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大家是否发现这样一个现象,某个汽车厂家的概念车的造型棱角分明或大胆夸张非常的漂亮,但是量产车出来后却改动了不少,没有维持概念车的设计。这是因为概念车缺少工程的可行性分析,只是表达造型设计师的理念或意图,而量产车则需要考虑工程因素,需要把车生产出来。
汽车造型阶段考虑的工程因素主要有:尺寸,人机,法规,断面,DTS等内容。这些工程分析内容贯穿造型设计的整个阶段。造型设计一般经过如下几个阶段:效果图、CAS、油泥、A面、铣削模型。每个阶段重点分析的内容不同。在初步定义出整车尺寸后进行效果图制作,然后根据效果图画出初版CAS,这时候就需要进行人机、法规、断面等内容分析。根据分析结果,调整出新一版CAS出来。油泥造型师依据CAS刮出1:1的油泥模型出来。根据油泥模型评审结果,调整出一版A面。这时候还要进行法规、DTS等内容分析,并依据A面进行铣削模型。
一款车定义为什么类型的车,是两箱车、三箱车、多功能车、还是越野车,不同类型的车,车身的比例是不同的。还有就是定义为哪个级别的车,是A00、A0、A、B、还是C级。同一类型,但是不同级别的车,整车的尺寸也是有差异的。一般情况下是根据轴距来划分级别的,A00级别轴距小于2500mm,A0级轴距2500mm-2600mm,A级轴距2600mm-2700mm,B级轴距2700mm-2800mm,C级轴距2800mm以上。不同类型及级别的车,造成整车尺寸上的很大差异,这样就需要匹配不同大小的轮胎。如果匹配不当就会出现小脚穿大鞋,或是大脚穿小鞋的不协调现象。在造型之初,需要产品定义工程师给出初步的整车尺寸,最好能给出某款车作为标杆车。整车尺寸的定义主要是通过研究市场主流车型的尺寸,并根据发展趋势,定义出有竞争力的整车尺寸。主要尺寸包括长、宽、高、轴距、前悬、后悬等内容。造型设计师在整车尺寸的基础上进行创作设计,设计出多个方案的草图,然后再细化成效果图。多个方案效果图完成后供项目组选择,确定某个方案后,再开展下一部工作。
汽车首先是代步工具,是为人服务的,所以要满足人的使用需求,使用起来要方便、舒适等,即要满足人机工程学。首先是驾驶员的坐姿,例如轿车H点到踵点的Z向距离经验值范围是255mm -285mm。靠背角一般定义为22°-27°,躯干角一般定义为95°~99°,膝盖角定义为95°~135°,脚角一般定义为87°。人体确定后就要考虑周边的空间,比如臀部空间,肩部空间,肘部空间,以及头部空间。这些空间定义是根据市场同类车型的尺寸来定义,定义出具有竞争力的内部空间。一般要求臀部空间大于1350mm,肩部空间大于1400 mm,肘部空间大于1420 mm。头部空间H61值大于950mm。乘坐空间最能体现一个车的舒适性。同样还要考虑后排乘客的乘坐空间。这个时候就需要考虑前后排H点之间的距离。一般前后排H点距离大于800mm,這样乘坐比较舒适。空间定义好后要考虑操纵与使用的方便性。例如方向盘倾角轿车一般定义为23°~25°。换挡手柄的布置位置,手球空挡时的最高点距离H点Z向值为160mm~210mm, X向值为360mm~390mm。驻车的布置位置,驻车制动手柄处于松开位置时手柄前端距离H点的X向距离280 mm ~310 mm,锁紧位置时手柄前端距离H点的X向距离170 mm~210 mm。门护板肘靠的宽度一般要求大于80mm,距离H点Z向高度为170 mm ~210 mm。同样副仪表板上肘靠的布置高度也要求在170 mm -210 mm 。车门开启手柄的位置,内关手柄的位置,中控开关的布置位置要在手操作舒适区域。主副仪表板上控制按钮等要在手伸及界面内,便于操作。遮阳板的布置位置在不使用状态下,尽可能的靠上,减小对视野的遮挡。乘客拉手的布置位置,为了方便使用,一般布置在H点之前。地图袋一般要求能够放下A4大小纸,杯托尺寸要满足使用需求,一般要求能够放直径大于80mm饮料。天窗的布置位置,天窗要保证透光率,一般透光边界布置在人体H点前80mm。内部功能确定后还有考虑上下车的方便性。如H点到门槛的宽度一般要求小于530 mm,前后排H点到B、C柱门洞密封条的距离要大于0 mm。车门开启角度,以及车门开启后车门护板与座椅间的距离,方向盘与座椅型面间的高度等都有具体要求。
法规要求也必须要满足,这些法规规定的内容对整车造型都是有影响的。例如前方视野要求前风挡玻璃要满足最小透明区域的要求,满足A柱障碍角小于6 °,驾驶员前方180°范围内的视野范围内除了A柱、三角窗分隔条、车外无线电天线、后视镜和风窗玻璃刮水器等造成的障碍外,不得有其它障碍。
造型设计师在做造型时候,并没有考虑这些法规的内容。这时候就需要工程的介入。确保造型能够满足法规要求,如果不满足法规,则无法上市。
汽车是由零部件组成的,而零部件设计的时间是比较长的。造型CAS阶段,就要进行断面分析,这样做能够缩短开发周期,把零部件设计可能出现的问题提前暴露出来。一般外饰断面50-70个,内断面50-70个,涵盖主要断面以及细节地方的断面。断面主要分析的内容包含零部件自身结构,以及安装结构,同时还要考虑人机空间的等。例如顶棚上乘客扶手附近的断面,要考虑的内容包括顶盖、侧围、顶棚、安全气帘、线束、乘客扶手安装支架,同时还要考虑驾乘人员的头部空间等。一般汽车厂家或设计公司都有断面的数据库。造型CAS出来后,车身部,内外饰部,开始着手做断面分析。做断面的也是做方案的阶段,可以找总布置,工艺部等交流,定下方案。
汽车细节方面也需要进行控制,比如发罩与翼子板之间的间隙面差,车門与车门的间隙、面差等。这些间隙面差的大小对造型也是有影响的,影响整车的细节品质。间隙面差定义是为了后期车子生产出来后进行外观匹配。间隙面差的定义需要根据各公司的生产工艺水平。定义过大则影响外观,定义过小,而工艺满足不了情况下,到时生产出来后会出现干涉等现象。所以造型的A面阶段需要考虑间隙面差的工程因素。
汽车造型阶段的尺寸,人机,法规,断面,DTS等工程分析内容,为量产做好了充分的准备。普通消费者看到的只是某款车的造型,而隐藏在造型背后的是庞大的工程可行性分析。在满足法规的基础上,造型与工程是相互博弈的过程,有时为了满足造型就需要牺牲部分空间,牺牲部分舒适性。这个过程是需要造型与工程相互协商,商量出最优的方案。作为汽车工程技术人员必须了解汽车造型的设计流程,以及在每个阶段所要完成的工作内容。
作者简介:
姓名:郑通本(1983.03.13);性别:男,籍贯:江苏淮安人,学历:本科,毕业于扬州大学;现有职称:中级工程师;研究方向:汽车工程;
汽车造型阶段考虑的工程因素主要有:尺寸,人机,法规,断面,DTS等内容。这些工程分析内容贯穿造型设计的整个阶段。造型设计一般经过如下几个阶段:效果图、CAS、油泥、A面、铣削模型。每个阶段重点分析的内容不同。在初步定义出整车尺寸后进行效果图制作,然后根据效果图画出初版CAS,这时候就需要进行人机、法规、断面等内容分析。根据分析结果,调整出新一版CAS出来。油泥造型师依据CAS刮出1:1的油泥模型出来。根据油泥模型评审结果,调整出一版A面。这时候还要进行法规、DTS等内容分析,并依据A面进行铣削模型。
一款车定义为什么类型的车,是两箱车、三箱车、多功能车、还是越野车,不同类型的车,车身的比例是不同的。还有就是定义为哪个级别的车,是A00、A0、A、B、还是C级。同一类型,但是不同级别的车,整车的尺寸也是有差异的。一般情况下是根据轴距来划分级别的,A00级别轴距小于2500mm,A0级轴距2500mm-2600mm,A级轴距2600mm-2700mm,B级轴距2700mm-2800mm,C级轴距2800mm以上。不同类型及级别的车,造成整车尺寸上的很大差异,这样就需要匹配不同大小的轮胎。如果匹配不当就会出现小脚穿大鞋,或是大脚穿小鞋的不协调现象。在造型之初,需要产品定义工程师给出初步的整车尺寸,最好能给出某款车作为标杆车。整车尺寸的定义主要是通过研究市场主流车型的尺寸,并根据发展趋势,定义出有竞争力的整车尺寸。主要尺寸包括长、宽、高、轴距、前悬、后悬等内容。造型设计师在整车尺寸的基础上进行创作设计,设计出多个方案的草图,然后再细化成效果图。多个方案效果图完成后供项目组选择,确定某个方案后,再开展下一部工作。
汽车首先是代步工具,是为人服务的,所以要满足人的使用需求,使用起来要方便、舒适等,即要满足人机工程学。首先是驾驶员的坐姿,例如轿车H点到踵点的Z向距离经验值范围是255mm -285mm。靠背角一般定义为22°-27°,躯干角一般定义为95°~99°,膝盖角定义为95°~135°,脚角一般定义为87°。人体确定后就要考虑周边的空间,比如臀部空间,肩部空间,肘部空间,以及头部空间。这些空间定义是根据市场同类车型的尺寸来定义,定义出具有竞争力的内部空间。一般要求臀部空间大于1350mm,肩部空间大于1400 mm,肘部空间大于1420 mm。头部空间H61值大于950mm。乘坐空间最能体现一个车的舒适性。同样还要考虑后排乘客的乘坐空间。这个时候就需要考虑前后排H点之间的距离。一般前后排H点距离大于800mm,這样乘坐比较舒适。空间定义好后要考虑操纵与使用的方便性。例如方向盘倾角轿车一般定义为23°~25°。换挡手柄的布置位置,手球空挡时的最高点距离H点Z向值为160mm~210mm, X向值为360mm~390mm。驻车的布置位置,驻车制动手柄处于松开位置时手柄前端距离H点的X向距离280 mm ~310 mm,锁紧位置时手柄前端距离H点的X向距离170 mm~210 mm。门护板肘靠的宽度一般要求大于80mm,距离H点Z向高度为170 mm ~210 mm。同样副仪表板上肘靠的布置高度也要求在170 mm -210 mm 。车门开启手柄的位置,内关手柄的位置,中控开关的布置位置要在手操作舒适区域。主副仪表板上控制按钮等要在手伸及界面内,便于操作。遮阳板的布置位置在不使用状态下,尽可能的靠上,减小对视野的遮挡。乘客拉手的布置位置,为了方便使用,一般布置在H点之前。地图袋一般要求能够放下A4大小纸,杯托尺寸要满足使用需求,一般要求能够放直径大于80mm饮料。天窗的布置位置,天窗要保证透光率,一般透光边界布置在人体H点前80mm。内部功能确定后还有考虑上下车的方便性。如H点到门槛的宽度一般要求小于530 mm,前后排H点到B、C柱门洞密封条的距离要大于0 mm。车门开启角度,以及车门开启后车门护板与座椅间的距离,方向盘与座椅型面间的高度等都有具体要求。
法规要求也必须要满足,这些法规规定的内容对整车造型都是有影响的。例如前方视野要求前风挡玻璃要满足最小透明区域的要求,满足A柱障碍角小于6 °,驾驶员前方180°范围内的视野范围内除了A柱、三角窗分隔条、车外无线电天线、后视镜和风窗玻璃刮水器等造成的障碍外,不得有其它障碍。
造型设计师在做造型时候,并没有考虑这些法规的内容。这时候就需要工程的介入。确保造型能够满足法规要求,如果不满足法规,则无法上市。
汽车是由零部件组成的,而零部件设计的时间是比较长的。造型CAS阶段,就要进行断面分析,这样做能够缩短开发周期,把零部件设计可能出现的问题提前暴露出来。一般外饰断面50-70个,内断面50-70个,涵盖主要断面以及细节地方的断面。断面主要分析的内容包含零部件自身结构,以及安装结构,同时还要考虑人机空间的等。例如顶棚上乘客扶手附近的断面,要考虑的内容包括顶盖、侧围、顶棚、安全气帘、线束、乘客扶手安装支架,同时还要考虑驾乘人员的头部空间等。一般汽车厂家或设计公司都有断面的数据库。造型CAS出来后,车身部,内外饰部,开始着手做断面分析。做断面的也是做方案的阶段,可以找总布置,工艺部等交流,定下方案。
汽车细节方面也需要进行控制,比如发罩与翼子板之间的间隙面差,车門与车门的间隙、面差等。这些间隙面差的大小对造型也是有影响的,影响整车的细节品质。间隙面差定义是为了后期车子生产出来后进行外观匹配。间隙面差的定义需要根据各公司的生产工艺水平。定义过大则影响外观,定义过小,而工艺满足不了情况下,到时生产出来后会出现干涉等现象。所以造型的A面阶段需要考虑间隙面差的工程因素。
汽车造型阶段的尺寸,人机,法规,断面,DTS等工程分析内容,为量产做好了充分的准备。普通消费者看到的只是某款车的造型,而隐藏在造型背后的是庞大的工程可行性分析。在满足法规的基础上,造型与工程是相互博弈的过程,有时为了满足造型就需要牺牲部分空间,牺牲部分舒适性。这个过程是需要造型与工程相互协商,商量出最优的方案。作为汽车工程技术人员必须了解汽车造型的设计流程,以及在每个阶段所要完成的工作内容。
作者简介:
姓名:郑通本(1983.03.13);性别:男,籍贯:江苏淮安人,学历:本科,毕业于扬州大学;现有职称:中级工程师;研究方向:汽车工程;