紅旗世紀星轎車車身總布置設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 汽車誕生一百多年來，其技術(shù)經(jīng)過不斷地發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)成為集傳統(tǒng)工業(yè)和高新科技為一身的典型的機電產(chǎn)品，而圍繞汽車工業(yè)的龐大工業(yè)體系也發(fā)展成為世界上屈指可數(shù)的企業(yè)群體。盡管在各個國家都有許多傳統(tǒng)的機械工業(yè)陷入困境，甚至面臨巨大的危機，但汽車工業(yè)卻一直保持著良好的發(fā)展勢頭，其發(fā)展水品也被公認為衡量一個國家總體科學(xué)技術(shù)水平的標志之一。 在汽車制造過程中汽車總部置是重要環(huán)節(jié)，而車身的總部置又是其中的重要組成部分。不同用途的汽車總部置設(shè)計是不同的，即使同一類車，因其用途和性能要求不同，所選的各總成的類型及尺寸不 同，經(jīng)過總布置設(shè)計，汽車各部分總成的相對位置和乘客室的尺寸既可以確定，按這些總成的外部輪廓并考慮到適當?shù)拈g隙，就可以確定汽車的基本形狀。 車身總布置設(shè)計是汽車總布置設(shè)計的重要組成部分。在一個企業(yè)中，汽車總部置通常由整車部門負責(zé)，而車身總部置由通常有車身部門負責(zé)，兩個部門的任務(wù)必須相互配合，協(xié)同工作。車身總布置的任務(wù)是把人員和貨物安排在恰當?shù)奈恢谩?關(guān)鍵詞： 人機工程學(xué) ； 人體模型；眼橢圓 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he 00 to to in in to is it to of is a in in is in is in is if of of to is an in is by in by to be s is in 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 第 1 章 緒 論 . 5 目研究的意義 . 5 次設(shè)計的任務(wù) . 2 次設(shè)計預(yù)期達到的目的 . 3 第 2 章 汽車造型設(shè)計 . 4 車造型的發(fā)展史 . 4 型設(shè)計 . 15 飾設(shè)計 . 16 件圖的確定 . 18 第 3 章 車身設(shè)計方法 . 19 代設(shè)計方法 . 19 次設(shè)計所采用的設(shè)計方法 . 19 據(jù)任務(wù)書要求和達到的設(shè)計目的采用的設(shè)計方法： . 19 身總布置內(nèi)容及原則 . 19 身總布置內(nèi)容 . 19 車車身總部置設(shè)計原則 . 20 車總布置圖： . 20 機工程學(xué)的應(yīng)用 . 20 第 4 章 車身總布置尺寸參數(shù)的確定 . 22 車布置的基準線 . 22 車布置的整車參數(shù) . 22 線的確定 . 22 身內(nèi)部尺寸參數(shù)確定 . 24 車內(nèi)部布置設(shè)計方法及布置工具 . 24 體模 型 . 24 橢圓 . 25 廓包絡(luò)線及頭廓包絡(luò)面 . 27 點和 H 點 . 29 車車身內(nèi)部及相關(guān)尺寸參數(shù) . 30 第 5 章 設(shè)計評價 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 章 結(jié)論 . 32 參考文獻 . 33 致 謝 . 34 附 錄 . 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 第 1章 緒 論 目研究的意義 汽車誕生一百多年來，其技術(shù)經(jīng)過不斷地發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng) 成為集傳統(tǒng)工業(yè)和高新科技為一身的典型的機電產(chǎn)品，而圍繞汽車工業(yè)的龐大工業(yè)體系也發(fā)展成為世界上屈指可數(shù)的企業(yè)群體。盡管在各個國家都有許多傳統(tǒng)的機械工業(yè)陷入困境，甚至面臨巨大的危機，但汽車工業(yè)卻一直保持著良好的發(fā)展勢頭，其發(fā)展水品也被公認為衡量一個國家總體科學(xué)技術(shù)水平的標志之一。 汽車車身總布置是在整車總布置的基礎(chǔ)上進行的，其指導(dǎo)思想是“以人為本”。在汽車設(shè)計中，車身內(nèi)部布置應(yīng)當能夠滿足駕駛員和乘員的乘坐舒適性、操縱性、行車安全性、視野性等要求。為了達到以上性能。 定義了汽車駕駛員的眼睛、 頭部、肢體上一些與車身布置有關(guān)的人體特征點。當駕駛員以正常駕駛姿勢入座后，測取人體特征點，經(jīng)統(tǒng)計處理后，便可得到各種百分位身材男女駕駛員的人體特征點分布圖形。這些圖形稱為車身內(nèi)部布置設(shè)計工具。它們包括人體模型、眼橢圓、頭廓包絡(luò)線、手伸及界面等 (如圖 示 )。 圖 身布置工具在車身總部置中的應(yīng)用 本設(shè)計的車型是紅旗世紀星 ， 紅旗世紀星沿襲了紅旗系列轎車一貫的寬大乘坐空間之特性，使之成為國內(nèi)首選公務(wù)、商務(wù)用車。外型由著名的德國保時捷公司設(shè)計，在紅旗轎車傳統(tǒng)的 國 字臉的基礎(chǔ)上，添加了時代元素，莊重 硬朗，穩(wěn)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 健大氣，充滿陽剛之美與成熟魅力，盡顯出 颶風(fēng)之子 卓然出眾的氣質(zhì)和強者風(fēng)范。 目前，國內(nèi)外汽車生產(chǎn)實踐證明：整車生產(chǎn)能力的發(fā)展取決于車身的生產(chǎn)能力；汽車的更新?lián)Q代在很大程度上也取決于車身；在基本車型達到飽和的情況下，只有依賴車身改型才能打開銷路。所以車身設(shè) 計在整車設(shè)計中占有重要地位。因此在本次畢業(yè)設(shè)計中我選擇了紅旗世紀星轎車 車身總布置設(shè)計這個課題。 次設(shè)計的任務(wù) 整在汽車制造過程中汽車總部置是重要環(huán)節(jié)，而車身的總部置又是其中的重要組成部分。不同用途的汽車總部置設(shè)計是不同的，即使同一類車，因其用途和性能要求不同，所選的各總成的類型及尺寸不同，經(jīng)過總布置設(shè)計，汽車各部分總成的相對位置和乘客室的尺寸既可以確定，按這些總成的外部輪廓并考慮到適當?shù)拈g隙，就可以確定汽車的基本形狀。 汽車總體設(shè)計除了考慮基本車型以外，還要考慮一系列變型車方案。因此，某種汽車的總體設(shè)計只是企業(yè)統(tǒng)一的產(chǎn)品規(guī)劃的組成部分?，F(xiàn)代化大型汽車企業(yè)集團的產(chǎn)品規(guī)劃是所謂“平臺化和模塊化”戰(zhàn)略，其基本構(gòu)思是采用為數(shù)不多的構(gòu)造模塊拼成盡可能多的各種車型，就需要將各種構(gòu)造模塊選配組合，納入特定的汽車平臺之中。例如，發(fā)動機就是個模塊，可以用一種發(fā)動機裝 載企業(yè)生產(chǎn)的不同車型上。 車身總布置設(shè)計是汽車總布置設(shè)計的重要組成部分。在一個企業(yè)中，汽車總部置通常由整車部門負責(zé)，而車身總部置由通常有車身部門負責(zé)，兩個部門的任務(wù)必須相互配合，協(xié)同工作。車身總布置的任務(wù)是把人員和貨物安排在恰當?shù)奈恢谩?畢業(yè)設(shè)計的應(yīng)用意義通過紅旗世紀星轎車車身總布置設(shè)計，初步掌握利用計算機輔助設(shè)計紅旗世紀星轎車車身總布置設(shè)計的方法。利于改善紅旗世紀星轎車車身總布置設(shè)計改善其市場競爭地位并獲得更大的經(jīng)濟效益。為了給人們設(shè)計出更優(yōu)質(zhì)的汽車。 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是紅旗世紀星轎車車身總布置設(shè)計。 設(shè) 計任務(wù)要求： （ 1） 結(jié)合汽車設(shè)計，汽車車身設(shè)計所學(xué)的內(nèi)容，對 紅旗轎世紀星車車 進行車身總布置設(shè)計。 （ 2） 各 部分布置 要協(xié)調(diào)一致， 內(nèi)部布置要符合人機工程學(xué)的要求，外形要符合有關(guān)法規(guī)的要求，同時要兼顧空氣動力學(xué)及美學(xué)的要求。 （ 3） 完成設(shè)計圖 紙 一套， 包括內(nèi)部布置圖及外形圖；前左車門外板零件圖。有關(guān)尺寸要標注正確。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 （ 4）說明書一份；外文翻譯一篇 。 次設(shè)計預(yù)期達到的目的 （ 1）了解汽車總體設(shè)計與車身總體設(shè)計的關(guān)系 （ 2）掌握轎 車身總體設(shè)計的基本要求； （ 3）學(xué)習(xí)用已學(xué)過的知識進行轎 車車身總布置設(shè)計； （ 4）能進行 有關(guān)的運動校核及汽車基本性能的計算； （ 5）學(xué)會查找有關(guān)汽車資料； （ 6）查閱相關(guān)車型的最新設(shè)計。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第 2章 汽車造型設(shè)計 車造型的發(fā)展 史 1） 汽車外形發(fā)展的影響因素 汽車外形的確定取決于如下幾個因素：機械工程學(xué)、人機工程學(xué)、空氣動力學(xué)以及電子學(xué)等，各個學(xué)科的發(fā)展和完善促進了汽車外形的發(fā)展。 汽車主要要求動力性、舒適性、安全性和經(jīng)濟性。在此前提下，首要的問題是機械工程學(xué)要求，其中發(fā)動機和底盤的設(shè)計、各部件的布置和安裝一直是汽車發(fā)展的一個重要方面。完成總布置設(shè)計之后，可根據(jù)發(fā)動機、變速器的大小和驅(qū)動形式確定大致的車身形 式，然后涉及車身的設(shè)計與制造，這些都屬于機械工程學(xué)的范疇。 其次是人機工程學(xué)要求。汽車是由人來駕駛和乘坐的，必須保證安全性和舒適性。首先要確保乘員的空間，保證乘坐的舒適性、駕駛的方便性，并盡量確保駕駛員的視野性，另外還包括上下車的方便性。從廣義上講，人機工程學(xué)還包括對步行者安全性的保證，它涉及到車身外部的尺寸和形狀問題。 機械工程學(xué)和人機工程學(xué)起著決定汽車基本骨架的作用，應(yīng)該說是來自于汽車內(nèi)部對車身設(shè)計及造型設(shè)計的制約。 電子學(xué)在汽車上的應(yīng)用，為汽車的多功能化及性能的提高，提供了必要的條件。如制動安全性、操 縱性及乘坐舒適性等，使汽車的性能得到了很大的提高。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，電子學(xué)將是影響汽車工業(yè)的最重要的學(xué)科之一，它對汽車外形，特別是汽車室內(nèi)造型有很大的影響。 隨著車速的提高，空氣動力學(xué)尤為重要，主要還是側(cè)重在空氣動力學(xué)的應(yīng)用。分析表明，汽車所受到的空氣阻力與汽車行駛速度的平方成正比，因此必須在車身外形上下工夫，盡量減少空氣阻力?？諝庾枇Ψ譃槠嚈M截面面積所決定的迎面阻力，以及由車身外形所決定的形狀阻力，這些都是與汽車造型密切相關(guān)的。從空氣動力學(xué)的角度出發(fā)，還有升力的問題和受橫向風(fēng)時的不穩(wěn)定問題，它們都是影 響汽車外形發(fā)展和設(shè)計的重要因素。 此外，一個國家、一個民族、一個廠家乃至一個設(shè)計者都有各自的特色，這也同樣影響了汽車造型。只是在具體表現(xiàn)形式上有微妙的變化。 總之，協(xié)調(diào)以上諸要素，是汽車造型設(shè)計者的首要任務(wù)，也是促進汽車發(fā)展的重要因素。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 上述各要素，在汽車工業(yè)發(fā)展的不同時期都有所側(cè)重。比如，在汽車制造技術(shù)尚未成熟的初期，機械工程學(xué)要素是其重點，使汽車能行駛即可。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，就逐步開始嘗試把諸要素統(tǒng)一于汽車上。 研究汽車造型的演變歷史，就會發(fā)現(xiàn)，同一時代的汽車造型，總是有共同之處，一般可大致分為五 個階段，即箱型汽車、甲蟲型汽車、船型汽車、魚型汽車和楔型汽車?，F(xiàn)以轎車為例予以敘述。 2） 汽車外形的發(fā)展過程 (1)箱型汽車 1886 年德國工程師戈特利布戴姆勒制造的戴姆勒一號車被認為是世界第一輛汽車，如圖 示。該車是發(fā)動機后置、后輪驅(qū)動的四輪車，后輪比前輪約大一倍，利用轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向，速度為 10km/h 左右。曾經(jīng)有人把當時的汽車稱為“沒有馬的馬車”，這就是箱型汽車的原始型。 原始的箱型汽車，發(fā)動機功率僅有 12乘坐 2 3 人，當時的汽車只是紳士貴族的娛樂工具。 由于車速的提高，迎面風(fēng)使乘員難以 忍受，因此需要考慮改變汽車的外形。1903 年美國福特公司制造的 A 型車，在該車坐席前設(shè)一塊擋風(fēng)板，如圖 面宋的風(fēng)遇到擋風(fēng)板，便向上方吹去，吹不著車上的乘員。 圖 2 1 戴姆勒一號 圖 擋風(fēng)板的功用 后來，又在汽車上設(shè)置風(fēng)擋玻璃，沒有車門，發(fā)動機前置，發(fā)動機為雙缸，速度可達 5060km/h，但這時仍沒有脫離馬車造型，是技術(shù)和設(shè)計均未成熟的產(chǎn)物。 汽車基本造型的確立是 1915 年福特 T 型汽車。在此之前，馬車造型的汽車，從整體上 看可以稱為箱 型，只是沒有車門和車篷。 1900 年德國開始制造雙缸發(fā)動機。 1905 年開始生產(chǎn)四缸發(fā)動機，這時才出現(xiàn)了木結(jié)構(gòu)的箱型汽車。但此時的箱型車重量大、成本高，所以仍以馬車造型為主。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 圖 1915 年美國生產(chǎn)的福特 T 型汽車 真正的箱型汽車是以 1915 年福特公司生產(chǎn)的 T 型汽車開始的。如圖 確立了以后汽車的基本造型。 特別是 1913 年福特汽車公司創(chuàng)建了最早的流水作業(yè)汽車生產(chǎn)裝配線，并開始裝配 T 型車，這種車型由于開始采用當時最先進的大批量生產(chǎn)的組織形式，加之其結(jié)構(gòu)設(shè)計的簡化，因而造價低廉，這樣就有可能 把汽車的使用范圍推廣到更多方面，汽車不再是上層社會的奢侈品，而是一般中產(chǎn)階級和富裕農(nóng)民的運輸工具。因此，汽車很快進入家庭。 福特公司不但創(chuàng)立了大批量生產(chǎn)汽車的方式，并且開始考慮到發(fā)動機、變速器及車輪系統(tǒng)等，結(jié)構(gòu)不變，而僅僅改變車身外形即現(xiàn)在所謂的“變型”車。 隨著人們生活水平的提高，人們對汽車各方面的要求也越來越高。為調(diào)動用戶購買汽車的積極性，制造者已經(jīng)注意到了用戶對汽車外觀的審美要求，意識到汽車造型對銷售的促進作用。同時用戶也產(chǎn)生了多樣化的要求，但在當時并未形成汽車造型的整體手段，僅能局部地改善某些零件的 外觀，如在前部散熱器罩、翼子板等的形狀和輪罩上進行裝飾性的改進。 人們使用交通工具是為了更快地到達目的地，汽車的速度是衡量汽車性能的主要標志之一。提高車速，就要有相應(yīng)的大功率發(fā)動機，但這還不夠。分析表明，在汽車高速行駛時空氣阻力是一個主要問題。車速為 50km/h 左右時，相對風(fēng)速15m/s，空氣阻力還不大成問題。而在設(shè)計時速 100km/h 以上的汽車時，則要考慮空氣阻力的問題，賽車是從 1900 年，實用車是從 1910 年開始考慮了空氣阻力問題。 減小空氣阻力的方法之一是減小迎風(fēng)面的面積， 1900 年的汽車車體幾乎與馬車同高，為 1910 年降到 1920 年為 由于車身內(nèi)要坐人，所以車身高度降到 本上就蘆到了最低限度?，F(xiàn)代汽車為降低高度，離地間隙已達到 130下，再降潛力就已經(jīng)不大了。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 車身寬度越窄，空氣阻力越小。按理說，應(yīng)該逐漸變窄，但是實際上，卻是逐漸加寬，開始只有 右，不久就擴大到 坐兩個人的汽車車寬應(yīng)達到 右，橫坐三人的大型車達到 寬車身能增加汽車行駛的橫向穩(wěn)定性，但是車身截面積增加，導(dǎo)致空氣阻力增大。因此將車身橫截面從初期的四方形逐漸變成橢圓形，如圖 在保證所需空間的同時，減小了截面積，從而降低了空氣阻力。 如圖 汽車車身的橫截面的變化 降低車高不僅可以給人以快速的感覺，更重要的是可以減小空氣阻力，提高車速。 隨著車頂高度的降低，前窗玻璃不斷變窄，影響前方視野，乘員也感到十分憋悶，因此靠提高發(fā)動機功率來克服空氣阻力的傳統(tǒng)方法，再一次受到重視，發(fā)動機罩很長，但由于前方視野差，駕駛困難，舒適性差，歷時 10 年到 1930 年前后，就很快消失了。箱型汽車與以前相比，棱角部分都變成為圓滑過渡了。因為箱型汽車有“移動住宅的特點，適于作為家庭用車，至今仍有其實用價值。 (2)甲蟲型汽車 為減小空氣阻力，需減小迎風(fēng)面面積，但是 空氣阻力還包括形狀阻力。它是由汽車外形形狀引起的空氣渦流所造成的阻力。形狀阻力占有很大比重，前窗玻璃、車頂，特別是汽車后部，產(chǎn)生空氣渦流，這些渦流起著阻礙汽車前進的作用。人們經(jīng)?？吹叫羞M中的汽車從排氣管排出的白煙在汽車尾部繚繞，這就是尾部產(chǎn)生的渦流現(xiàn)象。這種空氣渦流如果很強，就是龍卷風(fēng)，具有極大的能量。汽車產(chǎn)生渦流，需要消耗汽車的發(fā)動機的能量。 1911 年，卡門在以一定速度范圍流動的水中立起一根柱子，發(fā)現(xiàn)柱子后部產(chǎn)生渦流。 1920 年，德國人保爾亞萊用風(fēng)洞對有名的卓別林號飛艇進行了空氣阻力研究，證明正面形狀 和側(cè)面形狀對空氣阻力的影響很大。物體所受的空氣阻力買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 與迎面面積成正比，并與速度的平方成反比。而亞萊更進一步引進了物體形狀決定的空氣阻力系數(shù)的概念。 亞萊發(fā)現(xiàn)，前端方形的物體比前圓后尖的物體的空氣阻力系數(shù)要大得多，從而找到了減小形狀阻力的途徑。 1934 年，美國密執(zhí)安大學(xué)的雷依教授采用風(fēng)洞和模型汽車，測出各種車身的空氣阻力系數(shù) 。不久，有更多的航空流體力學(xué)學(xué)者從事汽車車身空氣阻力的研究，其成果被大量地應(yīng)用到汽車設(shè)計上。 汽車車身制造技術(shù)的進步也起到了很大的作用，以往的車身是在木制骨架上蒙蓋鐵板或布，但自從有了汽 車鋼板沖壓技術(shù)以后，就開始生產(chǎn)具有許多柔和曲線的流線型車身。甲蟲型汽車就是在這樣的情況下出現(xiàn)的。 1934 年，大量生產(chǎn)的克萊斯勒氣流牌小客車首先采用流線型。該車側(cè)面形狀與雷依教授風(fēng)洞試驗的第三種模型相似，如圖 車使以往分散的發(fā)動機罩、前翼子板、頭燈等成為一體，消除凸凹部分，但仍保留前翼子板，并設(shè)有上下車腳踏板，保險杠向前突出，這就是甲蟲型汽車的初型。 圖 934 年克萊斯勒氣流牌子小客車 圖 克斯瓦根甲殼蟲行小客車 流線型車身的“甲蟲型車”的大量生產(chǎn)是 1937 年年從伏 克斯瓦根開始的，如圖 車車身重視機能與合理性，因此同福特的 T 型車一樣有較強的生命力，T 型車曾持續(xù)了整年；伏克斯瓦根從 1937 年起連續(xù)生產(chǎn)了 30 年。德國的波爾舍博士采用輕便的扭杠彈簧，后置小型風(fēng)冷水平對置四缸發(fā)動機，從而使甲蟲的自然美被如實地運用到車身造型上。 甲蟲型汽車也有明顯的缺點。盡管它具有流線型，空氣阻力較小，但是與箱型汽車相比，乘員的活動空間明顯變得狹小，特別是后排乘員，頭頂上幾乎沒有空間。它的另一個缺點是對橫向風(fēng)的不穩(wěn)定性。所謂橫向風(fēng)穩(wěn)定性，就是風(fēng)力怎樣作用于車身側(cè)面的問題。當橫向風(fēng)作 用在車身側(cè)面時，汽車縱截面的形狀決定風(fēng)的作用中心，即風(fēng)壓中心。橫向穩(wěn)定性問題就是由風(fēng)壓中心與車身重心的相互位置而產(chǎn)生的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 箱型汽車的縱斷面，明顯是后部大，風(fēng)壓中心在車身重心之后。但甲蟲型汽車，因追求流線型，風(fēng)壓中心向前移，位于車身重心之前。受到橫向風(fēng)的影響時，箱型車開始是隨風(fēng)偏離行使路線，但接著是車尾繼續(xù)隨風(fēng)偏移，而車頭則轉(zhuǎn)向迎風(fēng)，最后使車子回到原來的路線。甲蟲型車受到橫向風(fēng)作用后，車身前部隨風(fēng)偏離原來的行使路線，如圖 此是不穩(wěn)定的。特別是車速超過 100km/h 后，容易失去行使的穩(wěn)定性。同時，甲蟲型 汽車忽略了人機工程學(xué)。 圖 甲殼蟲型汽車和箱型汽車的恒豐穩(wěn)定性 ） 船型汽車 在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展起來的人機工程學(xué)被應(yīng)用于汽車上，福特公司于1949 年開發(fā)出了福特 圖 與甲蟲型車有很大的區(qū)別。第一次駕駛該車的駕駛員，被其輕便的操縱性所傾倒，后排的乘員則對其舒適性驚嘆不止。應(yīng)該說在汽車設(shè)計上，以人為主體的設(shè)計思想，是從這時開始的。即讓設(shè)計師置身于駕駛員及乘員的位置，來設(shè)計便于操縱、乘坐舒適的汽車，并從理論上解釋了兩輪之間的乘坐位置的顛簸最小，采用了將整個車室置于兩輪之間的設(shè)計方法 ，前方為發(fā)動機室，后部為行李艙，這樣非常接近于船的造型，故稱之為船型汽車。 圖 1949 年的福特 小客車 如圖 2.9(a)，這種船型汽車的室寬就是車身的寬度，而且發(fā)動機罩與前翼子買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 板形成一體；以往是兩翼子板帶乘車踏板，因此車室的寬度較車身窄很多，如圖2.9(b)。而船型汽車在不增加長度的情況下，擴大了車身的空間。后翼子板與行李艙也成為一體，使得車身側(cè)面從前到后成為一個平面，減小了側(cè)面的形狀阻力。 圖 前翼子板處理辦法的演變 船型汽車的視野性也比甲蟲型車好得多，除了四角上的窗框影 響視線外，四面都可以看到外面，因此福特 到了顧客的歡迎。該車既考慮了人機工程學(xué)，又考慮了空氣動力學(xué)的影響，對今后的車身外形影響很大。 船型車如果采用普通發(fā)動機前置，風(fēng)壓中心大體上與汽車重心一致。與甲蟲型車比較，增加了車身的縱向面積，從而使風(fēng)壓中心后移，增加了高速行駛的穩(wěn)定性。 其次進行的就是改善駕駛員的視野性。甲蟲型車全盛時期大約為 年，而船型汽車從 1949 年開始，已歷經(jīng) 50 多年，仍在沿用。證明了這種平直外形確實是十分優(yōu)秀的，沒有什么可改的。以后，又在視野性上進行了一些改進，即前后窗的傾斜度逐漸加 大，以減小空氣阻力。 1930 年以前，前后窗沒有傾斜，基本上是垂直的。注重了空氣動力學(xué)之后，其傾斜角逐漸加大。甲蟲型汽車的背部形狀一般稱為“滑背 ”，船型的稱為“階梯背”，比其傾斜度更大的稱為“半斜背”或斜背 。斜背式汽車已接近后面將要介紹的魚型車。 另外是采用大圓弧風(fēng)擋玻璃，將風(fēng)擋玻璃由駕駛員的前方擴展到側(cè)面，視野性大大改善。后來有將這種玻璃應(yīng)用于后窗，取得了良好的效果。但是這種玻璃流行了 年，后來由于立柱強度不夠，撞車或傾翻事故時，容易發(fā)生車身彎曲和車頂分離的危險。 后來還出現(xiàn)過后窗玻璃的反傾斜的造型，但不 久也被淘汰了。 4） 魚型汽車 船型汽車有人機工程學(xué)方面的優(yōu)越性，因此具有強大的生命力，成為世界汽車的基本車型。但是船型車尾部過分向后伸出，并形成階梯狀，也會產(chǎn)生空氣渦流，盡管它沒有箱型車嚴重。因此由階梯狀的標準型，逐漸將后車窗傾斜，傾斜的極限，即成為苗條的魚型。斜背式車身就是魚型車身的典型。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 魚型車亦屬于流線型，它與甲蟲型車相比，有兩方面要注意：一是魚型是由船型演變而來的，它考慮了人機工程學(xué)的應(yīng)用；二是這期間汽車風(fēng)洞試驗的方法發(fā)生了相當大的變化。因此，斜背式是以更深入的科學(xué)研究為基礎(chǔ)的新式流線型。甲蟲型汽車 沒有考慮到路面的影響，隨著汽車風(fēng)洞試驗方法的進步，逐步制造出經(jīng)過錘煉的流線型。在充分考慮汽車特有的諸條件的基礎(chǔ)上，建立了新的汽車流線型理論體系，斜背式就是這樣的研究成果。 最早問世的斜背式汽車是 1952 年通用汽車公司制造的別克小轎車， 1958 年英國阿斯頓馬丁公司生產(chǎn)的斜背式轎車，累計生產(chǎn)了 1110 輛，如圖 英國阿斯頓 馬丁 魚型車與甲蟲型車相比，兩者的區(qū)別在于：首先，二者都屬于流線型，但甲蟲型車是由箱型車進化而來的，車身高。從空氣動力學(xué)觀點看，前后翼子板和兩側(cè)踏板等發(fā)生卡門渦流 的因素很多。魚型車是從船型車進化來的，車身低，沒有階梯，前后翼子板與車體幾乎成一體，并且魚型車傾斜比較平緩，尾部較長，圍繞車身的氣流也比較千順，不會產(chǎn)生渦流。魚型車身比甲蟲型車低、長、美觀，具有鯉魚的造型。它的橫截面積小，所以迎風(fēng)阻力小，形狀阻力也小。 其次，魚型車的后排座椅處于后橋的前方，因此后排擺動小。由于重心低，乘客在汽車急轉(zhuǎn)彎時也不致傾倒。從駕駛員的角度看，由于后席低，后窗下緣也低，因此后下方視野性好。而甲蟲型車的滑背式，一般后席都比較擠，位置正處于后橋上方，搖擺大，位置也高，影響后方視野。 此外， 如果兩種車的寬度一樣，那么魚型車室要寬敞得多，這是因為甲蟲型滑背式車的前后翼子板及兩側(cè)踏板占據(jù)了一定的空間，而魚型的車身兩側(cè)平坦，車身寬度幾乎等于車室寬度。 還有，甲蟲型汽車后排座后面的空間只能容納一個備用輪胎，而魚型斜背式車是一條平滑的曲線把車頂后緣與行李艙蓋連接起來，因此行李箱容積很大。 1964 年的順風(fēng)牌則完全脫離了過去的流線型，外形優(yōu)美，此后，魚型斜背式車基本上限于兩門及運動車，因為它產(chǎn)生了新的缺點。首先，魚型斜背式車的后窗玻璃傾斜太大，與船型階梯式車相比，后窗玻璃的上下寬度若不擴大兩倍，就無法保證 后方視野。玻璃面積增大，使得車身重量增加，強度下降，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 的缺陷。另外， 由于日光大面積射入車內(nèi)，在夏季，即使采用大功率冷風(fēng)裝置，車內(nèi)溫度也很高。 魚型車還有一個潛在的重大缺點，那就是同甲蟲型車一樣，對橫向風(fēng)的不穩(wěn)定性。在時速 100km/h 以上行使時，受到橫向風(fēng)的影響，因而車身擺動，轉(zhuǎn)向不易于控制。不僅如此，作為汽車空氣動力學(xué)的新課題 在高速行使時，魚型車產(chǎn)生升力，從而減小了車輪與地面的附著力，遇到橫向風(fēng)時，車體就擺動。 眾所周知，飛機是靠作用在機翼上的升力浮在空中的，如果把 魚型車加上翼，與飛機很相似，所以汽車車身上產(chǎn)生升力是不足為奇的。 為了解決橫向風(fēng)穩(wěn)定性問題，人們可能會想到，只要不把汽車車身做成翼狀就可以了，從這一點出發(fā)，產(chǎn)生了短尾式，如圖 尾式就是把魚型車的后部砍掉一段，使之不成為翼狀，即使高速行使，也不會產(chǎn)生直背式那樣大的升力，因此對橫向風(fēng)也就比較穩(wěn)定。這種短尾式多少會產(chǎn)生卡門渦流。但是這種型式主要缺點是車室狹窄，因此它并不是解決橫向穩(wěn)定性的最佳方案。 圖 短尾式車身對橫風(fēng)較穩(wěn)定的機理 后來，經(jīng)過反復(fù)研究，終于找到了不產(chǎn)生升力的車型，即楔型車 。 5） 楔型汽車 汽車外形發(fā)展到魚型，獲得了空間阻力最小的型式，這已為世人所公認。但同時又產(chǎn)生了更為嚴重的問題，即升力問題。高速行使時，升力會帶來很多問題，特別是方向盤過輕，操縱起來使人感到不安全。同時驅(qū)動力 (前輪驅(qū)動時 )下降，會影響到汽車的其他性能。如果是后輪驅(qū)動，附著力減小，即后輪騰空會導(dǎo)致驅(qū)動力大幅度下降。因此升力問題已不容忽視。 甲蟲型車的升力系數(shù)最大，魚型車次之，船型車最小。升力的計算公式與阻力的計算公式大致相同 。 根據(jù)風(fēng)洞實驗的結(jié)果，和汽車靜止時相比，時速 100km/h 時，其附著力減小1/8 時 。減小 1/4;200km/h 時，減小 1/2。這樣不僅方向盤發(fā)飄，如果是前輪驅(qū)動車，則驅(qū)動力要大幅度下降，又陷入了不能充分發(fā)揮驅(qū)動力和行使穩(wěn)定的困境。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 人們首先是在賽車上裝一個翼，這個翼與飛機的翼形相同，只是翻過來安裝，如圖 樣在行駛中會得到和升力同樣性質(zhì)的力，只是作用方向向下，以此來克服車身上的升力，以保證行車安全。因為翼要架空，所以其安裝裝置設(shè)計很困難，制作得堅固，則自重大，空氣阻力也大。如果用空氣阻力小的細柱做支撐，會由于振動和空氣阻力而破壞，成為事故的隱患。 圖 裝在賽車上的翼 的作用原理 為了解決升力問題，想了種種辦法，但都沒能從根本上解決問題。如果將車身整體向前下方傾斜，能有效地克服升力，為摸索這種造型，通過多次風(fēng)洞試驗，查明了車身各部分行駛中所受風(fēng)壓的情況，魚型車和船型車的負壓都很大，特別是發(fā)動機罩和車頂前部更為嚴重。 為了不產(chǎn)生升力，最好使之產(chǎn)生向下而不是水平的正壓，通過各種模型的風(fēng)洞試驗，終于 找到了楔型。也就是車身前部呈尖形且向下，車身后部像刀切一樣平直 在高速安全性的基礎(chǔ)上設(shè)計出來的楔型車是 1963 年的司蒂倍克阿本提，如圖 車問世不久，司蒂倍克公司就倒閉了。 因為“阿本提”誕生在船型車興盛的時代，在當時還是不被大多數(shù)人所接受。 合理的東西，終為人們所接受。 1968 年凱迪拉克的最高級車埃爾德拉多就采用了司蒂倍克阿本提小轎車的設(shè)計型式。 楔型車是目前所考慮的高速汽車，已接近于理想的造型，但是它的后方視野性不好。既要發(fā)揮楔型車的長處，又不損壞作為實用車的舒適性和視野性， 1969年設(shè)計的培里那氣動力學(xué)小轎車，其前部呈尖形，后部如刀切一樣齊，是真正的楔型，如圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圖 963 年的司蒂倍克阿本提轎車 圖 969 年的培里那氣動力學(xué)轎 車 1979 年在日內(nèi)瓦國際汽車展覽會上，喬治雅羅設(shè)計的楔型運動車，名為黑桃皇牌，引起了公眾的注目。該車車窗闊大，外形清爽利落，脫俗，令人贊賞。是 20 世紀 80 年代的典型作品之一。這時，已進入了楔型汽車的全盛時期，其特點是把散熱器罩做成橫寬形，上下很窄，發(fā)動機罩向前傾斜，加高行李艙的高度。 同時，在參賽的汽車中，有的汽車后部采用鴨尾式，如圖 因是車速達到 120km/h 以上時，車身后部也會產(chǎn)生若干升力。因為是小客車，尾部可能“砍”得太過分，所以才會有升力，如果車速再高，這個問題就會更加嚴重。在這種情況下，產(chǎn)生了“鴨尾”造型，功能如圖 車頂流動的空氣，遇到“鴨尾”產(chǎn)生向下的作用力，使后輪附著力增大，這對后輪驅(qū)動的汽車是最有效的。但是這種設(shè)計形式影響后方視野性。為此，在整體上接近楔型的車體上，升高后翼子板的型式是一種折中的方案，它同樣適用于高速行駛的轎車，如圖 圖 鴨尾式車位 圖 鴨尾”的功能 圖 升高的后翼子板 這種型式一直延續(xù)到 20 世紀 90 年代，包括 20 世紀末和 21 世紀初，依然以這種型式為基礎(chǔ)，折中于船型汽車，仍有明顯的行李 箱蓋，只是尺寸變小，以保證楔型的明顯特征。圖 示為 21 世紀初的楔型轎車。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 圖 新型楔型轎車 圖 奧德賽商務(wù)車 另一種趨勢是把汽車設(shè)計成真正的楔型，只是尾部不是“砍”得很平，仍以曲線形式過減小了渦流的形成。前部發(fā)動機罩與風(fēng)擋玻璃的過渡愈來愈平滑，沒有太明顯的折轉(zhuǎn)。圖 示為奧德賽商務(wù)車的外形，它更接近流線型，側(cè)面更接近楔型，是進入 21 世紀以來最為流行的造型之一。 型設(shè)計 1）汽車造型設(shè)計主要滿足一下要求： （ 1）使汽車具有盡可能完美的藝術(shù)形象 ； （ 2）使汽車具有良好的空氣動力性能 ； （ 3）保證汽車良好的適應(yīng)性 ； （ 4）使汽車車身設(shè)計具有良好的工藝性 。 2） 本車的造型設(shè)計充分考慮了美學(xué) 性 、 實用性 和人機工程學(xué) ；結(jié)合本車的實際情況，最終確定車身造型 如 圖 圖 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 飾 設(shè)計 現(xiàn)代轎車已經(jīng)不是一個單純的運載工具，它已經(jīng)是 “ 人、汽車與環(huán)境 ” 的組合體。座椅作為汽車使用者的直接支承裝置，在車廂部件中具有非同小可的重要性。汽車座椅的主要功能是為駕駛者提供 便于操縱、舒適、安全和不易疲勞的駕駛座位。座椅設(shè)計時應(yīng)同時滿足以下五點基本要求： 一、座椅的合理布置； 二、座椅外形要符合人體生理功能； 三、座椅應(yīng)具有調(diào)節(jié)機構(gòu)； 四、座椅有良好的振動特性； 五、座椅必須十分安全可靠 ； 座椅安裝位置的尺寸是很重要的，它直接影響到使用者的便利性和舒適性。座椅布置要體現(xiàn)出人體工程學(xué)的要求。駕駛座椅是最關(guān)鍵的座椅。它的基本要求是布置合理，操縱方便，即乘坐時駕駛者對方向盤、操縱桿和踏板的良好可及性。由于歐美和亞洲人身材的差異，一些國家汽車的座位十分寬闊，一些國家汽車的座 位相對狹小。由于同一地區(qū)的人群，也有男性和女性的差異，高大和矮小的差異，駕駛座椅必須要有調(diào)節(jié)機構(gòu)，以適應(yīng)大部分人的身材。 “ 大部分人 ” 這個概念，轎車設(shè)計師采用一種二維的人體樣板，它根據(jù)高度將總?cè)巳簞澐譃椴煌娜航M ： (所有駕駛者中的 5%身材較矮小或等于這尺寸，其余 95%身材較高大） ； 95%(所有駕駛者中的 95%身材較矮小或等于這尺寸，其余 5%身材較高大） 。 汽車工業(yè)中所應(yīng)用的總范圍在 5%和 95%之間，也就是包括了 90%人群。例如設(shè)計可調(diào)節(jié)座椅與踏板之間的距離，適應(yīng)盡可能多的駕駛者身材，在這里一般取 5%的女性及 95%男性人體樣板 。 駕駛座椅對方向盤、操縱桿和踏板的可及性決定了人體乘坐的姿勢，姿