中财网自制绳子吊床:影响汽车外形的因素及汽车外形的演变
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/28 02:51:43
汽车外形的确定取决于三个方面的要求，即机械工程学、人机工程学和空气动力学。机械工程学要求汽车动力性和操纵稳定性好；人机工程学要求汽车提供给驾乘人员有足够的活动空间，舒适性好；空气动力学要求汽车行驶时空气阻力小。
1885年，德国工程师卡尔·本茨在曼海姆制造成一辆装有0.85马力汽油机的三轮车，拉开了汽车现代史的帷幕。在此后的100多年内，汽车无论是从车身造型还是从动力源或底盘、电器设备来讲，都有了翻天覆地的变化。其中最富特色、最具直观感的当数车身外形的演变。
汽车的形状经历了从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱型汽车，再到卡通般的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。
一、影响汽车外形的因素
确定汽车外形有三个基本要素，即机械工程学、人机工程学和空气动力学。前两个要素在决定汽车构造的基本骨架上具有重要意义，特别在设计初期，受这两个要素的制约更大。
作为汽车，最主要的是能够行驶和耐用。以此为前提，首先必须考虑到机械工程学的要素，包括发动机、变速器内部结构设计。要使汽车具有行走功能，必须安装发动机、变速器、车轮、制动器、散热器等装置，而且要考虑把这些装置安装在车体的哪个部位才能使汽车更好地行驶。这些设计决定之后，可根据发动机、变速器的大小和驱动形式确定大致的车身骨架。如果是大量生产，则要强调降低成本，车身钣金件冲压加工的简易化，同时兼顾到维修简便性，即使发生撞车事故后，车身要易于修复。上述这些都属于机械工程学的范畴。
其次是人机工程学要素。因为汽车是由人驾驶的，所以必须保证安全性和舒适性。首先应确保乘员的空间，保证乘坐舒适，驾驶方便，并尽量扩大驾驶员的视野。此外，还要考虑上下车方便并减少振动。这些都是设计车身外形时与人机工程学有关的内容。
以上两个要素决定了汽车的基本骨架，也可以说是来自汽车内部对车身设计的制约。在确定汽车外形的时候，来自外部的制约条件即空气动力学要素则显得尤为重要，特别是近年来，由于发动机功率增大，道路条件改善，汽车的速度显著提高之后。
高速行驶的汽车，肯定会受到空气阻力。空气阻力的大小，大致与车速的平方成比例增加。因此，必须在车身外形上下工夫，尽量减少空气阻力。空气阻力分为由汽车横截面面积所决定的迎风阻力和由车身外形所决定的形状阻力。除空气阻力外，还有升力问题和横风不稳定问题。这些都是与汽车造型密切相关的空气动力学问题。
当然，汽车并不仅仅是根据上述三要素制造的，还要考虑其他因素。例如，商品学要素对汽车的设计就有一定的影响。从制造厂商的角度出发，使汽车的外形能强烈刺激顾客的购买欲是最为有利的。但是无视或轻视前面所述的三个基本要素，单纯取媚于顾客的汽车造型是不长久的，终究要被淘汰。此外，一个国家，一个厂家，乃至一个外形设计者都有各自的特色，这对汽车造型也有不小的影响。比较美国和意大利的汽车外形，就能感受到两国风土人情和传统方面的差异。同一国家的不同厂家，也各具自己的风格。但这都不是决定汽车外形的根本因素，只不过是表现方法上的微妙不同。
要将上述三要素完美地体现在一辆汽车上是相当困难的。比如，仅仅考虑使汽车能行驶，即机械工程学要素，就可能把坐席置于发动机上面，但驾驶员操作不便。如果把汽车设计得像一座住宅装上4个轮子，虽然宽敞、舒适，但空气阻力太大，不可能高速行驶。如果把汽车设计成皮艇那样的外形，空气阻力虽然很小，但发动机往哪里放·人怎样驾驶·尽管困难很多，但自汽车问世以来，人们就一直在追求满足功能要求的理想造型。
二、汽车外形的演变
1、马车型汽车
从19世纪末到20世纪初，世界上相继出现了一批汽车制造公司，除戴姆勒和奔驰各自成立了以自己名字命名的汽车公司外，还有美国的福特公司、英国的劳斯莱斯公司等。当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为无马的“马车”。
1892年的标致汽车
1901～1905年在美国最畅销的奥兹莫比尔弯挡板汽车
2、箱型汽车
马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭，美国福特汽车公司在1915年生产出一种新型的福特T型车，这种车的乘员舱很像一只大箱子，被称为“箱型汽车”。
为提高车速，人们开始降低车的高度减小空气阻力。但由于车顶高度的降低影响前方视野，这种方法最终被放弃，转而通过提高功率的方法。这样一来，发动机由单缸变成4缸、6缸、8缸，汽缸一列排开，发动机罩也随之变长。典型的例子就是意大
1931年生产的阿尔法·罗密欧牌汽车的外形。
作为高速车，箱型汽车并不够理想，因为它的阻力大大妨碍了汽车前进的速度，所以人们又开始研究一种新的车型——流线型。
1902年的梅赛德斯汽车
1902年的雷诺汽车
福特T型车是典型的箱形汽车
1928年的奥斯汀12型汽车
1932年的杜森博格SJ高级轿车
3、甲壳虫型汽车
1934年美国的克莱斯勒公司生产的气流牌轿车，首先采用了流线型的车身外形。1936年福特公司在“气流”的基础上，研制成功林肯和风牌流线型轿车。此车散热器罩很精练，颇具动感，俯视整个车身呈纺锤形，很有特色。流线型车身的大量生产从德国“大众”开始。
1934年克莱斯勒气流牌轿车
1933年德国的波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外形的汽车。波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处，使其成为同类车中之王，“甲壳虫”也成为该车的代名词。
大众甲壳虫汽车
由于第二次世界大战的原因，甲壳虫型汽车直到1949年才真正大批量生产，并以一种车型累计生产超过二千万辆的记录畅销世界各地。
1936年的宝马328型汽车
1938年的凯迪拉克汽车
1940年的林肯高级轿车
1946年的福特轿车
1948年的别克轿车
1948年的赫德森轿车
4、三箱型（船型）汽车
美国福特公司经过几年的努力，于1949年推出具有历史意义的新型福特V8型汽车
这种车型改变了以往汽车造型的模式，使前翼子板和发动机罩，后翼子板和行李舱融于一体，大灯和散热器罩也形成一个平滑的面，乘员舱位于车的中部，整个造型很像一只小船，所以人们把这类车称为“船型汽车”。
福特V8型汽车的成功，不仅在外形上有所突破，还首先把人体工程学应用在汽车的设计上，强调以人为主体来设计便于操纵、乘坐舒服的汽车。
从上世纪五十年代至今，船型已成为世界上数量最多的一种车型。
1952年的福特轿车
1952年的别克轿车
1956年的雪佛兰轿车
1959年的凯迪拉克轿车
5、鱼型汽车
船型汽车尾部过分向后伸出，形成阶梯状，在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷，人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜，倾斜的极限即成为斜背式。这类车被称为“鱼型汽车”。
与甲壳虫型汽车相比，鱼型汽车的背部和地面的角度较小，尾部较长，围绕车身的气流也比较平顺，涡流阻力较小。另外鱼型汽车基本上保留了船型汽车的长处，乘员舱宽大，视野开阔，舒适性也好，并增大了行李舱的容积。
最初的鱼型车是美国1952年生产的别克牌轿车。
1964年美国的克莱斯勒·顺风牌和1965年的福特·野马牌都采用了鱼型造型。自顺风牌以后，世界各国逐渐生产鱼型汽车。
鱼型汽车由于鱼型车后窗玻璃倾斜太甚，面积增加两倍，强度下降，产生结构上的缺陷。
鱼型车的这一缺点，人们想了许多方法加以克服，例如在鱼型车的尾部安上一只翘翘的“鸭尾”，以克服一部分扬力，这便是“鱼型鸭尾”式车型。
6、楔型汽车
为了从根本上解决因采用鱼型结构而带来的升力问题，人们进行了反复的探索，最后终于找到了楔形造型。也就是让车身前部呈尖形且向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，这种造型可以有效地克服升力问题。1963年司蒂倍克·阿本提第一次设计了楔型轿车。尽管它的造型获得了专家们的高度评价，但在市场销售中却一败涂地，公司不得不宣布破产。
“阿本提”诞生于船型车的盛行时代，与通常的外形形成尖锐的对立，因此，未能起到引导车身外形向前发展的作用，直到1966年才被奥兹莫比尔·托罗纳多所继承。
楔型对高速汽车来说，已接近理想造型。现在世界各大汽车生产国都已生产出带有楔型效果的小客车，这些汽车的外形清爽利落、简洁大方，极富现代气息。汽车发展到鱼型，关于空气阻力的问题已经基本解决，楔型继承了这一成果，并有效地克服了鱼型车的升力问题，使汽车的行驶稳定性有了显著的提高，当之无愧为目前高速汽车最为理想的车身造型。
保时捷356型跑车
保时捷911型跑车
兰博基尼康塔什跑车
法拉利521型跑车
阿库拉NSX跑车
1996年的莲花跑车
1885年，德国工程师卡尔·本茨在曼海姆制造成一辆装有0.85马力汽油机的三轮车，拉开了汽车现代史的帷幕。在此后的100多年内，汽车无论是从车身造型还是从动力源或底盘、电器设备来讲，都有了翻天覆地的变化。其中最富特色、最具直观感的当数车身外形的演变。
汽车的形状经历了从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱型汽车，再到卡通般的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。
一、影响汽车外形的因素
确定汽车外形有三个基本要素，即机械工程学、人机工程学和空气动力学。前两个要素在决定汽车构造的基本骨架上具有重要意义，特别在设计初期，受这两个要素的制约更大。
作为汽车，最主要的是能够行驶和耐用。以此为前提，首先必须考虑到机械工程学的要素，包括发动机、变速器内部结构设计。要使汽车具有行走功能，必须安装发动机、变速器、车轮、制动器、散热器等装置，而且要考虑把这些装置安装在车体的哪个部位才能使汽车更好地行驶。这些设计决定之后，可根据发动机、变速器的大小和驱动形式确定大致的车身骨架。如果是大量生产，则要强调降低成本，车身钣金件冲压加工的简易化，同时兼顾到维修简便性，即使发生撞车事故后，车身要易于修复。上述这些都属于机械工程学的范畴。
其次是人机工程学要素。因为汽车是由人驾驶的，所以必须保证安全性和舒适性。首先应确保乘员的空间，保证乘坐舒适，驾驶方便，并尽量扩大驾驶员的视野。此外，还要考虑上下车方便并减少振动。这些都是设计车身外形时与人机工程学有关的内容。
以上两个要素决定了汽车的基本骨架，也可以说是来自汽车内部对车身设计的制约。在确定汽车外形的时候，来自外部的制约条件即空气动力学要素则显得尤为重要，特别是近年来，由于发动机功率增大，道路条件改善，汽车的速度显著提高之后。
高速行驶的汽车，肯定会受到空气阻力。空气阻力的大小，大致与车速的平方成比例增加。因此，必须在车身外形上下工夫，尽量减少空气阻力。空气阻力分为由汽车横截面面积所决定的迎风阻力和由车身外形所决定的形状阻力。除空气阻力外，还有升力问题和横风不稳定问题。这些都是与汽车造型密切相关的空气动力学问题。
当然，汽车并不仅仅是根据上述三要素制造的，还要考虑其他因素。例如，商品学要素对汽车的设计就有一定的影响。从制造厂商的角度出发，使汽车的外形能强烈刺激顾客的购买欲是最为有利的。但是无视或轻视前面所述的三个基本要素，单纯取媚于顾客的汽车造型是不长久的，终究要被淘汰。此外，一个国家，一个厂家，乃至一个外形设计者都有各自的特色，这对汽车造型也有不小的影响。比较美国和意大利的汽车外形，就能感受到两国风土人情和传统方面的差异。同一国家的不同厂家，也各具自己的风格。但这都不是决定汽车外形的根本因素，只不过是表现方法上的微妙不同。
要将上述三要素完美地体现在一辆汽车上是相当困难的。比如，仅仅考虑使汽车能行驶，即机械工程学要素，就可能把坐席置于发动机上面，但驾驶员操作不便。如果把汽车设计得像一座住宅装上4个轮子，虽然宽敞、舒适，但空气阻力太大，不可能高速行驶。如果把汽车设计成皮艇那样的外形，空气阻力虽然很小，但发动机往哪里放·人怎样驾驶·尽管困难很多，但自汽车问世以来，人们就一直在追求满足功能要求的理想造型。
二、汽车外形的演变
1、马车型汽车
从19世纪末到20世纪初，世界上相继出现了一批汽车制造公司，除戴姆勒和奔驰各自成立了以自己名字命名的汽车公司外，还有美国的福特公司、英国的劳斯莱斯公司等。当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为无马的“马车”。
1892年的标致汽车
1901～1905年在美国最畅销的奥兹莫比尔弯挡板汽车
2、箱型汽车
马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭，美国福特汽车公司在1915年生产出一种新型的福特T型车，这种车的乘员舱很像一只大箱子，被称为“箱型汽车”。
为提高车速，人们开始降低车的高度减小空气阻力。但由于车顶高度的降低影响前方视野，这种方法最终被放弃，转而通过提高功率的方法。这样一来，发动机由单缸变成4缸、6缸、8缸，汽缸一列排开，发动机罩也随之变长。典型的例子就是意大
1931年生产的阿尔法·罗密欧牌汽车的外形。
作为高速车，箱型汽车并不够理想，因为它的阻力大大妨碍了汽车前进的速度，所以人们又开始研究一种新的车型——流线型。
1902年的梅赛德斯汽车
1902年的雷诺汽车
福特T型车是典型的箱形汽车
1928年的奥斯汀12型汽车
1932年的杜森博格SJ高级轿车
3、甲壳虫型汽车
1934年美国的克莱斯勒公司生产的气流牌轿车，首先采用了流线型的车身外形。1936年福特公司在“气流”的基础上，研制成功林肯和风牌流线型轿车。此车散热器罩很精练，颇具动感，俯视整个车身呈纺锤形，很有特色。流线型车身的大量生产从德国“大众”开始。
1934年克莱斯勒气流牌轿车
1933年德国的波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外形的汽车。波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处，使其成为同类车中之王，“甲壳虫”也成为该车的代名词。
大众甲壳虫汽车
由于第二次世界大战的原因，甲壳虫型汽车直到1949年才真正大批量生产，并以一种车型累计生产超过二千万辆的记录畅销世界各地。
1936年的宝马328型汽车
1938年的凯迪拉克汽车
1940年的林肯高级轿车
1946年的福特轿车
1948年的别克轿车
1948年的赫德森轿车
4、三箱型（船型）汽车
美国福特公司经过几年的努力，于1949年推出具有历史意义的新型福特V8型汽车
这种车型改变了以往汽车造型的模式，使前翼子板和发动机罩，后翼子板和行李舱融于一体，大灯和散热器罩也形成一个平滑的面，乘员舱位于车的中部，整个造型很像一只小船，所以人们把这类车称为“船型汽车”。
福特V8型汽车的成功，不仅在外形上有所突破，还首先把人体工程学应用在汽车的设计上，强调以人为主体来设计便于操纵、乘坐舒服的汽车。
从上世纪五十年代至今，船型已成为世界上数量最多的一种车型。
1952年的福特轿车
1952年的别克轿车
1956年的雪佛兰轿车
1959年的凯迪拉克轿车
5、鱼型汽车
船型汽车尾部过分向后伸出，形成阶梯状，在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷，人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜，倾斜的极限即成为斜背式。这类车被称为“鱼型汽车”。
与甲壳虫型汽车相比，鱼型汽车的背部和地面的角度较小，尾部较长，围绕车身的气流也比较平顺，涡流阻力较小。另外鱼型汽车基本上保留了船型汽车的长处，乘员舱宽大，视野开阔，舒适性也好，并增大了行李舱的容积。
最初的鱼型车是美国1952年生产的别克牌轿车。
1964年美国的克莱斯勒·顺风牌和1965年的福特·野马牌都采用了鱼型造型。自顺风牌以后，世界各国逐渐生产鱼型汽车。
鱼型汽车由于鱼型车后窗玻璃倾斜太甚，面积增加两倍，强度下降，产生结构上的缺陷。
鱼型车的这一缺点，人们想了许多方法加以克服，例如在鱼型车的尾部安上一只翘翘的“鸭尾”，以克服一部分扬力，这便是“鱼型鸭尾”式车型。
6、楔型汽车
为了从根本上解决因采用鱼型结构而带来的升力问题，人们进行了反复的探索，最后终于找到了楔形造型。也就是让车身前部呈尖形且向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，这种造型可以有效地克服升力问题。1963年司蒂倍克·阿本提第一次设计了楔型轿车。尽管它的造型获得了专家们的高度评价，但在市场销售中却一败涂地，公司不得不宣布破产。
“阿本提”诞生于船型车的盛行时代，与通常的外形形成尖锐的对立，因此，未能起到引导车身外形向前发展的作用，直到1966年才被奥兹莫比尔·托罗纳多所继承。
楔型对高速汽车来说，已接近理想造型。现在世界各大汽车生产国都已生产出带有楔型效果的小客车，这些汽车的外形清爽利落、简洁大方，极富现代气息。汽车发展到鱼型，关于空气阻力的问题已经基本解决，楔型继承了这一成果，并有效地克服了鱼型车的升力问题，使汽车的行驶稳定性有了显著的提高，当之无愧为目前高速汽车最为理想的车身造型。
保时捷356型跑车
保时捷911型跑车
兰博基尼康塔什跑车
法拉利521型跑车
阿库拉NSX跑车
1996年的莲花跑车