【正文】 角 )。由于后窗傾角的基準(zhǔn)線是以頂蓋后邊緣為起點(diǎn)的頂蓋表面曲線的延伸切線。時(shí) , 隨α角增大 ,CD 值逐漸降低。當(dāng) 35 。α角再增大 , 則 CD 值迅速降低。運(yùn)α《 35 。這是由于隨著α角增大 , 在后窗兩側(cè)后部形成螺旋形渦流所致 。當(dāng) 100 《α《 28 。7006002001oe00當(dāng) O 《α《 10 。③后風(fēng)窗傾斜角 ( 頂蓋后邊緣與后風(fēng)窗形成的夾角 ) 與空氣阻力系數(shù)的關(guān)系如下 , 見圖 4 30 所示 :方背式艙背式直背式艙背式直背式制制 wmRg 擴(kuò)制三 2900 40050 。②前、后風(fēng)窗支柱表面圓滑、平順 ,并向內(nèi)收攏 ( 俯視 )。同時(shí),前風(fēng)窗玻璃的傾角對發(fā)動(dòng)機(jī)罩和玻璃表面的氣動(dòng)壓力分布有很大影響。 ~30 。③車身前部底面傾斜。①降低面罩或格柵的高度 , 其上端圓角過渡到發(fā)動(dòng)機(jī)罩面。(2) 車頭部分形狀的最佳化車頭形狀與阻力系數(shù)密切相關(guān)。④保險(xiǎn)杠與車身之間無間隙地 封閉 起來 , 或保險(xiǎn)杠與車身一體化。消除棱角與裝飾端頭 , 使轉(zhuǎn)折圓滑、流暢 , 從而減少氣流的剝離 , 防止渦流產(chǎn)生。(1) 車身前端形狀的最佳化①保險(xiǎn)杠為凸形斷面 , 過渡部分圓滑化。 任何從分析數(shù)據(jù)中得到的外形設(shè)計(jì)方案 , 都應(yīng)通過風(fēng)洞試驗(yàn)加以驗(yàn)證。6．車身空氣動(dòng)力性設(shè)計(jì)：在進(jìn)行車身空氣動(dòng)力性設(shè)計(jì)時(shí) , 參考巳進(jìn)行的空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)、研究數(shù)據(jù)和結(jié)論是非常有利 的。（3）車身空氣動(dòng)力性與車輛行駛性能車身前端導(dǎo)流板可顯著降低空氣阻力系數(shù) , 但也會減小車輛的離地間隙 , 采用彈性材料制件可避免由于撞擊所造成的不利后果。但也有不利的方面 , 較傾斜的前風(fēng)窗玻璃和側(cè)窗玻璃將使乘員空間減小 , 特別是車內(nèi)的頭部空間受到限制 , 而在強(qiáng)烈的陽光照射下 , 將會有更多的熱量傳人車內(nèi) ,影響車內(nèi)環(huán)境。（2）車身空氣動(dòng)力性與舒適性和安全性采用空氣動(dòng)力性設(shè)計(jì)的措施 , 也會影響車輛的舒適性。這些又不利于車身的輕量化設(shè)計(jì) , 從而影響汽車的加速性能。如圖所示：5．車身空氣動(dòng)力性與其他性能要求的協(xié)調(diào)：（1）車身空氣動(dòng)力性與輕量化為改善車輛的空氣動(dòng)力性可能造成車身質(zhì)量增加。 由于環(huán)繞車輛的空氣流動(dòng)特性 , 這一目的通常是矛盾的 , 這就更加加深了車身空氣動(dòng)力性研究的難度 , 并提出了其研究的新課題。4．空氣升力、側(cè)向力與操縱穩(wěn)定性車輛運(yùn)動(dòng)時(shí) , 圍繞著車身的氣流會產(chǎn)生升力和側(cè)向力 , 將影響車輛行駛的方向穩(wěn)定性。顯然 , 其空氣阻力系數(shù)的最小值是有限的。 車身越高阻力則越大 , 圖所示。一般來說車身越長 , 阻力越小 。研究過程可從小比例模型，外形的理想設(shè)計(jì)方案開始。VWPassat 轎車后窗角度和行李艙蓋高度對空氣阻力系數(shù)的影響。，并呈圓滑化。，加大前窗的曲率。e. 增加頂蓋曲線的弧度。 。其車身外形修改設(shè)計(jì)達(dá)17處，具體如下：，并且更加圓形化。2．商品車車身外形的空氣動(dòng)力性改進(jìn)：對現(xiàn)有車輛的車身外形作適當(dāng)?shù)木植啃薷?，使車身表面氣流剝離條件緩和，即車身從一種產(chǎn)生較多的氣流剝離與渦流的形狀，改進(jìn)成為產(chǎn)生較少氣流剝離與渦流的形狀是獲得低的空氣阻力系數(shù)的改進(jìn)車型研究的有效方法。因?yàn)?，對于一般轎車，構(gòu)成空氣阻力的各種阻力大致比例是：形狀阻力58%，干擾阻力14%，內(nèi)循環(huán)阻力12%，誘導(dǎo)阻力7%，摩擦阻力9%。：從理想的基本形體到造型設(shè)計(jì)基本完成的式樣車型，應(yīng)充分分析車身各部分結(jié)構(gòu)，進(jìn)行表面細(xì)部設(shè)計(jì)，在全尺寸風(fēng)洞內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，以求得表面各部分形狀最佳化，從而獲得低的空氣阻力系數(shù)的實(shí)際樣車，“VW2000”轎車，采用這種研究方法。：從基本形狀進(jìn)一步加工成基礎(chǔ)模型。a. 基本形體：（1：4模型）模型按給定的車輛主要尺寸制作，此外，應(yīng)模擬離地間隙和車輪?？諝庾枇ο禂?shù)最少的方法：1．由空氣動(dòng)力最佳形體到實(shí)用的商品車車身：由空氣動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，從一個(gè)空氣動(dòng)力特性最佳的理想基本形體開始，逐步修正，并結(jié)合車身細(xì)部要求，空氣導(dǎo)流區(qū)的形狀改進(jìn)以及車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到產(chǎn)品車的車身外形設(shè)計(jì)過程，是尋求更多地考慮空氣動(dòng)力特性，以獲得低的空氣阻力系數(shù)的研究方法之一。用數(shù)學(xué)的方法來描述圍繞車輛的紊流曲線，并利用高速的超級計(jì)算機(jī)來計(jì)算車輛的氣流廠，以得到氣流對車輛產(chǎn)生的作用是可能的，這樣，可以大大改善空氣動(dòng)力性的研究條件，不僅能較快地活的研究答案，而且可對大量的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究和比較。從車型設(shè)計(jì)的第一張草圖開始，造型設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)和風(fēng)洞試驗(yàn)人員，必須協(xié)同努力，逐步研究出改進(jìn)車身空氣動(dòng)力性的方案，直到在不同要求之間尋找一個(gè)最佳的折中方案為止。因而對造型師來說，一定要協(xié)調(diào)好與模型工之間的工作，盡可能地把模型做好?？諝庾枇ο禂?shù)直接與車身的外部造型設(shè)計(jì)有關(guān)，且影響的因素是復(fù)雜的，多變的，綜合性的。設(shè)計(jì)師應(yīng)從空氣動(dòng)力學(xué)的角度來設(shè)計(jì)車身的形狀，使車輛的空氣阻力系數(shù)盡可能小。（２）空氣阻力系數(shù)ＣＤ減少空氣阻力系數(shù)是降低車輛空氣阻力的重要手段?！。悖捎们蚀蟮膫?cè)圍形狀及車門玻璃，減少車頂?shù)膶挾?。在車身造型設(shè)計(jì)中一般采用如下措施來有效減低迎風(fēng)面積：ａ．通過改變車內(nèi)布置以及使車身結(jié)構(gòu)合理化的條件下來降低底板的高度。特別是在設(shè)計(jì)初期，就應(yīng)設(shè)定車身的各種空氣動(dòng)力性目標(biāo)值及目標(biāo)性能，并使其在車身造型設(shè)計(jì)中努力達(dá)到，這一點(diǎn)已為車身設(shè)計(jì)所共識。9．空氣動(dòng)力學(xué)： 轎車車身最佳空氣動(dòng)力性設(shè)計(jì)在于賦予轎車以高的空氣動(dòng)力性的車身造型，提高美觀的同時(shí)，以降低空氣阻力，提高行使穩(wěn)定性和降低空氣動(dòng)力噪聲等。 一般地，電子技術(shù)與造型緊密結(jié)合在一起的主要為：車身：前后大燈，霧燈，轉(zhuǎn)向燈等各種大燈的設(shè)計(jì)法規(guī)要求和新技術(shù)的出現(xiàn)， 如用LED光來取代傳統(tǒng)的燈泡等設(shè)計(jì)，自動(dòng)隱藏或感應(yīng)式的大燈等。 電子控制技術(shù)及電子裝置應(yīng)用于車身 , 有效地改善了汽車的安全性、舒適性及駕駛操縱性等 , 并提高了轎車的自動(dòng)控制能力。電子技術(shù)越來越先進(jìn)，廣泛應(yīng)用電子控制技術(shù)及電子裝置，實(shí)現(xiàn)轎車的高度智能化是車身設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢。石棉，主要應(yīng)用在鋼板上雕刻制造肌理效果等。木材，內(nèi)飾件桃木，仿桃木的應(yīng)用。 除此以外，車身玻璃新技術(shù)還有：著色玻璃，內(nèi)藏天線玻璃，除霜玻璃等。 由于以上措施能抑制通過玻璃射入車內(nèi)的太陽光熱量，從而控制車內(nèi)溫度和減輕空調(diào)負(fù)荷。其原理是：采用噴鍍或其他方法使透明的金屬默鍍在玻璃表面上或把噴鍍了金屬薄膜的樹脂薄膜夾在夾層玻璃中間的方法，使玻璃具有反射熱線光的功能。用于遮擋太陽光，減少陽光中的紫外線透射程度，適當(dāng)采光，起到對車室內(nèi)的隱蔽保護(hù)作用。采用樹脂材料的玻璃，現(xiàn)已應(yīng)用于客車側(cè)窗，轎車的頂窗，三角窗或側(cè)窗玻璃等。 可適合于作用前風(fēng)擋玻璃。：是鋼化玻璃的一個(gè)新品種。一般不用作前風(fēng)擋玻璃，尤其在高速行駛的汽車前風(fēng)擋玻璃采用鋼化玻璃實(shí)際上是不安全的，不能保證安全駕駛。另一方面，玻璃的形狀還將直接影響車身的造型及空氣動(dòng)力特性。作為車身玻璃（特別是擋風(fēng)玻璃）,必須要有很高的透明度，能抗水，酸，堿的腐蝕，并且有良好的機(jī)械強(qiáng)度，即硬度，彎曲程度和沖擊程度等。 硅橡膠可制作車身密封條，防塵套等。也可用來制造座椅支架等結(jié)構(gòu)構(gòu)件。，后保險(xiǎn)杠，車門防撞裝飾條等車身外部件防撞構(gòu)件。其中，塑料在車身上的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：，外裝飾件，內(nèi)飾材料。i. 車身制造使用粘接劑得到發(fā)展，具有更高的粘結(jié)功能及用途。f. 纖維增強(qiáng)復(fù)合板材正在逐步代替鋼板制造車身覆蓋件，大型裝配件。 ，高強(qiáng)度鋼板廣泛代替普通鋼板。鋁鎂合金材料目前成為時(shí)尚，高科技的象征。現(xiàn)代轎車車身材料的使用具有以下發(fā)展趨勢：a. 鋼板材料是轎車車身制造的主要材料，但占整車質(zhì)量的比重明顯下降。現(xiàn)代轎車車身使用的材料非常廣泛，但歸納起來主要是為了輕量化設(shè)計(jì)與高強(qiáng)度，高剛度要求，不斷提高的安全性要求，防腐措施的要求，乘坐舒適性要求，外觀質(zhì)量的品質(zhì)要求而使用的。 一般地，汽車車身材料是指車身的殼體，附件，附屬裝備的制造以及車身的內(nèi)，外裝飾，外表面涂裝等方面使用的材料。7．材料工藝學(xué)： 只有了解車身的材料工藝技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)整車造型的包裝，尤其是新材料的應(yīng)能使造型設(shè)計(jì)跟上時(shí)尚的潮流， 同時(shí)造型設(shè)計(jì)也對材料工藝提出挑戰(zhàn)。調(diào)查內(nèi)容包括新車型的性能，功能，外形，質(zhì)量，色彩，裝備，價(jià)格等方面。 市場調(diào)查的內(nèi)容包括：市場需求動(dòng)向調(diào)查，市場上同類產(chǎn)品的調(diào)查，市場消費(fèi)者調(diào)查等。 市場要素主要指 : 使用對象、市場需求狀況、市場競爭狀況、社會風(fēng)俗文化、購買者 愛好、市場購買力等方面。： 市場要素是車身設(shè)計(jì)中選型的前提 由于新車型的開發(fā)必須以適應(yīng)市場需求為出發(fā)點(diǎn) , 因此 , 市場要素對于車身設(shè)計(jì)中進(jìn)行正確選型非常重要。因而有的造型設(shè)計(jì)中，組合儀表位置放在儀表板中間。 組合儀表：對方向盤有透視性的要求。 比如：座椅：座椅H點(diǎn)和頭部空間舒適性。尤其是跑車。有的保險(xiǎn)杠造型僅僅只是滿足法規(guī) 要求，而幾乎沒有造型，如圖所示： 后視鏡：后視野范圍決定了后視鏡的鏡面大小的位置，后視鏡中間一 般不要鏤空（法規(guī)無要求，但是從空氣動(dòng)力學(xué)角度考慮比較好） 前后各大燈：大燈邊緣線與發(fā)光點(diǎn)之間的夾角即大燈的照射范圍有一 定法規(guī)要求，具體要求是：燈具的高度，寬度，安裝位置在造型上有一定 的限制。受到標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)束縛的地方有： 車身： 前接近角（指的是前保險(xiǎn)杠與地面的夾角），后離去角 （指的 是后保險(xiǎn)杠與地面的夾角）都不能小于15度，這樣就要求保險(xiǎn)杠設(shè)計(jì)考 慮高度問題。 因而在注重造型美學(xué)的同時(shí)，還必須要注意哪些地方是不能隨意發(fā)揮，自 由創(chuàng)造的，因?yàn)槭艿搅藰?biāo)準(zhǔn)法規(guī)的約束，并且中國和歐美及日本的法規(guī)都不一樣，因而要特別留意。整車尺寸限制標(biāo)準(zhǔn)、汽車安全 性標(biāo)準(zhǔn)、油花限制標(biāo)準(zhǔn)、汽車排放物限制標(biāo)準(zhǔn)及噪聲標(biāo)準(zhǔn)等。汽車標(biāo)準(zhǔn)又分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)。 5． 標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求：除車身設(shè)計(jì)圖的繪制與標(biāo)注應(yīng)按有關(guān)國標(biāo)進(jìn)行外 , 車身設(shè)計(jì)還必須遵守與 汽車有關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)。4． 審美藝術(shù)學(xué)：審美藝術(shù)學(xué)無疑是汽車造型設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的一步，沒有審美藝術(shù)觀點(diǎn)的設(shè)計(jì)師是設(shè)計(jì)不出好的造型，但是設(shè)計(jì)出來好的造型藝術(shù)又不一定能滿足所有人的需求，世界上沒有完美的事物，在汽車造型設(shè)計(jì)中也是如此，只有得到市場檢驗(yàn)的造型，才能是可行性的造型，因而市場上的審美藝術(shù)不是單純的藝術(shù)，而是造型的藝術(shù)必須符合商業(yè)美術(shù)設(shè)計(jì)的要求，符合大多數(shù)人的審美觀點(diǎn)，能得到市場上大多數(shù)消費(fèi)者認(rèn)同和接受的，才是成功的。如果出現(xiàn)加工不出來或者加工變形的問題，應(yīng)該事先通知設(shè)計(jì)人員，以便研究對策。3． 制造工藝學(xué)： 當(dāng)一個(gè)好的已經(jīng)通過工程可行性分析造型設(shè)計(jì)出來的時(shí)候，在加工制造過程中也必須跟上設(shè)計(jì)的水平?？傊?，車身全高增加會增大室內(nèi)高，改善乘坐舒適性，減少頂棚對乘員頭頂?shù)膲阂指?。?yīng)根據(jù)人體的布置設(shè)計(jì)來確定。但在車寬一定的情況下，過大的輪距會引起車身側(cè)面的率泥現(xiàn)象，車身設(shè)計(jì)中應(yīng)采取必要的造型及結(jié)構(gòu)措施。*全寬+100+80mm 輪距增大。從室內(nèi)長度和轎車全長來看，標(biāo)準(zhǔn)的2排4座轎車，其車身全長在3 000mm6 000mm范圍內(nèi)，室內(nèi)長度一般為1 600mm2 000mm,平均尺寸1 800mm為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。比值選擇在54%至60%之間較適宜，前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的兩廂式轎車，取值較大。由于座椅一般布置在兩軸線之間，隨著軸距與全長之比的增加，不僅能使座椅的間距增大，提高乘坐舒適性，而且全身室內(nèi)長度也相應(yīng)增加，同時(shí)整車抗俯仰力矩和橫百力矩的性能亦愈好，轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性提高且轉(zhuǎn)向操縱容易。另外，其對應(yīng)的座椅布置舒適程度也不同，隨著級別的提高，后排座的舒適性要求及重要性則不斷提高?？偛贾脤W(xué)對造型設(shè)計(jì)的要求主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： （1）.不同級別的轎車（各大公司都有自己對于不同級別轎車的分類，例如VW公司就有自己的標(biāo)準(zhǔn):A、B、C、D、E等）其車身尺寸是控制在一定范圍內(nèi)的，這與軸距的大小密切相關(guān)。2．總布置學(xué)： 整車的造型設(shè)計(jì)必須在總布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行。此外還有一些具體例子，如下：，頭枕的舒適程度及座椅材料，功能和調(diào)節(jié)的方向問題等，方向盤設(shè)計(jì)要注意是否影響人的視野范圍，疲勞度以及儀表識別等，c. 門護(hù)板的設(shè)計(jì)要注意考慮到開關(guān)門時(shí)候把手的合適位置，d. 內(nèi)飾材料（包括面料，紋理等）及色彩等要考慮到人的心理因素等。，已達(dá)到最有效的利用。如：在進(jìn)行車身內(nèi)飾設(shè)計(jì)時(shí)候，根據(jù)車身內(nèi)布置設(shè)計(jì)的基本要求：空間寬敞，乘坐舒適和視野廣闊，即尺寸性，舒適性和視野性要求，在造型設(shè)計(jì)過程中應(yīng)以人體工程學(xué)研究的基礎(chǔ)內(nèi)容人體尺寸，人體生理結(jié)構(gòu)和視覺特性為依據(jù)，著手進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，最終使室內(nèi)布置設(shè)計(jì)達(dá)到以人體為中心的三個(gè)整車協(xié)調(diào)。因而在造型設(shè)計(jì)工程中，尤其是內(nèi)飾設(shè)計(jì)過程中必須強(qiáng)調(diào)考慮到人體工程學(xué)。三 相關(guān)專業(yè)對造型設(shè)計(jì)的影響總布置學(xué)制造工藝學(xué)審美藝術(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)法 規(guī)要求市場心理學(xué)材料工藝學(xué)電子技術(shù)學(xué) 空氣動(dòng)力學(xué)車身結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)人體工程學(xué)造型設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)在我國是一門新興的學(xué)科，同時(shí)也是許多邊緣學(xué)科知識的交融，在設(shè)計(jì)一個(gè)整車過程中必須同時(shí)考慮到造型與這些學(xué)科知識之間關(guān)聯(lián)才有可能真正實(shí)現(xiàn)一輛車的設(shè)計(jì)。具有“繪制”方便，速度快，便于作圖時(shí)修改，不變形，易復(fù)制和易保存等特點(diǎn)。驗(yàn)證模型：