燕山大学专业综合训练说明1

燕山大学

专业综合训练说明书

题目：长安逸动车身造型与车身空气阻力系数计算

学院（系）：车辆与能源学院

年级专业：车辆工程1班

学号： 100113030025

学生姓名：申宇

指导教师：邸立明

燕山大学专业综合训练任务书

院（系）：车辆与能源学院基层教学单位：车辆与交通运输工程系

2013年11月29日

摘要 (1)

1 轿车车身功能需求现代汽车造型设计理论 (3)

2 目前轿车车身造型种类及特点 (9)

3 长安逸动与汽车造型特征线 (10)

4 长安逸动车身空气阻力系数计算 (16)

附录：燕山大学专业综合训练评审意见表 (19)

汽车造型设计是指汽车基本参数确定后，进一步使汽车获得具体形状和艺术面貌的过程，它包括外形设计和室内造型设计。汽车造型设计是汽车设计过程中一个重要的组成部分，应使汽车具有完美的艺术形象，良好的空气动力学性能，良好的工艺性，良好的适用性，并考虑材料的装饰效果。它的基本原则：实用、经济、美观。

1轿车车身功能需求现代汽车造型设计理论

现代产品的功能有较前更为丰富的内涵包括：物理功能，产品的性能构造精度和可靠性等；生理功能，产品使用的方便性安全性和宜人性等；心里功能，产品的造型色彩肌理和装饰等因素要给人愉悦感等；社会功能，产品象征个人的价值兴趣爱好或社会地位等。其中物理功能是其它功能的基础。

1.1在概念设计中要满足任务书中的总布置要求。

1.1.1驱动形式

轿车主要的驱动形式有4×2、4×4，汽车的驱动形式常由汽车的使用条件、通过性和平顺性等条件决定。

1.1.2布置形式

汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身(或驾驶室)的相互关系和布置特点而言。

乘用布置形式通常是指发动机和驱动桥的布置，大体上有发动机前置前轮驱动(简称FF)、发动机前置后轮驱动(简称FR)、发动机后置后轮驱动(简称RR)及四轮驱动等形式。

长安逸动采用的布置形式为前置前驱。

1.1.3主要参数确定

(1)外廓尺寸的确定

汽车的长、宽、高称为汽车的外廓尺寸。在公路和市内行驶的汽车最大外廓尺寸受到有关法规限制，不能随意确定。乘用车的总长a L是轴距L、前悬F L和后悬R L之和。

(2)轴距L

轴距(汽车前轮中心点到后轮中心的距离)L 对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径、轴荷分配等都有影响。

(3)前轮距1B 和后轮距2B

增大前轮距，可以使室内宽度增加，有利于增加侧倾角，但汽车总宽度和总质量会有所增加，同时会影响到最小转弯直径的变化。

(4)前悬F L 和后悬R L

汽车的接近角和离去角与前、后悬的长度直接相关，并直接影响汽车的通过性能。对于长头车，前悬主要受到前保险杠、散热器、风扇、发动机等部件的影响。

(5)汽车的载客量

现代家用轿车多为两排五座。

(6)通过性几何参数

总体设计要确定的通过性几何参数有：最小离地间隙min h 、接近角1γ、离去角2γ、纵向通过半径1ρ等。

表1.1 长安逸动精英版基本参数

1.2满足空气动力学要求

汽车问世以来，经过100多年的努力，结构和性能均有了质的变革和发展，越来越深入地体现着机械工程学、人体工程学和空气动力学等诸学科研究的成果。在当今汽车上，机械工程学和人体工程学要素，已达到了相当高的发展阶段，而空气动力学要素还具有更大的发展余地。随着汽车车速的不断提高，以及在高速行驶时保证汽车的动力性、经济性、操纵稳定性和冷却通风、降低风噪等的需要，汽车的空气动力性能越来越为人们所认识，已成为研究汽车车身设计中的基础学科之一，亦是评价汽车车身水平的重要依据。

为了减少空气阻力系数，现代轿车的外形一般用圆滑流畅的曲线去消隐车身上的

转折线。前围与侧围、前围、侧围与发动机罩，后围与侧围等地方均采用圆滑过渡，发动机罩向前下倾，车尾后箱盖短而高翘，后翼子板向后收缩，挡风玻璃采用大曲面玻璃，且与车顶园滑过渡，侧窗与车身相平，前后灯具、门手把嵌入车体内，车身表面尽量光洁平滑，车底用平整的盖板盖住，降低整车高度等等，这些措施有助于减少风阻系数。

车身的造型设计首要目的就是要解决空气阻力的问题，1934年雷伊教授首次采用了风洞和汽车模型开展了车身空气阻力实验，测量了各种形状的车身空气阻力系数。得出结果——流线型车身既美观同时空阻系数也最低。于是流线型的车身被广为应用到汽车生产中。

图1.1 长安逸动流线造型

上图为长安逸动轿车，整车流线型设计，车身前部圆润流畅，低平的发动机罩提供了较低的气动阻力。短平的车尾，减少了从车顶向后部作用的负气压，有效防止后轮飘浮。前端底部扰流板，可减少进入底部的气流量，还能使底部气流顺利地向尾部或侧面流动，并保持一定流速，使气动升力系数下降。和行李箱盖上端翘起连在一起的扰流翼，将从车顶冲下来的气流阻滞，形成气动负升力，压迫驱动轮紧贴地面，保证动力有效输出。

1.3人机工程学要求

人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是以人的

生理结构、心理特征为依据，运用系统工程的观点分

析研究人与机、人与环境以及机与环境之间的相互作

用，使“人——机——环境”达到和谐、完美、舒适

的统一。在汽车设计中 , 人机工程学中的“人”主要

指驾驶员及乘客，其中驾驶员最为关键；

“机”指汽车及车内紧急救助机构；“环境”是

指车内环境和车外环境。汽车车身设计则是要以人(驾

驶员，乘客)为中心，从人体生理、心理和人体运动出

发，研究布置和设备等方面如何适应人的需要。它主

要包括：确定人体H 点、人体模型、眼椭圆、头廓包

络线、驾驶员手伸及界面、驾驶的最舒适姿势、座椅

的形状、仪表板的布置、方向盘的形状以及他们之间

的相互位置关系、校核操作的轻便性、上下车方便性、

视野性、乘坐舒适性等方面内容。

1.3.1 H 点人体模型

车身的内部布置的出发点是人，既要保证安全性

又要考虑舒适性。跑车的内部布置可按成年人的人体

尺寸来考虑。车身内部空间和操纵机构的布置，以及

驾驶员与乘客座椅的尺寸和布置等参数均以统计数据

作为依据。用统计均值制作如图的尺寸样板，用来确

定基本的布置尺寸。该样板按腿部尺寸统计值的代表

性分三种：代表性为90%的人体样板腿最长，用于基

本布置；代表性为50%和10%的样板较短。用90%的

人体样板确定了司机座椅的最低和最靠后位置后，就

可再用50%和10%的人体样板检查座椅的中间位置，