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汽車(chē)造型設計簡(jiǎn)介--尺寸篇.
 一、外形尺寸參數
汽車(chē)設計中由設計師去彌定的外形尺寸包括:長(cháng)、寬、高、軸距、輪距、前后懸長(cháng)和離地距等。各參數的含義見(jiàn)下圖:
 

二、各級汽車(chē)的尺寸標準
彌定汽車(chē)尺寸所要考慮的因素主要是機械布局和使用要求,其中機械布局視乎廠(chǎng)家各自的設計方案有所差異;使用要求則主要由汽車(chē)所針對的目標市場(chǎng)級別而定。下表是根據經(jīng)驗總結的各主要級別(主要乘用車(chē))的常見(jiàn)尺寸范圍:

 

其中我們看到美國車(chē)的尺寸比歐、日的標準大很多,這主要是因為美國地大車(chē)少,油價(jià)低廉,對于汽車(chē)空間的要求遠大于對省油性能的要求。日本則正好相反,為了改善道路擁擠情況,日本政府對汽車(chē)的稅收等級是以外形尺寸(主要是占地面積長(cháng)*寬)來(lái)劃分的,車(chē)身越大使用費用越高。因此日本汽車(chē)造型設計所追求的是“空間利用率”,即在有限的車(chē)身尺寸下?tīng)幦∽畲蟮膬葞臻g??梢哉f(shuō)日本車(chē)造得緊湊的目的是為了符合法規;歐洲人也熱衷于小型車(chē),但他們造小車(chē)的主要目的是省油和使用方便;而美國人的生活環(huán)境決定了他們用不著(zhù)把汽車(chē)造得太緊湊。

 

三、如何彌定具體尺寸
   確定汽車(chē)尺寸首先要服從機械布局,然后要滿(mǎn)足各項應有的功能,如必須具備載客、載貨的空間等。下面詳談各尺寸的具體確定方法:

  1. 長(cháng)度
    長(cháng)度是對汽車(chē)的用途、功能、使用方便性等影響最大的參數。因此一般以長(cháng)度來(lái)劃分車(chē)身等級。車(chē)身長(cháng)意味著(zhù)縱向可利用空間大,這是顯而易見(jiàn)的;但太長(cháng)的車(chē)身會(huì )給調頭、停車(chē)造成不便。4米長(cháng)與5米長(cháng)的汽車(chē)在駕駛感覺(jué)上會(huì )有很大的差異,一般中小型乘用車(chē)長(cháng)4米左右,接近5米長(cháng)的可算作大型車(chē)了。
  2. 寬度
    寬度主要影響乘坐空間和靈活性。對于乘用轎車(chē),如果要求橫向布置的三個(gè)坐位都有寬闊的乘坐感(主要是足夠的肩寬),那么車(chē)寬一般都要達到1.8M。近年由于對安全性的要求,車(chē)門(mén)壁的厚度有所增加,因此車(chē)寬也普遍增加。日本車(chē)對寬度的限制比較嚴,大部分在1.8M以下,歐洲車(chē)則傾向增大車(chē)寬。但是車(chē)身太寬會(huì )降低在市區行走、停泊的方便性,因此對于轎車(chē)來(lái)說(shuō)車(chē)寬2M是一個(gè)公認的上限。接近2米或超過(guò)2米的車(chē)都會(huì )很難駕駛。道路用車(chē)(大貨車(chē)、大客車(chē))的車(chē)寬一般也不能超過(guò)2.5米。
    對于車(chē)外倒后鏡不能折疊的車(chē)輛,規格表上的寬度一般把外伸倒后鏡也包括在內,因而有些歐洲轎車(chē)規格表上的寬度接近甚至超過(guò)2米(例如FIATMULTIPLA寬度為2010mm),各位明察即可。
  3. 高度
    車(chē)身高度直接影響重心(操控性)和空間。大部分轎車(chē)高度在1.5米以下,與人體的自然坐姿高度相比低很多,主要是出于降低全車(chē)重心的考慮,以確保高速拐彎時(shí)不會(huì )翻車(chē)。MPV、面包車(chē)等為了營(yíng)造寬闊的乘坐(頭部空間)和載貨空間,車(chē)身一般比較高(1.6米以上),但隨之使整車(chē)重心升高,過(guò)彎時(shí)車(chē)身側傾角度大;這是高車(chē)身車(chē)種的一個(gè)重大特性缺陷。此外在日本,香港等一些地區,大部分的室內停車(chē)場(chǎng)都有高度限制,一般為1.6米,這也是確定車(chē)高的重要考慮因素。小型車(chē)為了在有限的占地面積內擴大車(chē)廂空間,近年有向上發(fā)展的趨勢,如豐田的YARIS(高1500mm)和標致206(1430mm),以及一批超過(guò)1.7M的日本K-CAR級RV(如鈴木W(wǎng)AGONR),車(chē)身都比傳統的小型車(chē)高出很多,重心升高導致的主動(dòng)安全性下降是必然的。

  4. 軸距
    在車(chē)長(cháng)被確定后,軸距是影響乘坐空間最重要的因素,因為占絕大多數的2廂和3廂轎車(chē),乘員的坐位都是布置在前后軸之間的。長(cháng)軸距使乘員的縱向空間增大,直接得益的是對乘坐舒適性影響很大的腳部空間。在行駛性能方面,長(cháng)軸距能提高直路巡航的穩定性,但轉向靈活性下降,回旋半徑增大。因此在穩定性和靈活性之間必須作出取舍,取得適當的平衡。
   前、后懸 
   從圖一可見(jiàn):車(chē)長(cháng)=前懸+后懸+軸距。所以軸距越長(cháng),前后懸便越短。最短的懸殊長(cháng)可以短至只有車(chē)輪,即為車(chē)輪半徑1/2。但除了一些小型車(chē)要竭力增加軸矩來(lái)擴大乘坐空間外,一般轎車(chē)的懸長(cháng)都不能太短,一來(lái)軸矩太長(cháng)會(huì )影響靈活性,二來(lái)要考慮機械零件的布局。例如前橫置引擎前輪驅動(dòng)的轎車(chē),引擎一般會(huì )安置在前軸的前方,因此前懸必須有一定的長(cháng)度(例一);但前懸也不應過(guò)長(cháng),以確保爬坡通過(guò)性,越野車(chē)為了保證爬坡、越臺的能力,前懸都很短(例二);一些高性能跑車(chē)的前后懸取值主要是出于對前后重量平衡和動(dòng)態(tài)重心轉移的考慮(例三)。近年為了滿(mǎn)足嚴格的正面撞擊測試法規,有加長(cháng)前懸的趨勢,目的是容納車(chē)架的撞擊緩沖結構。后懸則可以比前懸稍長(cháng)

·  輪距
輪距直接影響汽車(chē)的前后寬度比例。與其它尺寸相比,輪距更受機械布局(尤其是懸掛系統類(lèi)型)的影響,是造型設計師需要在很早期就確定的參數。一般轎車(chē)的前輪距比后輪略大(相差約10-50MM),即車(chē)身前半部比后半部略寬,這與氣流動(dòng)力學(xué)有關(guān)(將在以后詳述)。但一些特殊機械布局的汽車(chē),如法拉利的512TR,由于后軸安放了大型的水平對向12缸引擎,使其后輪距遠大于前輪距,這就需要以特別的造型設計來(lái)配合。在操控性方面,輪距越大,轉向極限和穩定性也會(huì )提高,很多高性能跑車(chē)車(chē)身葉子板都向外拋,就是為了盡量擴大輪距。

·  離地距 
離地距即車(chē)體最低點(diǎn)與地面的距離。后驅車(chē)的離地最低點(diǎn)一般在后軸中央,前驅車(chē)一般在前軸,也有些轎車(chē)的離地距最低點(diǎn)在前防撞桿下緣(氣流動(dòng)力學(xué)部件)。離地距必須確保汽車(chē)在行走崎嶇道路、上下坡時(shí)的通過(guò)性,即保證不"刮底"。但離地距高也意味著(zhù)重心高,影響操控性,一般轎車(chē)的最低離地距為130mm-200mm,附合正常道路狀況的使用要求。越野車(chē)離地距普遍大于200mm。賽車(chē)由于安裝了擾流車(chē)身部件,并且要降低重心,離地距可以低至50mm,當然前提是賽車(chē)跑道路面平坦,在普通街道上肯定是不可行的。
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