状呈流线型，于是产生了“甲虫形车身”。但这种车身外形存在着横向风不稳定和乘坐舒适性差等问题。至40年代，由于前轮独立悬架的普及，发动机和座舱前移，车身布置逐渐采用料4门4窗的标准行事。车门采用曲面玻璃，埋入式铰链，以及与外板为一体的行李舱盖，进一步促进了车身的曲面化。此外，作为多用途的厢式送货车，在后部装上座椅作旅行车开始独立发展，直至今天。320世纪50年代，人体工程学的研究与应用，为创造舒适的，宽敞的乘坐空间和车内环境提供了设计依据。导致了“船行式车身”的出现。随后，为使船形式车身仍具有流线型，便出现了在船形式车身基础上的新的流线型车身，即“鱼形车身”。鱼形车身保留了船形车身的舒适性优点，但出现升力问题，使得高速行驶时出现不稳定现象。 在此期间，车身侧面突出的翼子板已消除，翼子板与车门由一个曲面构成，使得车身侧面形状光滑，座舱宽度增加。硬顶轿车开始出现，1954年奔驰公司推出欧翼式车门的跑车。 60年代的欧洲，为意大利豪华车的全盛时期，外形曲线优美的车型不断涌现。此外，车身设计开始追求车身内部的装饰，强调车的个性，而不再是仅仅追求外观。420世纪70年代，由于世界性的石油危机，导致汽车制造业出台一系列的节能法规，如美国的能源政策和保护（1975年），日本的节能法（1979年）等。为达到法规的要求，各汽车制造公司都致力于轻量化，小型化的轿车开发，并提高汽车的空气动力性能。于是出现了发动机前置，前轮驱动，车身尺寸小，布置紧凑而内部空间相对宽敞的“溜背式”二厢形车身。这种车身可以看作是由普通船形车身将后行李舱截掉，增设后门的产物，德国大众公司生产的高尔夫轿车就是这个时代典型的溜背式轿车，其第2代高尔夫于1983年投放市场，车长，宽，高分别为3 987mm, 1 664mm和1 413mm,整车质量885kg,空气阻力系数CD值为0.34 .就连一贯是大型化的美国轿车，也出现了欧洲化的小型化倾向，更加注重车身的实用性和经济性。520世纪80年代以来，轿车车身外形发展具有以下几个特点：（1）由厢形车身演变而来的旅行车造型更趋完善，成为各汽车公司基础轿车车型的一种变型车。（2）将前风挡玻璃和客厢前移，出现车身前部（发动机罩和前风挡玻璃）无明显台阶，内部空间宽敞，外形流畅，呈“子弹头”形的单厢式多用途轿车。（3）轿车车身造型以“契形”为主旋律。即降低发动机罩，增大发动机罩和前风挡玻璃的倾角，升高后行李舱或车尾部高度的车身。（4）车身外形设计更具空气动力性的技术特征。一方面，车身形体设计以最佳空气动力性试验为基础，使得车身表面曲面圆滑化，覆盖件大型化，造型整体感强，另一方面，车身上增设各种空气倒流装置，从而降低空气阻力，提高空气动力性能。批量生产的轿车的空气阻力系数水平已达0.3左右，如奥迪轿车小于0.3，高尔夫（第3代）轿车为0.31等。（5）车身外形设计充分运用新技术，新材料，新工艺等现代制造手段。（6）车身造型更具个性化，特别是小型轿车。（7）概念车的出现是最新技术成果的综合应用以及对未来汽车造型趋势的设想。 下图所示为90年代的轿车造型。纵观轿车车身外形的演变过程，从工程学的观点认为每一种车身外形的出现并不是某一时期的装饰品和单纯的审美要求，而是伴随着汽车工程，空气动力学，人体工程学，车身制造工艺，材料工程等学科的研究与发展，伴随着社会进步，人类审美艺术的提高，在车身机能上不断追求理想造型的整个过程中的必然产物。 值得一提的是船形车身由于具有人体工程学方面的独特优越性，具有极强的生命力，以致成为世界上中级以上轿车的基本型。随着对船形车身不断地进行空气动力性研究和外形细部结构的完善，具有低的空气阻力系数（0.28）的船形轿车已实现批量生产。 轿车车身设计要素：轿车车身设计要素，亦就是从事车身设计工作时，设计人员所必须考虑的方面和重点解决的关键技术，是提高车身设计质量的主要研究内容。全面掌握，研究和应用车身的设计要素，是设计人员应具备的基本技能。从现代轿车车身设计的角度出发，具有理想性能的汽车产品的设计要素主要表现如下：1 车身外形设计方面：a. 车身空气动力特性要求：b. 车身尺寸确定的人体尺寸要素：c. 车身外形设计，内饰造型的美学要素：d. 外形的结构性和装饰的功能性要素：2 车身室内布置设计方面：a. 人体工程要素，包括人体尺寸，人体驾驶和乘坐姿势，人体操纵范围，人眼视觉和视野，人车视野，人体运动特征，人体的心理感觉等。b. 车身内部设计的安全保护要素。3 车身结构设计方面：a. 结构设计的强度，刚度要求：b. 轻量化设计要素，包括结构合理性和合理选材：c. 结构设计的安全性要素：d. 车身防腐蚀设计要素：e. 车身密封性设计要素：f. 结构设计的制造工艺性要素：4 产品开发方面：a. 产品开发的市场型要素：b. 系列化产品发展要素：生产，工艺继承性要素：4）造型设计过程中基本概念介绍：1Sketches：Sketches一般指的就是草图，主要使用手绘方式来表现出设计师的基本想法及造型的初步效果，可以是单纯用线条表示的白描方式，也可以带色彩。一般都比较粗糙，只是基本原始概念的体现,是一个设计的开始阶段.一个整车外饰Sketches一般都是三张视图 ，至少要有两张前后2/3视角的Sketches, 2。Rendering:Rendering通常就是指效果图，主要是在Sketches的基础上进行细化，尽量做到逼真的效果.表现手法有手绘,电脑,手绘和电脑的结合,目前PF常用的表现手法是手绘和电脑的结合。手绘是比较原始的表现技法，主要工具是使用色粉，马克笔，颜料，彩色铅笔等。电脑使用的主要软件有：Photoshop , Project Process Paint，Illustrator，Rhinoceros，3D MAX, Alias等 PF大多数情况下是手绘和电脑结合起来，先手绘出主要的大纲轮廓线和结构线，再扫描进电脑用Photoshop进行处理，一张比较细致的效果图至少需要3，4个小时以上。一个整车外饰Sketches一般都是三张视图 ，至少要有两张前后2/3视角的Sketches, 3。CAS Model:CAS是computer aided styling 的简称，也就是通常所说的计算机辅助造型设计，CAS model,使之三维电子模型，PF用ALIAS软件来做CAS,得到一个三维的电子模型，但也可以用其他的三维软件来制作，但是ALIAS的效果最好。4。Mock-up:软模型 硬模型 验证模型 Mock-up指的是按等笔例用各种材料来制作的实物模型，用到的主要材料有：泡沫，油泥，石膏，硬材料等。软模型：PF提供给我们的有两种Mock-up，一种是Soft Material，俗称软模型，PF的主要材料就是白泡沫，在基本钢铁骨架的基础上加木头支撑泡沫，做出主要的造型曲面框架，再用胶带图贴出车窗，车灯，格栅等，就构成了初级的造型。用这种材料容易修改，但材料属性比较柔软，不易保存，尤其是在运输过程中易被损坏。如M14,和现阶段的M11.硬模型：另外一种就是在Soft Material基础上的Hard Material（epwood类似黄木头的一种材料） 这种材料做的Mock-up比Soft Material要细致，并能反映出车的一些细节部分，如能透过车窗玻璃看见里面的造型，灯能看见里面的灯泡，格栅也比较精细，因为材料比较硬，所以容易保存，尤其是在运输过程中不容易被损坏。验证模型：当硬模型做完以后经过喷涂,就得到了验证模型,验证模型就是平常所说的样车.以后的真车便是在验证模型的基础上来开模和SOP.5。胶带图：采用不同宽度的胶带（有各种颜色），在涤纶薄膜上进行粘贴所得到的设计图。具有“绘制”方便，速度快，便于作图时修改，不变形，易复制和易保存等特点。以胶带的边界作为尺寸控制线，使得图形线条清晰，精度高。三 相关专业对造型设计的影响总布置学制造工艺学审美艺术学标准法 规要求市场心理学材料工艺学电子技术学 空气动力学车身结 构设计人体工程学造型设计造型设计在我国是一门新兴的学科，同时也是许多边缘学科知识的交融，在设计一个整车过程中必须同时考虑到造型与这些学科知识之间关联才有可能真正实现一辆车的设计。1人体工程学： 人体工程学的研究及应用是改进车身使用性能的最直接措施，特别是对驾驶条件，状况及乘用环境的改进尤为显著，推动了车身设计的进步，是轿车车身室内布置设计的理论依据。因而在造型设计工程中，尤其是内饰设计过程中必须强调考虑到人体工程学。因此在设计中，必须做到舒适性，人机性与造型性的统一。如：在进行车身内饰设计时候，根据车身内布置设计的基本要求：空间宽敞，乘坐舒适和视野广阔，即尺寸性，舒适性和视野性要求，在造型设计过程中应以人体工程学研究的基础内容-人体尺寸，人体生理结构和视觉特性为依据，着手进行布置设计，最终使室内布置设计达到以人体为中心的三个整车协调。具体对驾驶员来说，在其舒适的驾驶姿势下，人体的布置设计应达到：a.操纵件位置布置设计的协调，已确定驾驶位置。b.车内空间尺寸的协调，已达到最有效的利用。c.整车的人车视野协调，使其具有最佳视觉效果。此外还有一些具体例子，如下：a.座椅的设计中应该要注意靠背是否符合人体背部的S曲线，头枕的舒适程度及座椅材料，功能和调节的方向问题等，b.仪表板及仪表，方向盘设计要注意是否影响人的视野范围，疲劳度以及仪表识别等，c. 门护板的设计要注意考虑到开关门时候把手的合适位置，d. 内饰材料（包括面料，纹理等）及色彩等要考虑到人的心理因素等。总之与人有直接接触的方方面面一定要注意到身体的舒适程度，这些基本就是在造型过程中要考虑到的一些人体工程学问题。2总布置学： 整车的造型设计必须在总布置的基础上进行。设计人员只有对整车的总体布置具备了充分的了解和认识，才可能设计出可行性的造型方案。总布置学对造型设计的要求主要体现在以下几点： （1）.不同级别的轿车（各大公司都有自己对于不同级别轿车的分类，例如VW公司就有自己的标准:A、B、C、D、E等）其车身尺寸是控制在一定范围内的，这与轴距的大小密切相关。一般轴距大，则乘坐空间就大，室内布置就越宽敞，舒适。另外，其对应的座椅布置舒适程度也不同，随着级别的提高，后排座的舒适性要求及重要性则不断提高。 （2）. 整车比例的掌握： a.全长与全宽： 全宽=全长/3+195+-60mm b.全长与轴距： 一般用轴距/全长*100%来表示。由于座椅一般布置在两轴线之间，随着轴距与全长之比的增加，不仅能使座椅的间距增大，提高乘坐舒适性，而且全身室内长度也相应增加，同时整车抗俯仰力矩和横百力矩的性能亦愈好，转向稳定性提高且转向操纵容易。 但轴距与全长之比值一般不宜大于62%，对于小型两厢式轿车可增大到65%，否则会给机构布置带来困难，前悬过小将增加整车造型上的难度。比值选择在54%至60%之间较适宜，前置发动机前轮驱动的两厢式轿车，取值较大。 c. 轴距与室内长度 室内长度=轴距/3+980+-50mm这里的室内长度是指从踏板处于极限位置（下限）的上表面踏点处到后座靠背面之间的距离，通常表示为室内下部空间有效长度。从室内长度和轿车全长来看，标准的2排4座轿车，其车身全长在3 000mm-6 000mm范围内，室内长度一般为1 600mm-2 000mm,平均尺寸1 800mm为标准尺寸。实用尺寸的最低值应该是车身全长为3 700mm,室内长度为1 700mm. d.轮距，全宽与室内宽： 轮距= *全宽+100+-80mm 轮距增大。车身侧倾稳定性提高，改善室内宽度和造型效果。但在车宽一定的情况下，过大的轮距会引起车身侧面的率泥现象，车身设计中应采取必要的造型及结构措施。（3）全高，室内高与造型有关地方： a. 车身室内高，此值与人体尺寸，驾驶及乘坐姿势，座垫高度，头部间隙等有关。应根据人体的布置设计来确定。 b. 车顶造型风格决定的造型量。总之，车身全高增加会增大室内高，改善乘坐舒适性，减少顶棚对乘员头顶的压抑感。但同时增大了车辆的迎风面积，使得风阻增大。3 制造工艺学： 当一个好的已经通过工程可行性分析造型设计出来的时候，在加工制造过程中也必须跟上设计的水平。加工制造过程中，应尽可能最大限度的减少误差，克服浮躁，达到精细加工制作的要求。如果出现加工不出来或者加工变形的问题，应该事先通知设计人员，以便研究对策。最好在设计之初定方案时候制造供应商能参加协同设计，这样可以减少以后不必要的浪费。4 审美艺术学：审美艺术学无疑是汽车造型设计中最关键的一步，没有审美艺术观点的设计师是设计不出好的造型，但是设计出来好的造型艺术又不一定能满足所有人的需求，世界上没有完美的事物，在汽车造型设计中也是如此，只有得到市场检验的造型，才能是可行性的造型，因而市场上的审美艺术不是单纯的艺术，而是造型的艺术必须符合商业美术设计的要求，符合大多数人的审美观点，能得到市场上大多数消费者认同和接受的，才是成功的。因而需要设计师在造型设计的时候必须打破闭门造车的观点，要敞开心扉面对消费群体，聆听消费者的心声，了解消费者所认可的造型形式，来设计出能给消费者带来更高层次美感的造型。 5 标准法规要求：除车身设计图的绘制与标注应按有关国标进行外 , 车身设计还必须遵守与 汽车有关的一些标准与法规。中国汽车工业标准包括与国际基本通用的汽车标准和为宏观控制汽车产品质量的 标准。汽车标准又分为强制性标准和推荐性标准。强制性标准有整车尺寸限制标准、汽车安全 性标准、油花限制标准、汽车排放物限制标准及噪声标准等。为使汽车产品能进入国际市场竞 争 , 车身设计中也应考虑到国际标准化组织汽车专业委员会 (Im/T 2) 制定的一些标准和美 国、日本、欧共体等制定的汽车法规。 因而在注重造型美学的同时，还必须要注意哪些地方是不能随意发挥，自 由创造的，因为受到了标准法规的约束，并且中国和欧美及日本的法规都不一样，因而要特别留意。虽然这增加了造型的难度，但是设计师还是应该在符合标准法规要求的同时，设计出好的造型。受到标准法规束缚的地方有： 车身： 前接近角（指的是前保险杠与地面的夹角），后离去角 （指的 是后保险杠与地面的夹角）都不能小于15度，这样就要求保险杠设计考 虑高度问题。 前后保险杠：前后碰撞的高度位置有要求，欧美标准不统一决定造型 时候注意保险杠最前端的高度位置。有的保险杠造型仅仅只是满足法规 要求，而几乎没有造型，如图所示： 后视镜：后视野范围决定了后视镜的镜面大小的位置，后视镜中间一 般不要镂空（法规无要求，但是从空气动力学角度考虑比较好） 前后各大灯：大灯边缘线与发光点之间的夹角即大灯的照射范围有一 定法规要求，具体要求是：灯具的高度，宽度，安装位置在造型上有一定 的限制。 发动机盖：主要涉及到行人保护，当总布置与发动机体积确定以后发 动机盖的高度基本就已经确定，决定了造型高度不能过低。尤其是跑车。 前雨刮：A ,B,C三种刮扫区域不一样决定造型时，雨刮的位置不一 样，如图所示： 内饰：主要与人机工程有关。 比如：座椅：座椅H点和头部空间舒适性。 方向盘： 方向盘与水平线的夹角，人握方向盘时候手的 空间的舒适性的考虑。 组合仪表：对方向盘有透视性的要求。具体，方向盘不能挡住组合仪 表的显示，组合仪表的位置可以不固定，只要在头部扭转舒适范围内视野 能看见即可。因而有的造型设计中，组合仪表位置放在仪表板中间。 仪表板：仪表板跟座椅H点之间的要求。6.市场心理学： 市场要素是车身设计中选型的前提由于新车型的开发必须以适应市场需求为出发点 , 因此 , 市场要素对于车身设计中进行正确选型非常重要。包括车身型式、车门数、乘员数、座椅功能、外形风格、色彩、装饰件以及基本车 型、变型车等。 市场要素主要指 : 使用对象、市场需求状况、市场竞争状况、社会风俗文化、购买者 爱好、市场购买力等方面。 捕捉变幻莫测的市场，研究消费者的心理是必不可少的一个重要环节，只有了解市场和消费者的需求和喜好，才能设计出迎合消费者口味的造型，因此对设计人员来说，在进行设计以前，一定要注意市场调研工作的开展。 市场调查的内容包括：市场需求动向调查，市场上同类产品的调查，市场消费者调查等。其中要求设计师掌握的主要内容有以下两点：a. 市场消费者调查：消费者对新车型的接受程度和爱好及消费者对新车型的要求。调查内容包括新车型的性能，功能，外形，质量，色彩，装备，价格等方面。b. 产品的使用调查:产品的使用调查是指对使用地区及使用环境条件调查，使用状况的调查，产品的使用调查不仅对开发新车型是必要的，而且对正在生产的车型进行换型和提出系列产品计划，性能改进，局部装饰性修改等也是不可缺少的环节。7材料工艺学： 只有了解车身的材料工艺技术才能实现整车造型的包装，尤其是新材料的应能使造型设计跟上时尚的潮流， 同时造型设计也对材料工艺提出挑战。设计师在设计一个造型的时候尤其是内饰件的时候必须要同时对其造型的材料工艺提出设计方案，这样才是一个完整的设计。 一般地，汽车车身材料是指车身的壳体，附件，附属装备的制造以及车身的内，外装饰，外表面涂装等方面使用的材料。主要包括钢板，钢管，轻合金等金属材料和塑料，橡胶，玻璃，粘接剂，涂料，纺织物等非金属材料。现代轿车车身使用的材料非常广泛，但归纳起来主要是为了轻量化设计与高强度，高刚度要求，不断提高的安全性要求，防腐措施的要求，乘坐舒适性要求，外观质量的品质要求而使用的。 现代轿车车身的内饰件和外装件使用塑料已很普及，约占整车质量的7%-8%，塑料材料的采用提高了车辆的安全性，装饰美观性和舒适性，能有效降低车身的质量。现代轿车车身材料的使用具有以下发展趋势：a. 钢板材料是轿车车身制造的主要材料，但占整车质量的比重明显下降。b. 轻质代用材料塑料和轻合金的用量显著增长，反映了车身设计轻量化要求的趋势。铝镁合金材料目前成为时尚，高科技的象征。c.为提高防腐性能，表面处理钢板被广泛使用。 d.为提高强度和设计轻量化，高强度钢板广泛代替普通钢板。e. 提高减振性能的复合减振钢板已进入实用阶段。f. 纤维增强复合板材正在逐步代替钢板制造车身覆盖件，大型装配件。g. 玻璃材料更加安全，轻量，并且对阳光照射有调节作用。i. 车身制造使用粘接剂得到发展，具有更高的粘结功能及用途。h.车身内饰材料更加美观，整体化，色彩丰富。其中，塑料在车身上的应用主要包括以下几个方面：a.车身内，外装饰件，内饰材料。b.车身附件的壳体，罩盖，支架和手柄等。c.前，后保险杠，车门防撞装饰条等车身外部件防撞构件。d.代替钢板材料制造车身板件，如挡泥板，车门外板，发动机罩，行李舱盖等。也可用来制造座椅支架等结构构件。通常情况下，车身构件可直接使用塑料成型件，也可采用经涂装或电镀后的塑料件。 硅橡胶可制作车身密封条，防尘套等。车身玻璃：玻璃是汽车车身上的主要透光材料，按在车身上的使用部位不同，可分为前风挡玻璃，后风挡玻璃，侧窗玻璃及顶窗玻璃等。作为车身玻璃（特别是挡风玻璃）,必须要有很高的透明度，能抗水，酸，碱的腐蚀，并且有良好的机械强度，即硬度，弯曲程度和冲击程度等。玻璃的这些性能直接影响着驾驶员的视野效果和行车安全。另一方面，玻璃的形状还将直接影响车身的造型及空气动力特性。一般车身玻璃主要是：a .钢化玻璃：一般用做侧窗,后风挡玻璃和车门玻璃。一般不用作前风挡玻璃，尤其在高速行驶的汽车前风挡玻璃采用钢化玻璃实际上是不安全的，不能保证安全驾驶。b.夹层玻璃：是钢化玻璃的完善，是目前最适合于用作前风挡玻璃的安全玻璃。c.区域化钢化玻璃：是钢化玻璃的一个新品种。安全性能好，成本比价层玻璃低，也是较好的汽车安全玻璃的代用品。 可适合于作用前风挡玻璃。车身玻璃材料新技术在造型上的应用有：a.轻量化:减薄夹层玻璃用的单片玻璃的厚度，从3mm建薄到2.0mm2.3mm，这样，质量可减轻20%-30%。采用树脂材料的玻璃，现已应用于客车侧窗，轿车的顶窗，三角窗或侧窗玻璃等。b.提高安全性：c.调光玻璃和热线反射玻璃： 调光玻璃是一种光的透射率和散射率可变化的玻璃。用于遮挡太阳光，减少阳光中的紫外线透射程度，适当采光，起到对车室内的隐蔽保护作用。 热线反射玻璃是一种抑制从玻璃面射入车内热线量的玻璃。其原理是：采用喷镀或其他方法使透明的金属默镀在玻璃表面上或把喷镀了金属薄膜的树脂薄膜夹在夹层玻璃中间的方法，使玻璃具有反射热线光的功能。一般其反射太阳能的能力是标准着色玻璃的5倍以上。 由于以上措施能抑制通过玻璃射入车内的太阳光热量，从而控制车内温度和减轻空调负荷。另一方面，从车身造型来考虑，采用更多的玻璃，使前，后风挡玻璃采用更大的倾角成为可能。 除此以外，车身玻璃新技术还有：着色玻璃，内藏天线玻璃，除霜玻璃等。 除以上介绍的与造型密切相关的非金属材料外，车身制造中通常要用到的材料还有：涂料，一般是用作模型的喷涂，织物，主要是指内饰座椅，地板，门护板， 顶棚的面料。木材，内饰件桃木，仿桃木的应用。皮革，主要是座椅，门板等内饰件的考虑。石棉，主要应用在钢板上雕刻制造肌理效果等。8电子技术学： 当今时代是电子技术和计算机技术高速发展的时代。电子技术越来越先进，广泛应用电子控制技术及电子装置，实现轿车的高度智能化是车身设计发展的趋势。因而要求造型也必须跟随电子技术发着的步伐，才不致于落伍。电子控制技术及电子装置应用于车身 , 有效地改善了汽车的安全性、舒适性及驾驶操纵性等 , 并提高了轿车的自动控制能力。如车厢内温度、气流的自动调节 , 车身自动控制安全系统 , 车辆自动避免碰撞系统 , 卫星自动导航装置 等。 一般地，电子技术与造型紧密结合在一起的主要为：车身：前后大灯，雾灯，转向灯等各种大灯的设计法规要求和新技术的出现， 如用LED光来取代传统的灯泡等设计，自动隐藏或感应式的大灯等。内饰：主要为空调，GPS定位仪，收音机，DVD的设定，室内各种照明灯，电加热扶手，带LED光的门槛压板的造型设计等。9空气动力学： 轿车车身最佳空气动力性设计在于赋予轿车以高的空气动力性的车身造型，提高美观的同时，以降低空气阻力，提高行使稳定性和降低空气动力噪声等。 由于空气动力性特性取决于车身外形，因才在确定车身外形之前就着手车身的空气动力性研究与开发设计是极其重要的。特别是在设计初期，就应设定车身的各种空气动力性目标值及目标性能，并使其在车身造型设计中努力达到，这一点已为车身设计所共识。 具体要求如下：（）.减少车辆的迎风面积：由于对舒适性要求的不断增长，为保持新车型在舒适性方面胜过旧车型，过大地减少迎风面积是不现实的。在车身造型设计中一般采用如下措施来有效减低迎风面积：通过改变车内布置以及使车身结构合理化的条件下来降低底板的高度。通过改变车顶内饰的造型及结构来降低整车的高度。采用曲率大的侧围形状及车门玻璃，减少车顶的宽度。减少车身表面突出件的迎风投影面积。（）空气阻力系数减少空气阻力系数是降低车辆空气阻力的重要手段。各国汽车制造商都在致力于研究，开发低空气阻力系数的车身。设计师应从空气动力学的角度来设计车身的形状，使车辆的空气阻力系数尽可能小。当然，这些都是在不降低驾驶舒适性和不使制造成本过分增加的前提下进行的。空气阻力系数直接与车身的外部造型设计有关，且影响的因素是复杂的，多变的，综合性的。空气动力性设计目前仍主要依赖于模型和样车的风洞试验而投入相当大的研究力量。因而对造型师来说，一定要协调好与模型工之间的工作，尽可能地把模型做好。空气动力学研究的试验结果，数据及有效的试验研究方法对指导车身空气动力性设计有一定的指导作用。从车型设计的第一张草图开始，造型设计，工程设计和风洞试验人员，必须协同努力，逐步研究出改进车身空气动力性的方案，直到在不同要求之间寻找一个最佳的折中方案为止。下图所示为各年代汽车空气阻力系数的演化，今天的轿车车身，其空气阻力系数旨在.左右或是更低，进一步去优化车身的形状，降低空气阻力系数，以获得既能满足功能要求，又能吸引顾客的美观造型的汽车，已不像过去那么容易，这一过程延长了车型开发的研究时间，如大众公司在的研究开发中，就有一千多种车辆模型在风洞中进行了试验。用数学的方法来描述围绕车辆的紊流曲线，并利用高速的超级计算机来计算车辆的气流厂，以得到气流对车辆产生的作用是可能的，这样，可以大大改善空气动力性的研究条件，不仅能较快地活的研究答案，而且可对大量的设计方案进行研究和比较。下图所示为利用计算机计算出的围绕一个简化的汽车车身廓形的气流流线形状。空气阻力系数最少的方法：1由空气动力最佳形体到实用的商品车车身：由空气动力学为基础，从一个空气动力特性最佳的理想基本形体开始，逐步修正，并结合车身细部要求，空气导流区的形状改进以及车身结构设计，达到产品车的车身外形设计过程，是寻求更多地考虑空气动力特性，以获得低的空气阻力系数的研究方法之一。下图所示为车身外形设计各阶段的空气阻力系数变化及其空气气流的变化。a. 基本形体：（1：4模型）模型按给定的车辆主要尺寸制作，此外，应模拟离地间隙和车轮。风洞实验的空气阻力系数为0.16。 b.基本形状：在基本形体的基础上制作1：1模型，并装配车轮，以及外表面设有门缝和窗，地板为平板，但无冷却气流考虑。空气阻力系数增加到0.18。c.基础模型：从基本形状进一步加工成基础模型。具有真是尺寸和车身表面一些实际细节，如门缝，外部后视镜，底板，以及表面粗糙度，接近实际的保险杠，车轴和冷却气流。空气阻力系数为0.24。d.式样车型：从理想的基本形体到造型设计基本完成的式样车型，应充分分析车身各部分结构，进行表面细部设计，在全尺寸风洞内进行试验，以求得表面各部分形状最佳化，从而获得低的空气阻力系数的实际样车，空气阻力系数小于0.3.大众公司开发的“VW-2000”轿车，采用这种研究方法，其样车的风阻系数为0.25。 这种方法的要点是空气动力特性最佳的基本形体与车身表面细部的最佳化试验结果相结合。因为，对于一般轿车，构成空气阻力的各种阻力大致比例是：形状阻力58%，干扰阻力14%，内循环阻力12%，诱导阻力7%，摩擦阻力9%。所以，从理想的基本形体，小的形状阻力出发，结合细部最佳化设计，以控制实现商品车过程中的CD值得增加量，才能有效地获得具有最低的阻力系数的车身外形。2商品车车身外形的空气动力性改进：对现有车辆的车身外形作适当的局部修改，使车身表面气流剥离条件缓和，即车身从一种产生较多的气流剥离与涡流的形状，改进成为产生较少气流剥离与涡流的形状是获得低的空气阻力系数的改进车型研究的有效方法。利用这种研究方法达到低空气阻力系数的轿车车身，以奥迪轿车改型设计最为代表，其空气阻力系数由早期产品的0.45降到目前的0.280.30。其车身外形修改设计达17处，具体如下：a.水箱面罩及前大灯处从垂直状态改为后倾斜，并且更加圆形化。b.冷却空气口经过最佳化设计，提高进风效率。 c.加大发动机罩的倾斜角。d.改变前风窗倾角，与水平线夹角为29度。e. 增加顶盖曲线的弧度。 f.改变后窗倾角，与水平线夹角为25度45分。g.增加行李舱盖的高度。h.车身后下部增加翘度。i.翼子板上轮罩凸起边缘取消。j.车身底部平滑化。k.采用圆形轮罩。l.车轮装饰罩扁平化。m.车身前部转角处俯视收拢并圆滑化。n.前风窗支柱表面圆滑化。o.采用圆滑的前窗，加大前窗的曲率。p.后窗柱侧面向内收拢。q.车身尾部向内收拢，并呈圆滑化。下图所示为 VW-Passat 新车型的空气动力性研究结果，其整车的空气阻力系数值比上一个车型减小25%。VW-Passat 轿车后窗角度和行李舱盖高度对空气阻力系数的影响。应该指出 , 车身外形的每一处修改都必须经过风洞实验来验证 , 其结果是整车空气动力性改 进的一部分 , 也是整车外形空气动力的综合结果。研究过程可从小比例模型，外形的理想设计方案开始。3. 空气阻力系数与车身尺寸 空气动力性研究的成果进一步说明 , 获得低的空气阻力系数与车身的长、宽、高基本尺寸以 及它们的最佳比例关系有关。一般来说车身越长 , 阻力越小 ; 车身越宽 , 阻力越小 ; 车身越高阻力则越大 , 图所示。从 R 区域内确定一组车身的基本尺寸 , 并采取外形的最佳化设计措施 , 能得到一种成功的外形设计。显然 , 其空气阻力系数的最小值是有限的。特别是 E 点所对应的 车身尺寸的汽车 ,CD 值为 0.203, 不仅具有低的 CD 值 , 而且车身尺寸也是很现实的 , 其基本尺寸 为 4530( 长 ) 1740( 宽 ) 1326( 高 ) 。0.304空气升力、侧向力与操纵稳定性车辆运动时 , 围绕着车身的气流会产生升力和侧向力 , 将影响车辆行驶的方向稳定性。空气功力性试验研究的目的是在减小空气阻力的同时 , 减小空气升力和侧向力 , 提高车辆的稳定性。 由于环绕车辆的空气流动特性 , 这一目的通常是矛盾的 , 这就更加加深了车身空气动力性研究的难度 , 并提出了其研究的新课题。在造型上，通常解决这一问题的办法就是车身增设导流板能有效改善。如图所示：5车身空气动力性与其他性能要求的协调：（1）车身空气动力性与轻量化为改善车辆的空气动力性可能造成车身质量增加。例如 , 加大玻璃面积、采用导流板、圆滑过渡的装饰件, 复杂的窗框结构和密封条 , 车底封罩以及空气动力装置的调节机