引领汽车发展的概念车.pdf

1、收 稿 日 期 : 2005 - 07 - 16作 者 简 介 : 黄 晓 云 (1966 - ) ,女 ,安 徽 汤 山 人 ,沈 阳 大 学 副 教 授 ,博 士 ; 张 国 忠 (1936 - ) ,男 ,山 东 寿 光 人 ,沈 阳 大 学特 聘 教 授 ,博 士 生 导 师 第 1 7卷 第 6期2 0 0 5 年 12 月沈 阳 大 学 学 报J OURNAL OF SHEN YAN G UN IV ERSIT YVol117 ,No. 6Dec. 2 0 0 5文 章 编 号 : 100829225 (2005) 0620045204引 领 汽 车 发 展 的 概 念 车黄 晓

2、云 , 张 国 忠(沈 阳 大 学 机 械 工 程 学 院 , 辽 宁 沈 阳 110044)摘 要 : 阐 述 了 概 念 车 设 计 的 意 义 ,简 单 介 绍 了 概 念 车 设 计 的 方 法 和 一 般 原 则 。关 键 词 : 概 念 设 计 ;概 念 车 ;人 机 工 程 学 ;虚 拟 设 计 ;环 保中 图 分 类 号 : U 469179 文 献 标 识 码 : A进 入 21 世 纪 ,为 了 引 领 和 表 现 未 来 汽 车 的 发展 走 势 ,不 少 国 际 汽 车 公 司 接 二 连 三 的 在 全 球 各大 车 展 中 推 出 自 己 的 概 念 汽 车 产 品

3、 的 概 念 设 计 是 在 需 求 分 析 的 基 础 上 ,进行 产 品 功 能 原 理 设 计 它 是 一 个 具 有 创 造 性 、 多 解性 、 经 验 性 和 综 合 性 的 复 杂 决 策 过 程 ,对 于 整 个 产品 的 设 计 具 有 决 定 性 作 用 如 将 整 个 汽 车 设 计 的 发 展 史 看 作 一 个 产 品 的开 发 设 计 过 程 ,那 么 ,概 念 车 就 相 当 于 这 个 产 品 的概 念 设 计 阶 段 它 的 设 计 代 表 了 汽 车 产 业 的 发 展方 向 和 基 本 思 路 ,是 汽 车 设 计 水 平 和 科 技 水 平 的象 征 世

4、 界 一 些 大 汽 车 公 司 每 年 都 花 费 大 量 的 人力 、 物 力 设 计 自 己 的 概 念 车 ,并 在 一 些 大 型 汽 车 博览 会 上 展 示 可 以 说 ,随 着 概 念 车 的 不 断 推 出 ,不久 的 将 来 就 可 能 会 出 现 具 有 今 天 某 些 概 念 车 的 某些 特 征 或 功 能 的 汽 车 中 国 是 一 个 汽 车 大 国 ,然 而 我 们 的 汽 车 产 品一 直 难 以 对 国 际 市 场 产 生 重 要 影 响 ,设 计 环 节 的薄 弱 应 该 说 是 造 成 这 种 局 面 的 重 要 原 因 之 一 而设 计 上 的 薄 弱

5、 又 与 我 们 对 概 念 车 研 发 的 不 足 直 接相 关 从 1999 年 第 一 辆 由 中 国 人 设 计 的 概 念 车麒 麟 的 诞 生 到 2004 年 第 八 届 北 京 国 际 车 展中 国 内 各 汽 车 企 业 展 出 的 各 概 念 车 标 志 着 中 国 概念 车 的 设 计 已 迈 出 了 第 一 步 ,然 而 ,我 们 的 概 念 车在 质 量 上 和 数 量 上 都 与 发 达 国 家 有 一 定 距 离 因而 我 们 必 须 加 大 对 汽 车 设 计 的 研 究 与 投 人 ,广 泛开 展 概 念 汽 车 的 设 计 1 概 念 车 设 计 的 意 义

6、所 谓 概 念 车 就 是 尚 未 开 始 进 入 市 场 的 一 种 设计 独 特 且 具 有 一 定 超 前 意 识 的 新 车 型 其 主 要 特点 就 是 :它 必 须 是 能 给 人 以 思 考 、 能 引 导 新 观 念 的汽 车 一 般 在 它 刚 设 计 出 时 ,人 们 的 审 美 观 念 、 消费 能 力 甚 至 于 汽 车 制 造 工 业 的 水 平 还 难 以 承 受 它 会 以 其 前 卫 的 外 形 设 计 、 创 新 材 料 的 大 胆 运 用 、更 完 美 的 性 能 、 全 新 的 汽 车 室 内 设 计 等 预 示 着 汽车 工 业 的 发 展 方 向 1.

7、 1 概 念 车 表 现 了 新 的 汽 车 科 技 的 应 用概 念 车 的 设 计 融 入 了 大 量 现 代 的 高 新 技 术 及手 段 ,概 念 汽 车 的 研 究 与 开 发 往 往 都 伴 随 着 新 技术 和 新 材 料 的 使 用 ,带 有 一 定 的 前 瞻 性 ,预 示 着 一个 新 的 发 展 阶 段 和 开 端 各 种 新 技 术 的 出 现 为 汽 车 的 设 计 赋 予 了 更 为广 阔 的 自 由 空 间 在 概 念 车 的 开 发 中 ,汽 车 公 司 在完 善 汽 车 功 能 的 基 础 上 ,努 力 使 设 计 出 的 概 念 车更 加 人 性 化 、 更

8、 加 聪 颖 、 强 健 ,富 于 耐 力 ,使 得 汽 车已 逐 渐 由 冰 冷 的 机 器 变 成 人 类 交 流 的 信 息 平 台 ,如 有 的 概 念 车 有 自 己 表 达 感 情 的 方 式 ,具 备 有 喜 、怒 、 哀 、 乐 等 表 情 ,这 些 都 使 得 概 念 汽 车 远 远 地 超越 于 量 产 汽 车 ,成 为 一 个 新 的 时 代 的 开 端 与 象 征 ,是 汽 车 公 司 设 计 水 平 和 科 技 水 平 的 象 征 1 图 1 为 展 出 于 上 海 国 际 汽 车 展 的 2004 年 全球 十 大 概 念 车 之 一 的 Volvo YCC2你 的

9、 概 念 车 ,它是 世 界 上 第 一 款 专 为 女 性 设 计 的 概 念 车 ,可 以 说是 最 美 丽 、 最 智 慧 也 是 最 安 全 的 汽 车 它 是 世 界 上第 一 款 专 为 女 性 设 计 的 概 念 车 Volvo 汽 车 公 司 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/将 最 新 的 设 计 理 念 和 最 尖 端 的 前 沿 科 技 在 YCC上 进 行 了 全 方 位 应 用 YCC 不 仅 昭 示 了 未 来 轿 车的 超

10、 前 概 念 与 推 广 应 用 方 向 ,而 且 确 立 了 Volvo汽 车 公 司 在 汽 车 业 界 未 来 发 展 与 应 用 领 域 的 领 导地 位 图 1 Volvo YCC2你 的 概 念 车1. 2 概 念 车 预 示 了 未 来 道 路 交 通 方 式 的 发 展 趋势伴 随 着 汽 车 的 发 展 ,汽 车 的 地 位 也 在 慢 慢 地变 化 ,如 今 汽 车 在 人 们 心 目 中 成 为 一 种 符 号 、 一 种财 富 的 象 征 和 一 种 地 位 的 体 现 ,然 而 汽 车 作 为 一种 道 路 交 通 方 式 的 本 质 却 被 人 们 忽 略 概 念

11、车 设计 正 是 基 于 汽 车 本 质 的 一 种 具 有 预 见 性 的 创 新 设计 1 在 概 念 车 设 计 中 通 过 对 人 类 日 常 生 活 方式 、 人 类 于 道 路 交 通 中 的 使 用 方 式 、 行 为 方 式 和 生活 方 式 等 各 方 面 的 预 测 和 分 析 ,设 想 解 决 未 来 道路 交 通 方 式 中 的 人 与 物 之 间 的 不 和 谐 因 素 比 如已 研 发 出 的 概 念 车 有 能 表 达 自 己 感 情 的 车 ,能 够随 意 更 换 车 壳 的 汽 车 ,能 够 方 便 地 更 改 驾 驶 方 式的 汽 车 ,能 够 在 水 中

12、游 的 水 陆 两 用 车 ,能 够 飞 的 太空 汽 车 ,能 够 变 色 的 汽 车 等 图 2 为 Gibbs 公 司 推 出 的 第 二 款 水 陆 两 栖 车“ Humingda” ,作 为 一 款 四 轮 驱 动 高 速 水 陆 两 栖 车辆 ,Humingda 的 最 大 功 率 达 到 350 马 力 ,额 定 乘员 数 5 名 ,陆 地 最 高 时 速 160 km/ h ,水 面 最 高 时速 64 km/ h Humingda 能 够 搭 载 5 名 乘 员 和 他 们的 行 李 、 给 养 驰 骋 在 地 球 的 任 何 一 个 角 落 图 2 Humingda 概 念

13、 车从 陆 地 行 进 到 水 面 ,驾 驶 员 只 需 要 按 下 一 个按 钮 就 行 ,车 轮 会 自 动 收 回 ,动 力 传 送 也 会 从 车 轮上 转 移 到 一 个 喷 气 推 进 系 统 中 ,整 个 过 程 仅 需 要几 秒 钟 1. 3 概 念 车 表 现 着 各 国 的 文 化美 国 作 为 世 界 汽 车 工 业 的 领 头 羊 ,在 概 念 车的 制 造 上 ,无 论 形 式 还 是 内 容 都 是 走 在 世 界 前 列的 2 因 其 是 各 民 族 的 大 熔 炉 ,各 种 文 化 在 此 交融 、 碰 撞 ,其 概 念 车 更 多 地 体 现 了 文 化 的

14、多 样 性 ;也 因 其 是 一 个 高 度 发 达 的 商 业 国 家 ,实 用 主 义 盛行 ,因 而 在 其 概 念 车 奇 异 而 多 样 的 外 观 下 ,时 时 可见 针 对 现 实 解 决 问 题 的 真 知 灼 见 其 概 念 车 在 设计 上 体 现 的 是 西 方 的 强 者 风 格 与 美 国 概 念 车 形 成 鲜 明 对 比 的 是 日 本 概 念 车 日 本 的 概 念 车 务 实 多 于 想 象 ,技 术 胜 于 艺 术 ,更 关注 的 是 解 决 技 术 问 题 ,在 设 计 上 体 现 了 日 本 人 思维 的 细 腻 和 折 衷 解 决 问 题 的 处 世

15、方 法 ,同 时 也 体现 了 东 方 文 化 的 底 蕴 近 些 年 来 日 本 汽 车 遍 及 世界 ,为 开 发 适 合 各 地 的 新 产 品 而 与 各 地 文 化 交 融碰 撞 ,形 成 了 新 的 具 有 国 际 色 彩 的 汽 车 品 种 日 本经 多 年 摸 索 、 实 践 ,逐 渐 形 成 的 不 断 学 习 和 吸 收 先进 的 科 技 ,以 技 术 立 国 ,借 助 别 国 的 资 源 和 市 场 ,依 靠 自 己 的 技 术 和 设 计 的 传 统 得 到 了 进 一 步 的 发展 和 完 善 德 国 人 崇 拜 工 艺 和 技 术 ,其 概 念 车 做 得 精 致考

16、 究 ,在 设 计 上 融 合 了 美 国 人 的 “ 狂 妄 ” 和 日 本 人的 “ 细 腻 ” ,体 现 了 德 意 志 民 族 尊 重 传 统 ,强 调 自我 ,精 益 求 精 的 精 神 所 以 从 各 个 国 家 概 念 车 设 计 风 格 的 不 同 ,可以 看 出 不 同 国 度 的 不 同 设 计 理 念 和 其 不 同 的 设 计文 化 背 景 2 概 念 车 设 计 的 原 则 和 方 法2. 1 概 念 车 设 计 的 原 则概 念 车 的 设 计 遵 循 以 下 原 则 (1) 选 择 适 合 的 底 盘 方 案 底 盘 设 计 应 根 据车 用 地 面 条 件 ,上

17、 体 结 构 类 型 及 载 荷 分 布 ,各 相 接构 件 的 影 响 及 加 工 条 件 等 多 种 因 素 进 行 综 合 分析 ,选 择 经 济 合 理 的 底 盘 方 案 (2) 合 理 选 择 车 身 结 构 方 案 一 个 成 功 的 设计 必 须 选 择 一 个 经 济 合 理 的 车 身 结 构 方 案 ,即 要选 择 一 个 切 实 可 行 合 乎 空 气 动 力 学 特 性 结 构 形 式和 合 乎 美 学 造 型 的 结 构 体 系 在 此 基 础 上 ,进 行 反复 构 思 ,方 案 比 较 ,择 优 选 用 (3) 计 算 分 析 汽 车 行 驶 性 能 应 采 用

18、 各 种 适宜 的 结 构 模 型 和 力 学 模 型 综 合 分 析 汽 车 的 动 力性 、 汽 车 的 燃 油 经 济 性 、 汽 车 的 制 动 性 、 汽 车 的 操纵 稳 定 性 、 汽 车 的 平 顺 性 、 汽 车 的 通 过 性 以 及 汽 车的 动 力 参 数 64 沈 阳 大 学 学 报 第 17 卷 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/2. 2 概 念 车 的 设 计 理 论 及 技 术近 年 来 ,汽 车 的 开 发 集 中 表

19、 现 在 重 视 安 全 、 节能 、 环 保 和 时 效 概 念 车 的 设 计 主 要 采 用 了 以 下 的设 计 理 论 及 技 术 (1) 汽 车 工 程 中 的 人 机 工 程 学人 机 工 程 学 是 20 世 纪 50 年 代 初 迅 速 发 展 起来 的 一 门 新 学 科 ,其 目 的 在 于 研 究 、 解 决 工 程 技 术设 计 与 人 体 之 间 的 关 系 3 而 汽 车 车 身 设 计 中 的人 机 工 程 学 ,则 是 要 以 人 (驾 驶 员 、 乘 客 ) 为 中 心 ,从 人 体 的 生 理 、 心 理 和 人 体 的 运 动 出 发 ,研 究 车 身设

20、 计 时 ,在 布 置 和 设 备 等 方 面 ,如 何 适 应 人 的 需要 ,以 创 造 出 一 个 操 纵 方 便 、 安 全 可 靠 、 美 观 舒 适的 驾 驶 环 境 和 乘 坐 环 境 ,即 设 计 一 个 最 佳 的 人 车 环 境 系 统 (2) 虚 拟 产 品 开 发 技 术目 前 ,越 来 越 多 的 汽 车 设 计 公 司 及 制 造 公 司开 始 使 用 虚 拟 产 品 开 发 技 术 开 发 概 念 车 过 去 汽 车 研 究 开 发 中 心 要 开 发 新 车 或 是 改型 ,都 是 先 用 油 泥 塑 造 车 身 实 物 模 型 ,修 改 极 为 耗时 现 在

21、汽 车 的 研 发 ,尤 其 是 概 念 车 的 开 发 越 来 越追 求 最 短 的 开 发 时 间 引 进 虚 拟 产 品 开 发 技 术 ,只要 在 电 脑 中 输 入 数 据 ,建 构 出 车 型 数 字 模 型 ,在 实验 室 中 ,即 可 呈 现 出 一 辆 理 想 中 的 汽 车 影 像 ,工 程师 们 只 要 戴 上 目 镜 ,就 可 看 得 一 清 二 楚 ,就 有 如 一辆 真 的 汽 车 在 眼 前 ,经 过 各 位 设 计 工 程 师 的 讨 论修 改 后 ,很 快 就 可 设 计 出 理 想 的 新 款 汽 车 定 型后 ,既 可 利 用 电 脑 中 的 数 据 ,外

22、 包 试 制 零 部 件 和 试装 新 车 ,实 现 组 装 零 误 差 ,而 且 开 发 时 效 比 过 去 快多 了 (3) 汽 车 环 保 设 计进 人 21 世 纪 以 来 ,世 界 各 国 已 累 计 生 产 约15 亿 辆 汽 车 ! 据 专 家 估 计 ,2010 年 全 球 的 汽 车 产量 将 达 到 7500 万 辆 人 们 在 感 叹 汽 车 工 业 迅 猛 发展 的 同 时 ,也 越 来 越 认 识 到 汽 车 污 染 给 人 类 自 身带 来 的 危 害 ,于 是 各 国 纷 纷 制 定 有 关 汽 车 的 环 保措 施 和 法 规 ,以 保 护 人 类 赖 以 生

23、存 的 环 境 ,于 是 汽车 环 保 设 计 这 一 汽 车 设 计 新 概 念 被 摆 到 了 突 出 重要 的 位 置 上 提 高 能 源 的 利 用 率 ,改 进 发 动 机 配 置 ,减 小 汽车 的 自 身 质 量 ,使 用 代 用 燃 料 ,开 发 研 究 新 的 环 保能 源 不 失 为 节 能 环 保 的 重 要 途 径 4 “ 绿 色 设 计 ” 思 想 已 被 用 于 概 念 车 设 计 中 ,绿色 设 计 就 是 依 据 环 境 效 益 和 生 态 环 境 指 标 ,以 及产 品 性 能 、 质 量 、 成 本 要 求 进 行 设 计 ,设 计 人 员 在产 品 的 构

24、 思 和 设 计 阶 段 ,就 应 首 先 考 虑 降 低 能 耗 、资 源 再 利 用 和 环 境 保 护 问 题 ,使 产 品 在 制 造 和 使用 过 程 中 利 于 拆 卸 与 回 收 ,不 产 生 毒 副 作 用 ,并 保证 产 生 最 少 的 废 弃 物 它 重 视 资 源 的 回 收 利 用 和产 品 的 环 境 效 益 ,不 但 要 求 最 大 限 度 地 把 污 染 消除 在 生 产 过 程 中 ,而 且 也 重 视 产 品 在 使 用 和 处 理过 程 中 的 危 害 作 用 ,是 一 种 对 产 品 从 摇 篮 到 坟 墓的 全 过 程 闭 环 设 计 5 3 概 念 车

25、 设 计 实 例2004 年 7 月 亮 相 的 雷 诺 Fluence 概 念 车 ,曾被 认 为 是 全 球 汽 车 设 计 领 域 最 为 成 功 的 杰 作 之 一 流 线 型 的 身 形 充 分 利 用 了 空 气 动 力 学 原 理 雷 诺 Fluence 概 念 车 外 型 设 计 可 作 如 下 说明 :首 先 绘 制 概 念 车 草 图 ,见 图 3图 3 雷 诺 Fluence 概 念 车 草 图Fluence 全 长 416 m ,其 简 洁 ,有 组 织 的 线 条形 成 了 概 念 车 修 长 的 coupe 车 身 结 构 这 是 用 现代 的 手 法 来 表 达

26、所 有 coupe 的 特 色 ,即 是 运 动 的乐 趣 运 动 的 乐 趣 被 倾 斜 的 车 前 端 以 及 垂 直 的 尾 端的 对 比 表 现 得 淋 漓 尽 致 前 端 是 流 线 形 的 设 计 ,水箱 格 栅 有 意 图 地 被 忽 略 ,取 而 代 之 的 是 雷 诺 菱 形的 标 徽 ,以 与 雷 诺 的 品 牌 特 征 保 持 一 致 狭 长 的 转向 灯 与 车 头 灯 并 列 在 一 起 ,强 调 概 念 车 前 端 的 流动 性 与 纯 度 2 条 L ED 灯 管 置 于 2 个 透 明 的 带 曲度 的 前 大 灯 玻 璃 透 镜 之 后 发 光 的 二 极 管

27、 会 因 为转 向 角 度 的 改 变 ,这 样 能 在 车 辆 拐 弯 时 提 供 多 方向 的 照 明 下 方 的 2 个 进 气 口 延 伸 并 且 强 调 了 车头 灯 的 形 态 ,再 过 渡 到 前 端 下 方 的 狭 长 的 进 气 口 雷 诺 Fluence 概 念 车 实 车 如 图 4 图 6图 4 雷 诺 Fluence 概 念 车 实 车 的 正 面与 前 方 流 线 条 的 处 理 方 法 不 同 的 是 , Fluence的 后 端 垂 直 外 形 传 达 了 一 个 非 常 有 活 力 感 觉 这74第 6 期 黄 晓 云 等 : 引 领 汽 车 发 展 的 概

28、念 车 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/样 的 感 觉 以 两 边 宽 阔 的 车 肩 为 出 发 点 ,闪 光 亮 点始 于 平 行 于 车 肩 收 尾 线 条 的 细 长 ,水 平 的 车 尾 灯 ,以 及 中 央 不 同 颜 色 的 升 高 中 央 区 域 该 区 域 将 后窗 与 车 尾 下 方 中 央 的 双 排 气 尾 管 联 系 起 来 图 5 雷 诺 Fluence 概 念 车 的 后 面图 6 雷 诺 Fluence 概 念 车 实

29、 车 的 侧 面在 完 全 不 同 风 格 的 前 端 与 后 端 之 间 , Fluence构 建 于 一 个 水 平 的 平 面 之 上 强 劲 的 线 条 形 成 于车 前 端 ,再 汇 集 在 尾 门 的 中 央 其 中 二 条 线 对 称 的划 过 车 侧 两 边 ,另 外 的 二 条 从 引 擎 罩 开 始 向 后 延伸 ,勾 勒 出 车 顶 以 及 V 形 的 后 窗 的 轮 廓 二 块 狭长 的 车 顶 玻 璃 将 V 型 的 后 窗 玻 璃 与 前 挡 风 玻 璃无 缝 的 连 接 起 来 这 样 的 设 计 使 车 顶 看 起 来 更 长 ,更 流 线 ,使 光 线 进 入

30、 车 内 更 加 均 匀 Fluence 的 外 表 呈 现 出 的 是 运 动 , 感 性 的 感觉 这 也 是 雷 诺 一 贯 的 设 计 作 风 , 亦 同 样 表 现 出法 国 所 特 有 的 浪 漫 4 结 论未 来 汽 车 设 计 的 发 展 必 然 随 着 汽 车 技 术 的 进步 而 日 新 月 异 高 科 技 下 ,个 性 鲜 明 的 汽 车 将 是21 世 纪 汽 车 发 展 的 必 然 ,因 为 它 符 合 人 类 对 文化 、 个 性 的 追 求 和 需 要 因 此 ,强 化 概 念 汽 车 的 设计 ,无 论 从 技 术 到 文 化 都 将 对 我 国 汽 车 产 业

31、 的 发展 起 到 极 大 的 推 动 作 用 参 考 文 献 : 1 黄 雪 飞 引 领 未 来 汽 车 发 展 的 概 念 车 J 科 技 创 业 月 刊 ,2004 , (9) :72 - 73 2 孙 振 概 念 车 ,表 现 着 各 国 的 文 化 J 汽 车 与 社 会 , 1999 ,(6) :45 - 46 3 唐 书 民 概 念 汽 车 与 汽 车 设 计 的 发 展 和 创 新 J 沈 阳 航 空工 业 学 院 学 报 , 2002 ,19 (2) :77 - 78 4 刘 维 信 汽 车 设 计 M 北 京 :清 华 大 学 出 版 社 , 2001 5 李 小 平 基

32、于 绿 色 概 念 汽 车 生 态 设 计 的 研 究 J 机 械 ,2003 (30 增 刊 ) :132 - 133Design of Conceptual AutomobileHUA N G Xiaoyun , ZHA N G Guoz hong(School of Mechanical Engineering , Shenyang University , Shenyang 110044 , China)Abstract : The significance of conceptual automobile design is illustrated , and the method

33、and generalprinciple of conceptual automobile design is introduced briefly.Key words : conceptual design ; conceptual automobile ; man machine engineering ; virtual reality ;environmental protection【 责 任 编 辑 李 艳 】84 沈 阳 大 学 学 报 第 17 卷 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/