浅谈汽车外饰造型的工程输入和同步工程研究

浅谈汽车外饰造型的工程输入和同步工程研究

吴腾

安徽江淮汽车集团股份有限公司   安徽省合肥市 230601

摘要：设计团队的任务通常分为三个主要方面：外观设计，室内设计以及色彩和装饰设计。平面设计也是汽车设计的一个方面；首席设计师认为这通常是设计团队共享的。设计的重点不仅在于汽车零部件的外形独立，而是集中在形式与功能的结合上，从车辆包装开始。审美价值将需要符合人体工程学的功能和实用功能。特别是汽车电子元件和零部件将给汽车设计人员带来更多的挑战，汽车设计人员需要更新与新兴车载设备相关的最新信息和知识，特别是GPS导航、卫星广播、高清收音机、移动电视等移动设备，如MP3播放器，视频播放和智能手机界面。虽然并不是所有新的车载设备都被指定为工厂标准项目，但其中一些可能是决定任何特定车型未来进程的必要条件。

关键词：汽车外饰造型；工程输入；同步工程

前言

汽车和人一样,有自己的姿态,比如驼背低头、无精打采的路人和挺胸昂头、器宇轩昂的模特,会形成强烈的反差。就算两人互换身份,路人拿出模特的气魄来走路,而模特弓腰驼背踽踽向前,恐怕再美的模特也难免给人失魂落魄的感觉。观察人是通过侧面,观察车也是一样,汽车侧面的几条关键造型特征线直接决定了汽车的姿态。

3新能源汽车造型设计的发展

汽车设计在20世纪20年代美国汽车市场开始饱和时达到了一个转折点。通用汽车公司负责人阿尔弗雷德·P·斯隆(Alfred P．Sloan Jr．)提出了年度车型年的设计变更。这一战略对汽车业务，产品设计领域以及经济发展产生了深远的影响。小型汽车制造商无法保持每年重新造型的速度和费用。频繁的设计变更也使得有必要使用车身框架，大多数汽车制造商使用的较轻但适应性较差的单体式设计。空气动力学创新帮助推出了新能源汽车的概念。与现代车辆相比，这是革命性的和激进的。然而，消费者对于汽车先进外观的接受程度不足，迫使对后续车型进行重新设计。这种营销经验使整个行业都注意到将主要设计进步融入其生产车辆的高风险。对汽车造型和市场营销产生重大影响的是Harley Earl，他将尾翼和其他航空设计从后挡泥板开始引入到汽车设计中。另一位着名的设计师是克莱斯勒集团的设计师维吉·埃克纳(V'trgil Exner)，他开发了前瞻性设计。Exner也因使用风洞测试证明合并尾气，从而使公司远离四轮驱动的汽车变成更具空气动力和未来主义的设计。理查德·A．蒂十氰RichardA．Teague)提出了使用可更换车身面板的概念，以创建使用相同冲压件的各种各样的车辆，AMC Cavalier。蒂格负责独特的汽车设计，如双座AMCAMX肌肉车，小型Gremlin，步行者，斗牛士轿跑车，以及原始和细分市场创建。原先，大多数汽车制造商都关心机械可靠性而不是外观。后来，奢侈品和美学成为一种需求，也是一种有效的营销手段。来自每个国家的设计都有自己强烈的文化认同，体现在他们的外部和内部设计上。在雪铁龙的大众销量汽车中，推出了具有创新设计和工程技术的汽车，并且大部分都是从雪铁龙DS明显的Flaminio Bertoni的造型中获益。像雷诺这样的制造商与PatrickLe Quement等设计师培养了自己强大的设计特征，开始建立自己的品牌形象。之后，汽车业迎合了紧凑型、经济型、运动型、实用型和豪华型汽车等各个领域。车辆包装和底盘工程方面的创新加上全球对设计的熟悉意味着汽车在当时被公众的口味所接受。

2前期工程输入

一款汽车的设计是集多种学科于一身的复杂工业课程，涉及到美学、动力学、材料学、工艺学等。设计不是艺术，无法信手拈来。成功的造型设计始于成功的前期工程输入，合适的输入能够更好地辅助造型前期开发，减少设计过程的反复，并能确保后期工程与前期设计不脱节。

2.1总布置图输入

总布置图是指如何安排一部汽车的各个组成部分在整车中所处的位置，即全车的总体布置，主要通过竞争车型对标、项目输入、市场定位和法规要求等来确定车型的主要尺寸参数和性能指标等。造型根据总布置图设计整车的比例姿态和特征线面。

2.2典型断面

典型断面是代表本项目特殊要求及其平衡结果的工程技术要求集合，用于指导造型开发和工程师零件设计。在上海汽车的工程输入中，常见的典型断面有140个。主要用于:表明各零件空间关系、尺寸、结构等内容;定义各零件技术要求的带宽，给出最大值/最小值等;指导造型开发;指导工程零件设计;规范所有开发活动。一般由整车集成部门负责典型断面的收集整理工作，原则是车身系统先行，其他系统以车身为基准，在应用时以基准线整体调整。这些信息既用于造型做数据时参考，比如前风挡和车顶分缝的确定等，又是工程的布置依据。如果把整车外饰所有的典型断面集合在一起，就得到了整车的骨架。所谓的造型就是给这些骨架加上特征并使之相互联系，最终成为一个整体的有气质有血脉的汽车。

2.3区域限制模型

区域限制模型是基于某一区域的典型断面及其它各类，包括但不限于人机要求、法律法规、零件安装需求等一系列工程条件整合而成的一组整体可用的数据，通常体现为限制面或实体数据。在上海汽车的标准中，常用的整车外饰限制面共有66个。在外饰造型的重要区域，工程均会输入限制模型，用于辅助造型设计，以免设计出的产品和工程需求大相径庭。

3同步工程可行性研究

一辆汽车的诞生，单从造型来说，从前期背景研究至发布满足工程A面要求的数据阶段，虽然各个整车厂对各个阶段的称呼不一致，但基本流程是一样的，都是从粗到精的一个过程，具体就是背景研究→初始创意→草图设计→造型初选复选→造型初步冻结→A面首发→A面冻结几个步骤。在这个过程中，工程的可行性分析也同样坚持从粗到精的一个思想，在造型初步冻结前，造型支持工程师可以利用区域限制模型检查造型数据的初步工程可行性，主要检查总布置相关的硬点，法规要求以及是否存在严重的制造不可行等问题。对于造型来说，这个阶段侧重于外饰造型得到批准以及宏观方面的一些工程目标和问题得到解决。接下来是A面首发阶段，在这个阶段主要处理造型方面的一些特征以及初步的工程可行性要求。以前照灯为例，此阶段要保证:灯具和前舱各零件的间隙满足要求;安装点布置满足要求;涉及发动机罩盖以及前保的匹配要求也基本满足;灯具内部各饰圈，反射镜安装满足要求;灯具内部各零部件耐热满足要求;整灯配光性能基本满足光学要求;快速样件点灯效果满足光学要求和设计意图;最后至A面正式冻结这个阶段，主要是造型经过一些样件虚拟或实体评审，风阻实测评估以及各零件间隙面差值的最终确定做的一些造型优化措施的体现，在这个阶段，所有的工程问题和设计要求理论上都要得以实现和解决。总之，在造型实现的整个过程中，工程可行性研究部门包括供应商、财务(主要涉及成本分析)、质保等要同步进行可行性分析，使得造型问题在前期得以发现和解决，从而提高产品的设计质量和加速投产的过程。

结束语

对于新能源汽车而言，设计的重点不仅在于内在的动力布置，还包括汽车的外部造型设计。在新能源汽车不断发展的过程中，其设计也将不断完善和精细化．体现出不同于普通汽车的特征。

参考文献：

[1]郑中央．汽车内饰相关技术发展趋势浅析[J]．科技与生活，2012(2)：75—78．

[2]方海晚．日本轻型电动汽车发展概况及对我国的启示[J]．汽车工业研究，2010(6)：45-48