汽车的外形与色彩(DOC)

汽车的外形与色彩

一、汽车外形

(一)确定汽车外形有三个因素，即机械工程学、人体工程学和空气动力学。汽车外形的演变就是三者协调的发展。

1、机械工程学要求动力性好、操纵稳定性好。

2、人体工程学求驾乘人员有足够的活动空间，舒适性好。

3、空气动力学要求汽车行驶时空气阻力小。

(二)汽车诞生一百多年来，汽车外形经历了马车形、箱形、甲壳虫形、船形、鱼形、楔形和子弹头形等演变。

二、马车形汽车

汽车诞生时，人们的主要精力集中在动力的更换上，汽车的外形被忽视仍然沿用了马车造型，早期英国生产的一种汽车专门设计了一个相当于马车上挂马鞭的钩子。

(1893年的马车形奔驰汽车)

1908年，美国福特公司生产了著名的T型车，最初是一种带布篷的小客车成为马车形汽车的代表。

(1908年的马车形福特T型车)

汽车的马形时代，由于汽车没有自己的造型风格，所以可以说是汽车造型的史前时代。

三、箱式汽车

随着发动机技术的发展和汽车传动装置的改进，汽车的速度也逐渐提高。风吹、日晒、雨淋给驾驶员和乘车人员带来许多不便。1896年，法国人本哈特和拉瓦索生产了世界上首辆封闭式汽车（图3－2），是箱形汽车的开端。

(世界上首辆封闭式汽车)

1915年，福特汽车公司生产出一种新型T型车，人们将这种T型车作为箱形汽车的代表。

(1915年的箱形福特T型车)

箱形汽车重视了人体工程学，内部空间大，乘坐舒适，有活动房屋的美称。但是，随着车速的提高，空气阻力大的问题就暴露出来。箱形汽车的“大箱子”阻碍了汽车前进速度，为汽车的发展提出了新的要求。

四、甲壳虫形汽车

箱形汽车时代的后期，人们逐渐认识到空气阻力的重要性。

汽车的空气阻力除与迎风面积和车速有关外，还与汽车的纵剖面形状有关（如下图，越呈流线型汽车的正面阻力和后面涡流越小。因此，使人们致力于流线型车身的设计。

1920年，德国科学家保尔.亚莱通过试验证明，一件物体受到的空气阻力的大小与物体的形状、迎风面积和前进速度有关。

最初，人们只是直观地想，通过减小汽车迎风面积来降低空气阻力，也就是减小汽车横断面的几何尺寸、即宽度和高度。其中，由到受到乘坐

空间的限制，车身的宽度没有多大的文章可作，于是降低车身高度成了减小空气阻力的主攻方向。1900年，车身的普遍高度与马车相仿，为2.7米；1910年降低到2.4米；1920年降低到1.9米，而当代轿车的车身高度为1.1至1.3米左右。在汽车横断面不能再减小的情况下，改变汽车纵剖面的形状成为降低汽车空气阻力的关键。

1934年，美国克莱斯勒汽车公司的气流牌（AIR-FLOW)轿车（图3-6）首先采用流线型车身，是流线型汽车的先锋。但遗憾的是好车无好运，由于造型超越了当时的审美观，而在销售时遭到惨败。但该型汽车的诞生宣告了汽车造型流线型时代的开始。

1936年，福特汽车公司在汽流牌轿车的基础上加以精炼，成功地研制出林肯.和风牌流线型轿车（图3－7）

流线型汽车的大量生产是从德国甲壳虫形汽车开始的。1937年，德国大众汽车公司的费迪南德.波尔舍设计了一种甲壳虫（Beetle)形汽车，仿造了经自然界淘汰而生存下来即可以在地上爬，也能在空中飞的甲壳虫外形。波尔舍最大限度地发挥甲壳虫外形阻力小的长处。甲壳虫形汽车是以甲壳虫形体为造型的流线型汽车。

大众汽车公司的甲壳虫形汽车（图3－8），开了流线型汽车大量生产的先河。1939年8月15日第一批甲壳虫形汽车问世，1981年第2000万辆甲壳虫形汽车在墨西哥的大众分厂下了装配线，打破了福特T型车的产量记录，一度成为世界上同种车型销量最多的的汽车。

波尔舍将甲壳虫外形成功地运用到汽车造型上，从而奠定了流线型汽车造型在人们心目中的地位，克莱斯勒气流牌轿车开创的流线型时代也被称为甲壳虫形时代。

五、船形汽车

船形汽车采用了使汽车车室置于两轴之间的设计方法，从外形上看，整车像一只小船，所以称为船形汽车。福特汽车公司1949年制造的福特V8型汽车是船形汽车的代表。

(1949年的船形福特V8型汽车)

无论是甲壳虫形汽车还是箱形汽车，都出现了人体工程学与空气动力学的对立。而船形汽车较好地发挥了两种汽车的长处，克服了其缺点，使人体工程学与空气动力学基本统一在一种汽车外形设计上，特别是解决了甲壳虫形汽车遇横风不稳定的问题，因为这种汽车外形使风压面中心后移。

船形汽车存在的问题是：由于车的尾部过分地伸长，形成了阶梯状，高速行驶时会产生较强的空气涡流，因此影响了车速的提高。

六、鱼形汽车

为了克服船形汽车尾部呈阶梯状而产生较强空气涡流的缺点，设计者将汽车后窗部分倾斜，形成斜背式。由于斜背式汽车的背部很像鱼脊背，所以这种汽车被称为鱼形汽车。最早的鱼形汽车是美国1949年生产的别克牌轿车（图3－11），该种车被认为是空气动力学深入研究的新成果－斜背造型的里程碑。

甲壳虫形汽车的车背是从车后轮之后开始突然倾斜为滑背式。鱼形汽车是从船形汽车的阶梯背进化而来的，车背从后轮前部就开始倾斜为斜背式。所以鱼形汽车无论是实用性、空气动力性，都远远优于甲壳虫形汽车。

鱼形汽车并非完美无缺，其缺点是：

1、汽车后窗倾斜大，面积大。因此降低了车身的强度、车内温度高。

2、汽车高速形驶时易产生很大的升力。升力使汽车与地面附着力减小，使汽车行驶稳定性和操纵稳定性降低。

七、楔形汽车

为了较好地解决鱼形汽车的升力问题，人们又开始了艰难的探索，后来出现了楔形造型的汽车。就是车身前部向下方倾斜，形成风压，以防止车轮发飘，尾部如刀削般平直，整体形状如楔子，即所谓的楔形汽车。这种造型有效地克服了高速行驶时所产生的升力，成为人们理想的高速汽车造型。

最早采用楔形造型的是1963年司蒂倍克公司阿本提轿车（图3－15）。后来在跑车和赛车上被广泛采用.