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1、汽車設計及制造技術匯總 汽車設計 前言 ....汽車作為一種商品，首先向人們展示的就是它的外型，外型是否討人喜歡直接關系到這款車子甚至汽車商的命運。在全球各大汽車企業(yè)中，汽車造型工作都是由公司的最高層直接領導。當然除了汽車公司自己的設計隊伍，還有一些獨立的、專業(yè)的汽車設計公司，如著名意大利設計大師喬治亞羅的設計公司[ www.italdesign.it]、意大利博通設計室[ www.bertone.it] 等等。 ....好，先讓我們看一下什么是汽車造型設計？ ....汽車造型設計是根據(jù)汽車整體設計的多方面要求來塑造最理想的車身形狀。汽車造型設計是汽車外部和車廂內部造

2、型設計的總和。它不是對汽車的簡單裝飾，而是運用藝術的手法科學地表現(xiàn)汽車的功能、材料、工藝和結構特點。 ....汽車造型的目的是以其的美去吸引和打動觀者，使其產生擁有這種車的欲望。汽車造型設計雖然是車身設計的最初步驟，是整車設計最初階段的一項綜合構思，但卻是決定產品命運的關鍵。汽車的造型已成為汽車產品競爭最有力的手段之一。 ....汽車造型設計需要你掌握哪些知識？ ....汽車造型主要涉及科學和藝術兩大方面。設計師需要懂得車身結構、制造工藝要求、空氣動力學、人機工程學、工程材料學、機械制圖學、聲學和光學知識。同時，設計師更需要有高雅的藝術品味和豐富的藝術知識，如造型的視覺

3、規(guī)律原理、繪畫、雕塑、圖案學、色彩學等等。另外，汽車作為一種商品，設計師還要考慮成本和顧客的心理需求。設計師在精通這些知識的基礎上，不斷推陳出新（這是最重要的），創(chuàng)作更富魅力的汽車形體。 轎車車身 ....早期的轎車車身沿用了馬車車身結構，整個車身以木材料為主。 1912年由愛德華巴特首次制成了全金屬的車身，1925年文森卓. 蘭西亞發(fā)明了承載式車身，車身由鋼板沖壓成型的金屬結構件和大型復蓋件組成， 這種金屬結構的車身一直沿用至今，得到不斷的完善和發(fā)展。 ....汽車車身從整體上分為非承載式車身和承載式車身兩種。 ....非承載式車身的汽車有一剛性車

4、架，又稱底盤大梁架。 發(fā)動機、傳動系的一部分，車身等總成部件用懸架裝置固定在車架上， 車架通過前后懸架裝置與車輪聯(lián)接。這種非承載式車身比較笨重，質量大 ，高度高，一般用在貨車、客車和越野吉普車上，也有少部分的高級轎車使用 ，因為它具有較好的平穩(wěn)性和安全性。 ....承載式車身的汽車沒有剛性車架，只是加強了車頭， 側圍，車尾，底板等部位，發(fā)動機、前后懸架、傳動系的一部分 等總成部件裝配在車身上設計要求的位置，車身負載通過懸架裝置傳給車輪。 這種承載式車身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負荷力的作用 。經過幾十年的發(fā)展和完善，承載式車身不論在安全性還

5、是在穩(wěn)定性方面都有很大的提高 ，具有質量小，高度低，沒有懸置裝置，裝配容易等優(yōu)點， 因此大部分的轎車采用了這種車身結構，例如我國生產的一汽奧迪、 上海桑塔納等國產轎車均是承載式車身。 ....提到轎車車身，不能不提及轎車車身的組合裝配法。 目前轎車車身都是采用金屬構件和復蓋件的分塊組合，將各種預先制好的結構件和復蓋件 ，用焊接和鉚接的方式進行組合裝配。各個車身的構件，例如風窗立柱，門立柱、門上橫、 前后冀子板、前后圍板等零部件，除外型要嚴格符合設計要求外，其配合尺寸也要求一絲不茍 。這些零部件中的很大部分都是沖壓出來的，需要依靠高質量的模具來保證。 所以

6、說，一輛優(yōu)良的轎車不但要有好的設計技術，更要有好的工藝制造手段。 轎車造型與空氣動力學 ....空氣阻力 眾所周知，車速越快阻力越大，空氣阻力與汽車速度的平方成正比。如果空氣阻力占汽車行駛阻力的比率很大，會增加汽車燃油消耗量或嚴重影響汽車的動力性能。據(jù)測試，一輛以每小時100公里速度行駛的汽車，發(fā)動機輸出功率的百分之八十將被用來克服空氣阻力，減少空氣阻力，就能有效地改善汽車的行駛經濟性，因此轎車的設計師是非常重視空氣動力學。在介紹轎車性能的文章上經常出現(xiàn)的“空氣阻力系數(shù)”就是空氣動力學的專用名詞之一，也是衡量現(xiàn)代轎車性能的參數(shù)之一。 ....空氣阻力系數(shù) 汽車在行駛中由

7、于空氣阻力的作用，圍繞著汽車重心同時產生縱向，側向和垂直等三個方向的空氣動力量，對高速行駛的汽車都會產生不同的影響，其中縱向空氣力量是最大的空氣阻力，大約占整體空氣阻力的百分之八十以上。它的系數(shù)值是由風洞測試得出來的，與汽車上的合成氣流速度形成的動壓力有密切關系。當車身投影尺寸相同，車身外形的不同或車身表面處理的不同而造成空氣動壓值不同，其空氣阻力系數(shù)也會不同。由于空氣阻力與空氣阻力系數(shù)成正比關系，現(xiàn)代轎車為了減少空氣阻力就必須要考慮降低空氣阻力系數(shù)。從50年代到70年代初，轎車的空氣阻力系數(shù)維持在0.4至0.6之間。70年代能源危機后，各國為了進一步節(jié)約能源，降低油耗，都致力于降低空氣阻力系

8、數(shù)，現(xiàn)在的轎車空氣阻力系數(shù)一般在0.28至0.4之間。 ....轎車外形設計為了減少空氣阻力系數(shù)，現(xiàn)代轎車的外形一般用園滑流暢的曲線去消隱車身上的轉折線。前圍與側圍、前圍、側圍與發(fā)動機罩，后圍與側圍等地方均采用園滑過渡，發(fā)動機罩向前下傾，車尾后箱蓋短而高翹，后冀子板向后收縮，擋風玻璃采用大曲面玻璃，且與車頂園滑過渡，前風窗與水平面的夾角一般在25度－33度之間，側窗與車身相平，前后燈具、門手把嵌入車體內，車身表面盡量光潔平滑，車底用平整的蓋板蓋住，降低整車高度等等，這些措施有助于減少空氣阻力系數(shù)。在80年代初問世的德國奧迪100C型轎車就是最突出的例子，它采用了上述種種措施，其空氣阻力

9、系數(shù)只有0.3，成為當時商業(yè)代轎車外形設計的最佳典范。 ....據(jù)試驗表明，空氣阻力系數(shù)每降低百分之十，燃油節(jié)省百分之七左右。曾有人對兩種相同質量，相同尺寸，但具有不同空氣阻力系數(shù)(分別是0.44和0.25)的轎車進行比較，以每小時88公里的時速行駛了100公里，燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7公升。 考察轎車車形的發(fā)展史，從本世紀初的福特T型箱式車身到30年代中型的甲蟲型車身，從甲蟲型車身到50年代的船型車身，從船型車身到80年代的楔型車身，直到今天的轎車車身模式，每一種車身外形的出現(xiàn)，都不是某一時期單純的工業(yè)設計的產物，而是伴隨著現(xiàn)代空氣動力學技術的進步而發(fā)展的?？諝庾枇ο禂?shù)在過去的

10、轎車手冊中從未出現(xiàn)過，今天則是介紹轎車的常用術語之一，成為人們十分關注的一種參數(shù)了 導流板與擾流板 ....現(xiàn)代轎車的經常時速已達100公里左右，最高時速更達200公里以上，因此轎車的車身設計既要服從空氣動力學，要有盡量低的空阻系數(shù)，又要采取措施，在車身的前后端安裝導流板和擾流板，以保證轎車的行駛安全。 ....在空氣動力學上，有法國物理學家貝爾努依證明的一條理論：空氣流速的速度與壓力成反比。也就是說，空氣流速越快，壓力越?。豢諝饬魉僭铰?，壓力越大。例如飛機的機翼是上面呈正拋物形，氣流較快；下面平滑，氣流較慢，形成了機翼下壓力大于上壓力，產生了升力。如果轎車外型與機翼橫

11、截面形狀相似，在高速行駛中由于車身上下兩面的氣流壓力不同，下面大上面小，這種壓力差必然會產生一種上升力，車速越快壓力差越大，上升力也就越大。這種上升力也是空氣阻力的一種，汽車工程界稱為誘導阻力，約占整車空氣阻力的7%，雖然比例較小，但危害很大。其它空氣阻力只是消耗轎車的動力，這個阻力不但消耗動力，還會產生承托力危害轎車的行駛安全。因為當轎車時速達到一定的數(shù)值時，升力就會克服車重而將車子向上托起，減少了車輪與地面的附著力，使車子發(fā)飄，造成行駛穩(wěn)定性變差。 ....為了減少轎車在高速行駛時所產生的升力，汽車設計師除了在轎車外型方面做了改進，將車身整體向前下方傾斜而在前輪上產生向下的壓力，將

12、車尾改為短平，減少從車頂向后部作用的負氣壓而防止后輪飄浮外，還在轎車前端的保險杠下方裝上向下傾斜的連接板。連接板與車身前裙板聯(lián)成一體，中間開有合適的進風口加大氣流度，減低車底氣壓，這種連接板稱為導流板。在轎車行李箱蓋上后端做成象鴨尾似的突出物，將從車頂沖下來的氣流阻滯一下形成向下的作用力，這種突出物稱為擾流板。 ....還有一種擾流板是人們受到飛機機翼的啟發(fā)而產生的，就是在轎車的尾端上安裝一個與水平方向呈一定角度的平行板，這個平行板的橫截面與機翼的橫截面相同，只是反過來安裝，平滑面在上，拋物面在下，這樣車子在行駛中會產生與升力同樣性質的作用力，只是方向相反，利用這個向下的力來抵消車身上

13、的升力，從而保障了行車的安全。這種擾流板一般安裝在時速比較高的轎跑車上（參閱圖示轎車）。目前不少轎車都裝有導流板和擾流板，藉以提高轎車的性能。 汽車擋風玻璃 盡管汽車業(yè)與玻璃業(yè)是屬于兩個不同領域的行業(yè)，前者屬于機械制造業(yè)，后者屬于輕工業(yè)，但從汽車的發(fā)展歷程來看，兩者的關系越來越密切。玻璃技術已經完全滲入了汽車行業(yè)之中，成為汽車技術領域中不可缺少的一員。現(xiàn)在，人們總是從汽車安全和外觀的角度去研究和開發(fā)汽車玻璃，不斷推出新的品種。 汽車玻璃以前擋風玻璃為主。早在80多年前，玻璃已裝在美國福特廠出產的T型車上，當時是用平板玻璃裝在車廂的前端，使駕車者免除風吹雨打之苦。從這以后的幾

14、十年間，玻璃業(yè)逐步涉足汽車工業(yè)，創(chuàng)造了多種安全玻璃－夾層玻璃、鋼化玻璃和區(qū)域鋼化玻璃等品種，極大地改善了汽車玻璃的性能。 其中夾層玻璃是指用一種透明可粘合性塑料膜貼在二層或三層玻璃之間，將塑料的強韌性和玻璃的堅硬性結合在一起，增加了玻璃的抗破碎能力。鋼化玻璃是指將普通玻璃淬火使內部組織形成一定的內應力，從而使玻璃的強度得到加強，在受到沖擊破碎時，玻璃會分裂成帶鈍邊的小碎塊，對乘員不易造成傷害。而區(qū)域鋼化玻璃是鋼化玻璃的一種新品種，它經過特殊處理，能夠在受到沖擊破裂時，其玻璃的裂紋仍可以保持一定的清晰度，保證駕駛者的視野區(qū)域不受影響。目前汽車前擋風玻璃以夾層鋼化玻璃和夾層區(qū)域鋼化玻璃為主

15、，能承受較強的沖擊力。 現(xiàn)代轎車外型的發(fā)展與玻璃工藝的發(fā)展息息相關。早在40多年前，轎車前擋風玻璃已經采用單件式彎曲擋風玻璃，并逐漸拋棄了平面型的擋風玻璃。今天的轎車擋風玻璃一般都做成整體一幅式的大曲面型，上下左右都有一定的弧度。這種曲面玻璃不論從加工過程還是從裝嵌的配合來看，都是一種技術要求十分高的產品，因為它涉及到車型、強度、隔熱、裝配等諸多問題。 轎車擋風玻璃采用曲面玻璃，首先從空氣動力學的角度出發(fā)。因為現(xiàn)代轎車的正常時速大都超過100公里，迎面氣流流過曲面玻璃能減少渦流和紊流，從而減少空氣阻力。加上窗框邊緣與車身表面平滑過渡，玻璃與車身渾然成一體，從視覺上既感到整體的協(xié)

16、調和美觀，又可以降低整車的風阻系數(shù)。另外，曲面玻璃具有較高的強度，可以采用較薄的玻璃，對轎車輕量化有一定的意義。 現(xiàn)代轎車的曲面擋風玻璃要做到彎曲拐角處的平整度要高，不能出現(xiàn)光學上的畸變，從駕駛座上的任何角度觀看外面的物體均不變形不眩目。以前轎車玻璃通常用整齊的條帶沿玻璃邊緣修飾或保護，現(xiàn)在轎車上的玻璃都采用陶瓷釉，即所謂“黑邊框”。有許多轎車擋風玻璃還鍍膜，采用反射涂層工藝或改善玻璃的成分，只讓太陽可見光進入車廂內，擋住紫外線和紅外線，在很大程度上減輕了乘員受到的炎熱之苦。這種稱為“綠色玻璃”的現(xiàn)代轎車玻璃，已經廣泛使用。 汽車擋風玻璃（2） 汽車擋風玻璃的安全性能是非常

17、重要的。且不說如果安全性能低它對乘員身體的危險程度，就是對汽車本身，如果檔風玻璃出現(xiàn)裂紋或者有明顯庇點，就好象人臉破相一樣，嚴重損害整車的外觀形象。因此，汽車擋風玻璃的安全性要求要十分高。 一般的汽車玻璃采用硅玻璃，其中主要成份氧化硅含量超過70%，其余由氧化鈉、氧化鈣、鎂等組成，通過浮法工藝制成。在制作過程中，材料加熱到1500℃溫度時熔化，溶液通過1300℃左右的精練區(qū)時澆注到懸浮槽（液態(tài)錫）上，冷卻到600℃左右，在此階段形成質量特別好的平行的兩面平面體（上面是溶液平面，下面是液態(tài)錫上平面），再通過冷卻區(qū)域后形成玻璃并被切割成規(guī)定的尺寸。然后玻璃進一步加工成鋼化玻璃（TSG）或夾層玻

18、璃（LSG）。 加工完畢的成產品汽車玻璃，從外觀上看應沒有明顯的氣泡和劃痕。為了保證汽車玻璃質量，行業(yè)將汽車玻璃按照工藝加工分成A類與B類夾層玻璃、區(qū)域鋼化玻璃和鋼化玻璃四類，其中A類夾層玻璃安全性能最高。國家標準規(guī)定，前檔風玻璃必須要使用A類夾層玻璃、B類夾層玻璃或區(qū)域鋼化玻璃，它們在認證標志中的代號分別是LA、LB、Z，認證標志采用絲網印刷、噴砂等工藝永久標識在玻璃的下邊角位置，鋼化玻璃的代號是T，只能用于除前檔風玻璃以外的位置，而有LA、LB、Z標志玻璃可以應用在汽車所有玻璃位置上。 隨著汽車玻璃技術的發(fā)展，新?lián)躏L玻璃技術也陸續(xù)出現(xiàn)。例如能減少陽光對轎車車廂內的影響，提高

19、舒適性的水平。目前廣泛使用的“綠色玻璃”就是采用反射涂層工藝或改善玻璃的成分，只讓陽光中的可見光進入車廂內，擋住紫外線和紅外線。目前有一種反紅外線輻射銀膜玻璃，在多片夾層玻璃中加入鍍銀薄膜，其紅外線反射率為48%。當陽光通過這種看似普通的玻璃時，光和熱會減少23%。這種玻璃實際上還起到隔熱節(jié)能作用，可相對減少空調能量損失。另外，在北方寒冷地區(qū)的汽車擋風玻璃容易霧化結冰，一種可加溫的汽車玻璃可解決這一問題。這種玻璃將極細小的幾乎看不見的電熱絲作成波狀放在夾層玻璃中的塑料粘膜上，通過電阻器與電路聯(lián)接。車窗加熱絲具有一定的加熱范圍，熱功率可達到3-5瓦/平方厘米，起到防霜、防霧化、防結冰的作用。

20、導流板與擾流板 -------------------------------------------------------------------------------- 現(xiàn)代轎車的經常時速已達100公里左右，最高時速更達200公里以上，因此轎車的車身設計既要服從空氣動力學，要有盡量低的空阻系數(shù)，又要采取措施，在車身的前后端安裝導流板和擾流板，以保證轎車的行駛安全。 在空氣動力學上，有法國物理學家貝爾努依證明的一條理論：空氣流速的速度與壓力成反比。也就是說，空氣流速越快，壓力越??；空氣流速越慢，壓力越大。例如飛機的機翼是上面呈正拋物形，氣流較快；下面平滑，氣流較慢

21、，形成了機翼下壓力大于上壓力，產生了升力。如果轎車外型與機翼橫截面形狀相似，在高速行駛中由于車身上下兩面的氣流壓力不同，下面大上面小，這種壓力差必然會產生一種上升力，車速越快壓力差越大，上升力也就越大。這種上升力也是空氣阻力的一種，汽車工程界稱為誘導阻力，約占整車空氣阻力的7%，雖然比例較小，但危害很大。其它空氣阻力只是消耗轎車的動力，這個阻力不但消耗動力，還會產生承托力危害轎車的行駛安全。因為當轎車時速達到一定的數(shù)值時，升力就會克服車重而將車子向上托起，減少了車輪與地面的附著力，使車子發(fā)飄，造成行駛穩(wěn)定性變差。 為了減少轎車在高速行駛時所產生的升力，汽車設計師除了在轎車外型方面做了改

22、進，將車身整體向前下方傾斜而在前輪上產生向下的壓力，將車尾改為短平，減少從車頂向后部作用的負氣壓而防止后輪飄浮外，還在轎車前端的保險杠下方裝上向下傾斜的連接板。連接板與車身前裙板聯(lián)成一體，中間開有合適的進風口加大氣流度，減低車底氣壓，這種連接板稱為導流板。在轎車行李箱蓋上后端做成象鴨尾似的突出物，將從車頂沖下來的氣流阻滯一下形成向下的作用力，這種突出物稱為擾流板。 還有一種擾流板是人們受到飛機機翼的啟發(fā)而產生的，就是在轎車的尾端上安裝一個與水平方向呈一定角度的平行板，這個平行板的橫截面與機翼的橫截面相同，只是反過來安裝，平滑面在上，拋物面在下，這樣車子在行駛中會產生與升力同樣性質的作用

23、力，只是方向相反，利用這個向下的力來抵消車身上的升力，從而保障了行車的安全。這種擾流板一般安裝在時速比較高的轎跑車上（參閱圖示轎車）。目前不少轎車都裝有導流板和擾流板，藉以提高轎車的性能。 現(xiàn)代汽車的造型設計 過去，新型轎車從構思到試產一般要經歷四至五年，現(xiàn)在運用了計算機，僅需要二年或更少的時間。其中，轎車的車身造型設計是整個設計工作最重要的內容，越是現(xiàn)代化的大批量流水生產的產品，對其設計的內容要求更嚴密，要經過一步步可靠的技術驗證，否則設計中的錯誤或缺陷將會在批量生產中造成嚴重的后果。那么，轎車的外貌是怎樣誕生出來呢？下面首先將傳統(tǒng)的設計過程展示出來。 一、收集資料

24、信息形成造型設計概念 任何新型轎車的構思，都是建立在舊款車或者其它車輛的基礎上借鑒、繼承和改進而形成的，這里面包括消費者對汽車的意見和期望。每年在世界各地舉辦的汽車展覽會、市場的信息反饋，都是設計開發(fā)部門資料信息來源的“源泉”。例如我國第一輛概念車“麒麟”，就從五個城市的汽車用戶做過調查，匯集了各地不同人群對汽車的需求信息，才著手進行圖紙設計。目前時興的品牌轎車“四位一體”的專營銷售中，其中一項是“信息反饋”，作用之一就是做廠家開發(fā)新產品的依據(jù)。 二、造型構思效果圖 現(xiàn)在一些人請裝修公司搞房屋裝修，裝修公司也會出一份效果圖給客戶評審。同樣，汽車造型的設計也要有效果圖，將設計師對

25、新車形狀的構思反映在圖畫上，這里面的內容有整車的形狀，色彩，材料質感及反光效果等，作為開發(fā)人員表述造型的構思和初步選型的參考。 效果圖由具有工業(yè)造型技術能力的開發(fā)人員完成，采用水彩、彩鉛或者素描等方式繪制。效果圖分為車身造型效果圖和車身內飾效果圖兩種，車身造型效果圖要表現(xiàn)出車型前面、側面和后面三者的關系，同時也要表現(xiàn)出車門拉手，倒后鏡、刮水臂、車牌位置等結構細節(jié)。車身內飾的效果圖主要表現(xiàn)出儀表板、中控臺、門護板、座椅及相互之間的空間位置。由于車廂內部難以用一面圖表達清楚，所以有些效果圖是針對某些位置而單獨繪制的。 效果圖是“紙上談兵”的操作，可以有多種方案供選擇，換句話講要有許

26、多幅效果圖供選擇，邊修改邊完善。 三、模型制作 從“紙上談兵”到實物實體的第一步，就是將設計構思實物化，將紙面的東西用形體表現(xiàn)出來，讓設計人員進行更細致和具體的探討。第一步就是選擇確定幾幅效果圖，依圖做縮小比例的汽車油泥模型或石膏模型，比例為3:8（美、英等英制國）或者1:10、1:5等。小比例模型的好處就是可以反復修改，成本低廉，如果一開始就做全尺寸模型，并在大模型上反復修改，就會消耗大量的時間和人力。由于現(xiàn)代轎車生產的規(guī)?；魏卧O計上的錯誤都會導致巨大的損失和浪費，因此設計師在縮小比例車模上進行研制是必不可少的一環(huán)工作。 四、膠帶圖 當縮小比例車模的形狀確定后，就

27、將模型的輪廓曲線放大至1:1，用膠帶圖的形式表現(xiàn)出來。所謂膠帶圖是指用不同寬度和不同顏色的膠帶在標有坐標網絡的白色圖板上，粘貼上模型輪廓的曲線和線條，將汽車整個輪廓、布置尺寸、發(fā)動機位置、車架布置及人體樣板都可以顯示出來。膠帶可以隨時粘貼或撕下，因此膠帶圖也可以隨時修改，十分方便。設計人員根據(jù)膠帶圖進行修改和調整后，轎車的輪廓曲線已經基本確立。 北京“挑戰(zhàn)者”多用途車全尺寸模型制造現(xiàn)場 五、全尺寸油泥模型 全尺寸是指1:1比例，全尺寸油泥模型就是指與真車尺寸一樣，模型的輪廓曲線和尺寸都是按照嚴格的要求制作出來，設計人員可以對車身表面的細節(jié)部分進行比較和修改，設計的檢驗已

28、進入“模擬作戰(zhàn)”階段。全尺寸油泥模型分為外部模型和內部模型，是車身造型設計中最關鍵的階段，要求以極其認真的細致的態(tài)度去工作，任何一項細部的造型都不能馬虎，因為這個全尺寸油泥模型是今后正式產品的依據(jù)。 全尺寸油泥模型是高仿真產物，例如車輪一般會用上真家伙－真輪胎和真車圈，因為車輪對整個車型有十分重要的影響。車身附件，大燈小燈、刷水臂都會安置在各自的位置上，有些模型表面還噴涂油漆，與真車相似。因此，車廠對新產品的檢測，也就從全尺寸油泥模型正式開始。檢測中最重點的一項，就是車身外部模型進行風洞試驗，試驗的主要內容是模擬車速在100－200公里／小時的狀態(tài)下，測試阻力、升力、側向力、俯仰力矩、

29、側翻力矩和偏航力矩等數(shù)據(jù)，設計人員對車身模型的空氣動力狀態(tài)進行研究和分析，以取得對整個車身空氣動力性能進行最優(yōu)化的設計。 六、主圖板 全尺寸油泥模型完成之后，車身模型表面輪廓經過測量之后轉化為數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)繪制成平面圖形。主圖板表示出整車的輪廓線及關鍵部位與部件之間的配合作用，使設計人員可以對主圖板上的車身表面線條做光滑平順的修改。至此，汽車的造型設計工作基本結束了。此后就會進入樣車的制造與檢驗。 七、樣車 樣車是一輛具有試制性質，能夠駕駛運行的汽車。 樣車試制仍是一個不斷修改的過程，但這種修改是為今后正式投產做鋪路的。在樣車試制階段，很多在造型設計過程中的不

30、足之處會更真實地反映出來。例如在繪圖或在模型上能夠制造的東西，可能在實際生產中會有工藝上的困難；也可能會耗費過大，成本下不來；也可能在裝配上會產生干涉，安裝困難，等等。造型設計人員仍然要跟蹤工作，對樣車的造型設計進行全面的檢查，并根據(jù)設計要求進行修改。只有經過多次的反復修改，一輛經得起實際考驗的造型方案才能實現(xiàn)，并做為今后生產的依據(jù)。 不難看出，汽車造型設計的過程是一個不斷探討不斷修改不斷完善的過程，最后拿到生產線的圖紙很可能與最初的構思有很多不一樣的地方，甚至大相徑庭，這是一種很正常的現(xiàn)象。 以上介紹的內容是傳統(tǒng)的汽車造型設計，這種傳統(tǒng)的造型設計過程的最大缺陷是車身曲線需要依

31、靠人力經過繪畫－模型－圖板等多次反復測量反復修改才能確定，耗費大量的勞動和時間，而且設計精度也難以保證，因此，用計算機代替部分人的勞動，是必然的趨勢。 從七十年代起，計算機輔助設計已經進入了汽車外形設計這一領域，今天更是普遍應用，并已成為目前國內外車廠進行汽車造型設計的常規(guī)手段?，F(xiàn)在常見的過程始于模型制作階段，通過三坐標測量機測量，得到模型上離散的點集，將點集數(shù)據(jù)輸入計算機，運用CAD將其連成光順的曲線，建立數(shù)字化模型，進行初步設計和可行性分析，即相當于膠帶圖效果；然后通過專門的CAD設計軟件，用曲線建立起整個車身的表面數(shù)學模型，設計人員在電腦前可以進行任意的修改，再通過數(shù)控銑床制造1

32、:1全尺寸模型，供設計人員進行修改和定型；然后再通過測量機對全尺寸模型進行測量，將數(shù)據(jù)輸入計算機建立汽車外形數(shù)學模型，并用圖形顯示終端顯示出來，模型的三維曲面視圖可以旋轉,在不同的角度觀察不同地方，十分直觀。在這里，CAD的運用不但使人從繁重的勞動解脫出來，縮短了設計周期，而且能夠保證設計精度，降低了設計開發(fā)的成本。 轎車車身上的三大立柱 由各種各樣的骨架件和板件通過焊接拼裝而成的轎車車身，也就是行業(yè)俗稱的“白車身”，它的各個部分都有相關的名稱，不論在汽車制造廠、修理廠或者配件商店，人們一聽到某個名稱就知道它是屬于車上的哪一部分，安裝在什么位置上。（見圖） 三廂式轎車車身

33、結構圖主要零部件: 1、發(fā)動機蓋 2、前檔泥板 3、前圍上蓋板 4、前圍板 5、車頂蓋 6、前柱 7、上邊梁 8、頂蓋側板 9、后圍上蓋板 10、行李箱蓋 11、后柱 12、后圍板 13、后翼子板 14、中柱 15、車門 16、下邊梁 17、底板 18、前翼子板 19、前縱梁 20、前橫梁 21、前裙板 22、散熱器框架 23、發(fā)動機蓋前支撐板 車身的骨架件和板件多用鋼板沖壓而成，車身專用鋼板具有深拉延時不易產生裂紋的特點。根據(jù)車身不同的位置，一些要防止生銹的部位使用鋅鋼板，例如翼子板、車頂蓋等；一些承受應力較大的部位使用高強度鋼板，例如散熱器支承橫梁、上邊梁等。轎車車身結

34、構中常用鋼板的厚度為0.6～3毫米，大多數(shù)零件用材厚度是0.8～1.0毫米。 在轎車車身構造中，有些重要零件的位置涉及到車輛的整體布置、安全及駕乘舒適性問題，例如立柱。 一般轎車車身有三個立柱，從前往后依次為前柱（A柱）、中柱（B柱）、后柱（C柱）。對于轎車而言，立柱除了支撐作用，也起到門框的作用。 設計師考慮前柱幾何形狀方案時還必須要考慮到前柱遮擋駕駛者視線的角度問題。一般情況下，駕駛者通過前柱處的視線，雙目重疊角總計為5～6度，從駕駛者的舒適性看，重疊角越小越好，但這涉及到前柱的剛度，既要有一定的幾何尺寸保持前柱的高剛度，又要減少駕駛者的視線遮擋影響，是一個矛盾的問

35、題。設計者必須盡量使兩者平衡以取得最佳效果。在2001年北美國際車展上瑞典沃爾沃推出最新概念車SCC，就將前柱改為通透形式，鑲嵌透明玻璃讓駕駛者可以透過柱體觀察外界，令視野盲點減少到最低程度（見本網“車海拾貝”沃爾沃SCC）。 中柱不但支撐車頂蓋，還要承受前、后車門的支承力，在中柱上還要裝置一些附加零部件，例如前排座位的安全帶，有時還要穿電線線束。因此中柱大都有外凸半徑，以保證有較好的力傳遞性能。現(xiàn)代轎車的中柱截面形狀是比較復雜的，它由多件沖壓鋼板焊接而成。隨著汽車制造技術的發(fā)展，不用焊接而直接采用液壓成型的封閉式截面中柱巳經問世，它的剛度大大提高而重量大幅減小，有利于現(xiàn)代轎車的輕量化

36、。不過，有些設計師卻從乘客上下車的便利性考慮，索性取消中柱。最典型的是法國雪鐵龍C3轎車，車身左右兩側的中柱都被取消，前后門對開，乘員完全無障礙上下車。當然，取消中柱就要相應增強前、后柱，其車身結構必須要用新的形式，材料選用也有所不同。 后柱與前柱、中柱不同的一點就是不存在視線遮擋及上下車障礙等問題，因此構造尺寸大些也無妨，關鍵是后柱與車身的密封性要可靠。 剛度是汽車車身設計的指標，剛度是指在施加不致于毀壞車身的普通外力時車身不容易變形的能力，也就是指恢復原形的彈性變形能力。汽車在行駛過程中受到各種外力影響會產生變形，變形程度小就是剛度好，一般情況剛度好強度也好。剛度差的汽車，

37、行駛在不平路面上就容易發(fā)出嘎吱嘎吱的響聲。立柱的剛度很大程度上決定了車身的整體剛度，因此在整個車身結構中，立柱是關鍵件，它要有很高的剛度。 車身外型設計的兩對矛盾 現(xiàn)代汽車追求舒適、動力和安全性能好，這些要求在車身外型的設計中構成了矛盾。 首先，乘駕舒適需要足夠的車內空間，而要得到寬敞的空間就要增加汽車外型的尺寸。汽車的外型尺寸，尤其是橫截面尺寸的增加，勢必增加汽車的迎風面積，直接影響汽車的風阻系數(shù)。這樣，舒適性與動力性就構成了一對矛盾。這對矛盾在汽車的速度比較低的時候影響不大，早期的汽車基本上是箱式的，汽車的外型完全根據(jù)內部的需要來設計。 隨著汽車技術的發(fā)展，

38、汽車的速度越來越高，風阻的矛盾就越來越突出。研究表明，隨著速度的增加，路面阻力增加很小而風阻增加卻很大。一般的箱式車，車速在每小時30公里以下時，消耗在路面阻力上的功率大于克服風阻所消耗的功率。而在這個速度以上，消耗在風阻上的功率就急劇增加。到了每小時70公里左右的速度，克服風阻所需要的功率就會超過路面阻力。如果速度超過每小時100公里，絕大部分的功率就消耗在克服風阻上了。 風阻的主要因素有兩大方面，一是迎風面積，二是渦流。減少迎風面積的主要措施是減低車廂的高度。減少車廂的寬度雖然也能減少橫截面的面積，但一般情況下效果不如減少高度顯著。為了保留足夠的內部空間，保證有舒適的乘坐空間，汽車

39、的截面是不可以隨意減少的。為了進一步減低風阻，就要從減少汽車行駛中產生的渦流入手。 我們在大街上常?？吹揭恍┐筘涇囻傔^后，馬路上的塵土、紙屑打著轉滿天飛，這就是汽車行駛攪動空氣形成的渦流。汽車的前擋風玻璃、車頂、車側、車后都可以產生渦流。研究渦流最有效的手段是風洞試驗，汽車模型靜止于隧道型空間中，車身周圍是高速流動的空氣，這樣來模擬汽車高速行駛的條件。通過安裝在車身各部分的傳感裝置測量空氣的運動。從而了解渦流的運動情況。研究表明，具有流線型車身的汽車抗渦流的性能最好。 流線型車身的縱截面與飛機機翼的的形狀相似，高速運動時會產生升力，對行駛穩(wěn)定性產生負面作用。這就產生了第二對矛盾

40、，即動力性與安全性的矛盾。為了增加穩(wěn)定性，現(xiàn)代汽車車身造型在流線型的基礎上不斷改進，車身重心前移、前低后高、增加尾部縱截面的相對面積、增加攪流板等等。 舒適性與動力性、動力性與穩(wěn)定性，如何解決這兩對矛盾構成車身設計歷史的主流話題。汽車的車身從箱型、甲殼蟲型發(fā)展到船型、楔型和現(xiàn)在的滴水型，以及在這些形狀基礎上的許多變種，其內在的驅動力就是這兩對矛盾的平衡過程。汽車車身的設計工作流程，也從單純的由內向外發(fā)展到由外向內、內外結合的方式。 汽車風阻的五個組成部分 車身造型設計是一門很大的學問，其中重要的內容就是風阻問題。 平常說的風阻大都是指汽車的外部與氣流作用產生的阻力。實際上

41、，流經汽車內部的氣流也對汽車的行駛構成阻力。研究表明，作用在汽車上的阻力是由5個部分組成的。 一、外型阻力，指汽車前部的正壓力和車身后部的負壓力之差形成的阻力，約占整個空氣阻力的58%； 二、干擾阻力，指汽車表面突出的零件，如保險杠、后視鏡、前牌照、排水槽、底盤傳動機構等引起氣流互相干擾產生的阻力，約占整個空氣阻力的14%； 三、內部阻力，指汽車內部通風氣流、冷卻發(fā)動機的氣流等造成的阻力，約占整個空氣阻力的12%； 四、由高速行駛產生的升力所造成的阻力，約占整個空氣阻力的7%； 五、空氣相對車身流動的摩擦力，約占整個空氣阻力的9%； 針對第一、二

42、種阻力，轎車車身應該盡量設計成流線型，橫向截面面積不要太大，車身各部分用適當?shù)膱A弧過渡，盡量減少突出車身的附件，前臉、發(fā)動機艙蓋、前擋風玻璃適當向后傾斜，后窗、后頂蓋的長度、傾角的設計要適當。此外，還可以在適當?shù)奈恢冒惭b導流板或擾流板。通過研究汽車外部的氣流規(guī)律，不僅可以設計出更加合理的車身結構，還可以巧妙地引導氣流，適當利用局部氣流的沖刷作用減少車身上的塵土沉積。 針對第四種阻力，要設法降低行駛中的升力，包括使弦線前低后高，底版尾部適當上翹，安裝導流板和擾流板等措施。 一部分外部氣流被引進汽車內部，可能會在一定程度上減少了外部氣流對汽車的阻力，但氣流在流經內部氣道時也產生的摩

43、擦、旋渦損失。研究汽車內部的氣流規(guī)律，可以盡量減少內部氣阻，有效地進行冷卻和通風。利用氣流分布規(guī)律，還可以巧妙地把發(fā)動機的進氣口安排在高壓區(qū)，提高進氣效率，減少高壓區(qū)附近的渦流，同時把排氣口安排在低壓區(qū)，使排氣更加順暢。 細心的讀者可能已經注意到了，上面的論述用了很多非限定性的詞匯，如"適當"就用了五次。有的讀者可能希望用一些確切的數(shù)字來表述，如后傾的角度、圓角的半徑等等。這里牽涉到車身設計的整體概念。風阻是建立在汽車整體結構上的概念，某型號車的最佳幾何參數(shù)，在其他型號上是不適用的。一個小小的改動往往對整體產生很大的影響，正所謂牽一發(fā)而動全身。技術書籍上的數(shù)據(jù)都是在嚴格規(guī)定的試驗條件下

44、，對特定范圍的汽車進行測試的結果。離開了這些前提條件，數(shù)據(jù)就是荒謬的。 本網特約（2001年12月15日） 汽車外形的演變 走近汽車，首先會被它的外貌吸引。神采各異的面孔是怎樣演變過來的？ 最初生產的汽車是篷體的，像馬車，只不過車的動力由馬匹改為內燃機。后來篷體改為廂體，廂體是矩形的，人們稱它為箱型。早在20世紀初大規(guī)模生產的福特T型汽車就是一種箱型汽車，它奠定了以后汽車的基本造型。 隨著汽車速度的增加，風阻問題提到了設計日程上來，尤其是講究速度的小型汽車。降低風阻有兩個主要的辦法，減少迎風面積和采用流線形狀。 降低車廂高度可以有效地減少迎風面

45、積，例如人們所稱的"船型"車身形狀，分有發(fā)動機艙、乘員艙和行李艙，象駕駛艙建在甲板上的船，增加長度，降低高度，有效減少迎風面積。我們知道，作為乘載工具，迎風面積的減少是有限的，一種稱為"楔型"的高速汽車在減少迎風面積方面可謂是登峰造極，但是楔形的運載空間很小，多作為賽車。 而流線型則可以減少空氣流經車身時產生的渦流，從而減少阻力。例如甲殼蟲形狀的汽車，就具有比較明顯的流線形狀，典型代表是德國大眾汽車廠生產的"甲殼蟲" 車。人們寄希望于流線型，但是，流線型同樣不是汽車的理想外型。人們常用的是流線型的各種變形，如斜背式、魚形、滴水形……或者是它們的某種組合。 所以說，流線型不是特定

46、的車型。流線型是指空氣流過不產生旋渦的理想形狀，流線型應用的最高境界是飛機的機翼。上述的甲蟲型、魚型、楔型、滴水型都具有不同程度的流線型特征，但是作為以運載為主要目的的陸路運輸工具，絕對的流線型是不現(xiàn)實的。流線型也有它的弊病，就是高速行駛時會產生升力，影響駕駛穩(wěn)定性。為了克服這個弊病，設計師還要在車身上安裝導流板和擾流板。 任意形？如果不考慮風阻，是不是就可以隨心所欲地象小孩搭積木地創(chuàng)造出各種不同形狀的汽車呢？汽車的主要功能部件都是些大家伙，發(fā)動機、變速器、轉向器……哪一樣都是占地方的。如果有輕巧高效的能源，如果能夠用一條線一個按鈕代替機械傳動部件，如果所有的部件都做成模塊并且通過通用

47、的接口進行連接，如果所有這些技術都已經實用化，你和我的夢想就能實現(xiàn)。 今天，這種夢想中的車型已經在2002年北美汽車展中顯露了它的鄒型。通用汽車公司的自主魔力（Autonomy）的底盤類似滑板，底盤的中心位置有一個標準接入端口，所有的車內系統(tǒng)都能夠簡單快捷地與底盤相連，底盤與車身可根據(jù)客戶自己的愿望隨意組合拼裝。今天它是一輛"概念車" ，明天，很可能就會是一輛商用車。 車身主要構件 在《轎車車身上的三大立柱》一文中有一幅車身結構件圖，上面列出了轎車車身各部分部件的位置和名稱。該文介紹了前柱、中柱和后柱，本文繼續(xù)介紹其它主要部件。 發(fā)動機蓋 發(fā)動機蓋（又稱發(fā)動機罩）

48、是最醒目的車身構件，是買車者經常要察看的部件之一。對發(fā)動機蓋的主要要求是隔熱隔音、自身質量輕、剛性強。 發(fā)動機蓋的在結構上一般由外板和內板組成，中間夾以隔熱材料，內板起到增強剛性的作用，其幾何形狀由廠家選取，基本上是骨架形式。發(fā)動機蓋開啟時一般是向后翻轉，也有小部分是向前翻轉。向后翻轉的發(fā)動機蓋打開至預定角度，不應與前檔風玻璃接觸，應有一個約為10毫米的最小間距。為防止在行駛由于振動自行開啟，發(fā)動機蓋前端要有保險鎖鉤鎖止裝置，鎖止裝置開關設置在車廂儀表板下面，當車門鎖住時發(fā)動機蓋也應同時鎖住。 車頂蓋 車頂蓋是車廂頂部的蓋板。對于轎車車身的總體剛度而言，頂蓋不是很重要的

49、部件，這也是允許在車頂蓋上開設天窗的理由。從設計角度來講，重要的是它如何與前、后窗框及與支柱交界點平順過渡，以求得最好的視覺感和最小的空氣阻力。當然，為了安全車頂蓋還應有一定的強度和剛度，一般在頂蓋下增加一定數(shù)量的加強梁，頂蓋內層敷設絕熱襯墊材料，以阻止外界溫度的傳導及減少振動時噪聲的傳遞。 行李箱蓋 行李箱蓋要求有良好的剛性，結構上基本與發(fā)動機蓋相同，也有外板和內板，內板有加強筋。一些被稱為“二廂半”的轎車，其行李箱向上延伸，包括后檔風玻璃在內，使開啟面積增加，形成一個門，因此又稱為背門，這樣既保持一種三廂車形狀又能夠方便存放物品。如果采用背門形式，背門內板側要嵌裝椽膠密封條

50、，圍繞一圈以防水防塵。行李箱蓋開啟的支撐件一般用勾形鉸鏈及四連桿鉸鏈，鉸鏈裝有平衡彈簧，使啟閉箱蓋省力，并可自動固定在打開位置，便于提取物品。 翼子板 翼子板是遮蓋車輪的車身外板，因舊式車身該部件形狀及位置似鳥翼而得名。按照安裝位置又分為前翼子板和后翼子板，前翼子板安裝在前輪處，因此必須要保證前輪轉動及跳動時的最大極限空間，因此設計者會根據(jù)選定的輪胎型號尺寸用“車輪跳動圖”來驗證翼子板的設計尺寸。后翼子板無車輪轉動碰擦的問題，但出于空氣動力學的考慮，后翼子板略顯拱形弧線向外凸出?，F(xiàn)在有些轎車翼子板已與車身本體成為一個整體，一氣呵成。但也有轎車的翼子板是獨立的，尤其是前翼子板，因

51、為前翼子板碰撞機會比較多，獨立裝配容易整件更換。有些車的前翼子板用有一定彈性的塑性材料（例如塑料）做成。塑性材料具有緩沖性，比較安全。 前圍板 前圍板是指發(fā)動機艙與車廂之間的隔板，它和地板、前立柱聯(lián)接，安裝在前圍上蓋板之下。前圍板上有許多孔口，作為操縱用的拉線、拉桿、管路和電線束通過之用，還要配合踏板、方問機柱等機件安裝位置。為防止發(fā)動機艙里的廢氣、高溫、噪聲竄入車廂，前圍板上要有密封措施和隔熱裝置。在發(fā)生意外事故時，它應具有足夠的強度和剛度。對比車身其它部件而言，前圍板裝配最重要的工藝技術是密封和隔熱，它的優(yōu)劣往往反映了車輛運行的質量。 轎車的面漆 轎車面漆起到保護

52、車廂不被腐蝕與美化外觀的作用，是整車質量最重要的指標之一。因為噴涂油漆占轎車生產總費用的百分之二十，而且買主首先注意到的是面漆的顏色和噴涂的質量，對買賣成交的影響很大。因此汽車生產廠家十分重視轎車面漆技術，往往投入巨大的資金和人力去發(fā)展和改進轎車的面漆，強調抓住人們視覺的第一印象。 轎車的漆面要求映象率高，光亮如鏡 。除了油漆質量外，還要有相當高要求的工場環(huán)境和工藝技術。從車輛車身噴漆至烘漆的過程中，工場內要空氣清潔，不能有過量的塵埃。在現(xiàn)代化工場內，油漆的調色、噴涂方式均已實現(xiàn)電腦化管理。由于科技的進步，今天的噴涂工藝與十幾年前的噴涂工藝已有很大的區(qū)別，無論油漆的顏色、粘結性、添加劑

53、、穩(wěn)定劑、溶解系統(tǒng)和工藝技術均發(fā)生了變化，而且這種變化目前仍在進行之中，使到轎車面漆質量得到很大的提高。 現(xiàn)代轎車面漆技術變化最大的有兩項： 一項是油漆的附粘力和硬度都有大幅度提高。隨著車速的提高，轎車更加容易受到碎石和塵埃氣流的襲擊，漆面很易被劃花。1988年美國福特汽車公司率先在雷鳥和美洲獅轎車上采用了局部聚氨脂底層－表層涂料系統(tǒng)。這種涂料系統(tǒng)能抵抗碎石的襲擊，不易劃花漆面，而且油漆附粘力極強，即使轎車車身被撞癟了，油漆也不會脫落。目前多數(shù)轎車采用了相似的抗擊底漆和面漆。 另一項是用水基油漆代替溶性油漆。隨著世界各國對環(huán)境保護的法律措施越來越嚴格，許多發(fā)達國家的汽車廠家

54、已用水基油漆逐步代替溶性油漆。水基油漆含溶劑極少，不污染自然環(huán)境，而且漆面質量優(yōu)于溶性油漆，顯得更加光亮悅目。因此，盡管轉產費用較大，歐美日的汽車廠家還是瞄準水基油漆，著手上馬使用。從九十年代開始，德國的梅賽德斯----奔馳公司已經盡可能使用了水基油漆，將有害環(huán)境的溶劑使用比例降低到最低限度。據(jù)該公司稱，所有的奔馳汽車都已使用水基油漆。 為了提高市場競爭力，許多大汽車廠家都向用戶提出車身保用10年以上的承諾，對車身噴涂工藝進行了多方面的改革。例如，漆前表面處理一般由九至十五道工序組成，達到最好的防腐清洗效果。底漆涂層由過去的陽極電泳涂裝法改為陰極電泳涂裝法。這陽改陰，使材料耐腐蝕性提高

55、了五至六倍。底漆烘干后，車身所有焊逢都要涂上一種密封膠，保證車身具有良好的氣密性和防水性，車身底部要涂聚氨脂、聚脂樹脂等涂層，防止小石子和硬物的沖擊。下一步再噴涂一層（中涂），強化漆面的硬度，防止崩裂現(xiàn)象出現(xiàn)，提高漆面的鮮映性(映物清晰度)，為面漆創(chuàng)造平滑的基礎。然后噴涂面漆，增強鮮映性和耐酸能力。面漆以普通本色漆和金屬閃光色漆、珠光色漆等三種為主，現(xiàn)在轎車多用金屬閃光色漆和珠光色漆，噴涂這些面漆后再噴涂罩光清漆，可令整個車身明亮如鏡。 現(xiàn)在轎車車身的噴涂工藝一般按照這些程序進行，普通轎車車身要噴涂三層，由陰極電泳底漆，中涂和面漆組成，有些中高級轎車車身要噴涂四至五層，由陰極電泳底漆、

56、中涂一至二層和面漆一至二層組成，以達到較高的外觀裝飾性。(2000.4.7) 汽車噪聲 環(huán)境污染之一是噪聲，噪聲的主要來源之一是汽車，汽車噪聲的大小衡量汽車質量水平的重要指標，因此，汽車噪聲的防治也是世界汽車工業(yè)的一個重要課題。 汽車的噪聲源有多種，例如發(fā)動機、變速器、驅動橋、傳動軸、車廂、玻璃窗、輪胎、繼電器、喇叭、音響等等都會產生噪聲。這些噪聲有些是被動產生的，有些是主動發(fā)生的（如人為按動喇叭）。但是主要來源只有兩個方面，一個是發(fā)動機，另一個是輪胎，它們都是被動發(fā)生的，只要車子行駛就會產生噪聲。 在發(fā)動機各種噪聲中，發(fā)動機表面輻射噪聲是主要的。發(fā)動機表面輻射噪聲由燃燒

57、噪聲和機械噪聲兩大類構成，是發(fā)動機內部的燃燒及機械振動所產生的噪聲。燃燒噪聲是指氣缸燃燒壓力通過活塞、連桿、曲軸、缸體等途徑向外輻射產生的噪聲，機械噪聲是指活塞、齒輪、配氣機構等運動件之間機械撞擊產生的振動噪聲。一般情況下，低轉速時燃燒噪聲占主導地位，高轉速時機械噪聲占主導地位。兩者是密切相關，相互影響的。實踐表明，減少振動是降低噪聲的根本措施。增加發(fā)動機結構的剛度和阻尼，是減少表面振動的方法，從而達到降低噪聲的目的。 輪胎在路面滾動產生的噪聲也是很大的。有關研究表明，在干燥路面上，當汽車時速達到100公里時，輪胎噪聲成為整車噪聲的重要噪聲源。而在濕路面上，即使車速低，輪胎噪聲也會蓋過

58、其它噪聲成為最主要的噪聲源。輪胎噪聲來自泵氣效應和輪胎振動。所謂泵氣效應是指，輪胎高速滾動時引起輪胎變形，使得輕胎花紋與路面之間的空氣受壓擠，隨著輪胎滾動，空氣又在輪胎離開接觸面時被釋放，這樣連續(xù)的“壓擠釋放”，空氣就迸發(fā)出噪聲，而且車速越快噪聲越大，車輛越重噪聲越大。輪胎振動與輪胎的剛度和阻尼有關，剛度增大（例如輪胎簾布層數(shù)目增加），阻尼減少，輪胎的振動就會增大，噪聲也就大了。要降低輪胎的噪聲，胎面可采用多種花紋節(jié)距，采用高阻尼橡膠材料，調整好輪胎的負載平衡以減少自激振動等。 為了防止發(fā)動機噪聲和輪胎噪聲竄入乘員廂，工程師除了盡量減少噪聲源外，也在車廂的密封結構上下功夫，尤其是前圍板

59、和地板的密封隔音性能。 從以上所述可知，解決汽車的噪聲是一項涉及到整車方方面面的技術問題，包括發(fā)動機的結構、材料質量分布、工藝水平、裝配密封性等等。實際上，汽車噪聲的大小已經反映出這輛車的質量和技術性能的高低了。因此，購車的時候要特別注意汽車運行時的噪聲。（2001年3月3日 很多網友的來信談到轎車噪聲的問題。關于轎車的噪聲，本網已經介紹過，這里再補充介紹噪聲產生的一些基本原理。 轎車是由上萬只零件組成的復雜的機器，其大部分質量是通過彈性件支承在車橋及輪胎上面，構成一個在外界作用下劇烈振動的彈性振動系統(tǒng)。車上各部件、總成之間大都用彈性件相連接，它們各自可構成一個彈性振動子系

60、統(tǒng)，并聯(lián)地支承在車架或車身上，然后通過懸架支承在車橋及輪胎上。例如發(fā)動機與車架之間的連接要用椽膠墊座，車廂通過螺旋彈簧與減振器組合和車橋輪胎連接。當遇到不平路面、發(fā)動機及傳動系的抖動等因素都會激起振動，當車輛受激振動時各自的彈性系統(tǒng)也就會在其平衡位置附近振動且相互關聯(lián)，產生垂直、縱向、橫向、偏轉、側傾等多種振動形式，振動過程中產生零件位置的相對運動，運動中會產生輻射聲波或摩擦，輻射聲波和摩擦會產生噪聲。 一般而言，轎車的噪聲主要有三個來源，一個是汽車機械件本身產生的噪聲，例如發(fā)動機和驅動橋等；一個是輪胎，一個是氣流噪聲（風噪）。這三個來源不是一下子涌現(xiàn)出來，而是隨著速度不同而依次出現(xiàn)。

61、因此有人將它們劃分為三類噪聲。由轎車驅動系統(tǒng)引起的噪聲稱為第一類噪聲，一般轎車啟動時就會產生，例如發(fā)動機的運轉噪聲，并隨車速增大而增大。當車速升高至100公里/小時左右，輪胎的噪聲隨之增大，被稱為第二類噪聲。這兩種噪聲都是逐步增大的。當車速超過100公里/小時，隨著車速的增加，風噪則會迅速增加，被稱為第三類噪聲。經過測定，轎車在高速區(qū)間，風噪的聲級會以車速的5～7次冪（乘方）增強，而第二類噪聲僅以車速的3～4次冪增強。轎車速度在120公里/小時左右，迅速增強的第三類噪聲與第二類噪聲的聲級相同，當轎車速度再繼續(xù)增加，第三類噪聲就會超過其它噪聲成為主要的噪聲了。對于第一、二類噪聲，可以通過改善部件

62、的工藝、外形，通過路面試驗而尋求解決方案，而對于第三類噪聲，必須要通過樣車模型的風洞試驗，再經過優(yōu)化設計才能尋求到降噪的解決方案。 為什么在高速行駛中，一些轎車的噪聲會比較大，一些轎車的噪聲會比較小呢？這主要與設計、制造、工藝和材料有關。噪聲是多因素造成，同樣防噪也是多方面造成，因此，噪聲在一定程度上反映了整車的制造質量水平。 轎車的減噪措施 轎車行駛會發(fā)生噪聲，主要的噪聲源是機器（發(fā)動機及排氣管）和輪胎，當然還有其它噪聲，車身結構所引起的噪聲、承載式車身結構受到發(fā)動機和懸掛振動的影響產生的噪聲、高速行駛中氣流所產生的噪聲，甚至裝配質量差所產生的噪聲，例如側窗玻璃的震動聲音等等。

63、這些噪聲會隨著車速的增加而增大，車速增至100公里/小時以上，噪聲就會迅速增大，行駛中的各種噪聲匯合在一起，使乘員感覺不適。因此，針對噪聲的聲源而采取對應的防范措施，是轎車制造技術的內容之一。為了減少噪聲的影響，轎車采取了一系列隔音措施。 現(xiàn)代轎車車身用骨架構件加薄鋼板互相連接，形成承載結構的“網絡”，它們之間互相依存。轎車車身十分強調承載結構的合理性，不論受靜力還是受變化的力，車體本身各部分都要和諧地變形，沒有特別薄弱的環(huán)節(jié)。如果某些部位存在薄弱點，行車時就會在這些地方產生共振。例如鋼粱一端發(fā)生振動，振動就可能沿著自身傳遞到另一端，再由另一端輻射聲波。 另外，要在轎車一些具體

64、部位進行隔音，例如在前圍板（儀表板與發(fā)動機艙的中間隔板）加隔音板，即采取雙層隔板，中間敷設阻音材料。地板下面敷設柔軟的石棉墊或者氈墊，在車頂蓋內、后圍板及車廂內各部位粘貼毛氈或者聚氨脂。在容易傳入外界噪聲的部位（如底板等位置）用減振板復蓋起來，底板上的減振板用鋼板夾石棉制成，能吸收振動阻斷噪聲傳遞。在構成車身本體的異形空心管腔內，例如門檻，前、中、后立柱，頂蓋前橫梁等形材內部粘貼隔板－聚氨脂等隔音塊，其它部位例如空調管路、線束等穿過車廂的孔口、方向盤支架通過車身處的固定處，都要用尺寸精確的橡膠膠圈及阻尼材料做密封，從而使噪聲衰減或消失。 轎車在高速行駛時產生的氣流也會產生噪聲。經風洞試

65、驗發(fā)現(xiàn)，采取降低發(fā)動機罩前端的高度可降低這類噪聲，而且會減少風阻。因此，現(xiàn)在很多轎車發(fā)動機罩是向前傾斜的。同時，設計者將轎車車身表面盡量平滑化，將后視鏡、刮雨器、導水槽等凸出物外形優(yōu)化處理使噪聲減少。 為什么有些轎車開起來很寧靜，有些轎車開起來很嘈雜？從以上分析可知，原因是多方面且相當復雜的，噪聲的大小直接反映了一輛車的整體質量水平。（2001年5月10日） 汽車的色彩 汽車色彩是汽車設計中重要的一環(huán)。任何車廠設計新車，都要先出汽車造型效果圖，內容包括車的形狀、色彩及材料質感等，作為開發(fā)人員表述構思和選型的參考。 在成品車中，色彩是消費者購車的重要依據(jù)，甚至會影響到車價的

66、差異，同樣品牌型號的汽車可能會因車身顏色不同而有不同的價格，因此汽車制造廠商是十分重視市場對色彩的反應。色彩是人們視覺的反映，既然是人體器官的反映，就會有一種群體心理趨向性，也就是人們常說的“流行色”。汽車流行色與服裝流行色一樣，具有時間性，區(qū)域性和層次性。同時，汽車流行色還具有鮮明的種類性。 汽車流行色具有時間性，這是世上凡是可以流行的東西的共性。但是，汽車流行色的變化是緩慢的，它在一段時期只是呈現(xiàn)一種增長或者衰減的趨勢，不象服裝流行色那樣一年一種色調。專家認為，由于傳統(tǒng)文化習慣等因素的作用，人們對某種色彩會產生根深蒂固的觀念，不會輕易改變。某種色彩會在某一國家、某一地區(qū)、某個民族或某個職業(yè)群體中保持相對穩(wěn)定，體現(xiàn)為較高的消費比例。但是，隨著社會的發(fā)展，在一定的條件下也會發(fā)生變化，新的常用色與流行色互相轉化，形成某種色彩的盛行與衰退。例如80年代末，白色汽車占60%，大批白色轎車和面包車大行其道，90年代初則下降到30%。進入21世紀的今天，銀色又成為主調色，從白色依次過渡到銀色、再過渡到灰色、深灰色，形成整個銀色系列。 汽車流行色具有區(qū)域性。熱帶地區(qū)喜歡淺色調，例如