小客車造型設計的功能形態
時間:2022-06-18 03:38:22
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造型過程可以歸納為要求、設計、制作和使用四方面,造型的造型計劃就是設計。產品的造型是在人與物的基點上用與美的關系中產生的造型。形的建構是美的建構,設計師的造型之所以不同于工程師的結構造型,區別的關鍵就在于前者是美的造型,藝術的造型。這種造型既包括表面裝飾性的形,如紋樣、符號、表面色彩等,也包括依據合理的功能結構而設計的外形。一切可以為人直觀的東西都是形,在設計中的造物之美必然首先是能夠為人視覺或其它感官能夠知覺的形,因此,強調功能美和反對表面裝飾,并不能把設計師進行的主要是表面造型設計的指責予以否定或夸大,無論造型設計怎樣處理與內在結構的關系,設計師的立足點只能是外化的藝術造型。即主要訴諸于視覺感官、手感等感官的造型。工業產品造型設計,其造型的可變性仍受到來自工程結構、科學、材料諸多方面的限制,在限制的基礎上追求造型的多變和多樣化。
小客車的功能形態設計
(一)功能形態的定義功能、物質技術條件和藝術形象是工業產品造型的三大要素。它們相互依存、相互制約、相互滲透,不可分割。功能體現產品的實用性。產品的形態一般分為功能形態、裝飾形態、色彩形態三類。所謂功能形態,即產品的物質性的結構,這種結構是因一定的功能而生成的,是由材料的相互關系而決定的。[1]結構是功能的物質載體,結構本質上是功能的結構,它依據產品功能和目的來選擇和建立的。結構因功能而存在,功能因結構而得以實現。所以,汽車的結構決定了汽車的外部形態,這種受制于結構的形態就是汽車的功能形態。汽車的整體形態是車輪和車身組成的一種“流動建筑”。汽車的設計最典型的體現了產品設計的各種要素和內在規定性。
(二)小客車的功能形態演變汽車問世已經有100多年的歷史了。回顧汽車式樣的演變和發展,可以看出人類在人機工程學、空氣動力學、材料學、美學領域的成就。可以說,汽車造型總是和當時最先進的生產與科技發展水平,以及文化、文明程度相適應的,具有強烈的時代氣息。約從1900年起,發達國家的汽車工業開始興起,特別是小客車,產量占汽車總產量的80%以上?,F在地球上每年都有幾千萬輛小客車問世,且新的風格、新的式樣、新的型號層出不窮。但是,無論變化多大,若是從歷史形態演變分析,小客車造型可歸納為箱型、甲蟲型、船型、魚型和楔型五種。[2]1.箱型汽車箱型汽車是小客車造型的最早選擇。1915年美國福特汽車公司生產的T型車,標志了箱型汽車生產的開始。從造型上分析,還可以看到馬車的痕跡,即線條輪廓都是直線、直角,當時從心理感受和生理上都極易讓人們接受,設計得很合理。箱型車的形狀似方箱,迎風面積大,前面的擋風玻璃、車檔、特別是汽車后部產生空氣渦流,造成形狀阻力,車速每小時超過60—70公里,阻力明顯增大,車速再增高,發動機功率幾乎都消耗在空氣阻力上,箱型車速度的提高受到極大的限制,因此人們又開始研究新的車型。2.甲蟲型汽車甲蟲型汽車誕生于1934年。與箱型車相比,甲蟲型汽車的外形有效的削弱了空氣阻力對車身的影響,并且第一次將空氣動力學研究運用到汽車車身上,不僅使科技在車身上得以體現,同時車身的設計也給人們一種美的享受。但車廂內可利用的空間明顯減小,乘員活動空間狹窄,特別是后排成員,頭頂上幾乎沒有什么空間,已產生壓抑感,宜人性較差。因此,后期甲蟲車作了相應的改善。甲蟲車的另一個弱點是受橫向風力影響容易偏離行車路線,因為甲蟲車的縱截面形狀決定了風壓中心在車身中心之前。而箱型車恰恰相反,車身中心在前,風壓中心在后,即使受橫向風壓產生的不穩定也能夠控制折回原車道行駛。因此,甲蟲型已經潛伏著淘汰的因素,最終將被舒適、美觀的船型車所代替。3.船型汽車船型汽車以1949年福特V8型為開端。這種車型改變了以往汽車造型的模式,使前翼子板和發動機罩,后翼子板和行李艙罩溶于一體,大燈和散熱器罩也形成整體,車身兩側形成一個平滑的面,車室位于車的中部,整個造型很象一只小船,所以人們把這類車稱為“船型汽車”。福特?V8型汽車的成功,?不僅僅在外形上有所突破,而且還首先把人體工程學應用在汽車的設計上。強調以人為主體的設計思想也就是讓設計師置身于駕駛員及乘員的位置,來設計便于操縱、乘坐舒適的汽車。船型汽車不論從外形上還是從性能上來看都優干甲蟲型汽車,并且還解決了甲蟲型汽車對橫向風不穩定的問題。這是因為船型車發動機前置,汽車重心相對前移,而且加大了行李艙,使風壓中心位于汽車重心之后的緣故,所以遇到橫風就不會搖頭擺尾。從五十年代開始一直到現在,不論是美國還是歐亞大陸不管是大型車或是中、小型車都采用了船型車身,從而使船型造型成為世界上數量最多的一種車型。4.魚型汽車魚型汽車是在船型之后出現的,其造型特點是將船型車的階梯背設計為斜背。與甲殼蟲型汽車相比,魚型汽車的背部和地面的角度較小,尾部較長,圍繞車身的氣流也比較平順,渦流阻力較小。另外魚型汽車基本上保留了船型汽車的長處,車室寬大,視野開闊,舒適性也好,并增大了行李艙的容積。魚型汽車由于車后窗玻璃傾斜太大,面積增加兩倍,強度下降,產生結構上的缺陷。此外還有一個潛在的重大缺點,就是對橫向風的不穩定性。魚型車的這一缺點,人們想了許多方法加以克服,例如在魚型車的尾部安上一只翹翹的“鴨尾”,以克服一部分升力,這便是“魚型鴨尾”式車型。5.楔型汽車為了從根本上解決魚型汽車的升力問題,人們設想了種種方案,最后終于找到了“楔型”。1963年司蒂倍克.阿本提第一次設計了楔型小客車。楔型車的前端呈扁平的尖楔狀,抑風阻力最小,尾部像刀切一樣平直,車身的輪廓及折邊基本上都是直線條,給人以簡練、單純的形式美感。其擋風的傾角很小,整個車身不高,車身兩側的腰線采用裝飾條橫向分割,從外觀上降低了車身的高度,加強了穩定感。汽車發展到魚型,關于空氣阻力的問題已經基本解決,楔型繼承了這一成果,并有效地克服了魚型車的升力問題,使汽車的行駛穩定性有了顯著的提高,當之無愧為目前最為理想的車身造型。風靡90年代的多用途箱式車,就是楔型汽車的典型代表。
(三)小客車功能形態設計構思任何設計都是從整體到局部,局部完善后又統一于整體的過程。不同的結構組合方式使相同的體積產生了個性。這種組合方式對設計構思有三個作用:開拓設計思路,提供更多的構思方案;在整個設計過程中,有利于設計者自始至終的把握住設計方案的形態特點;減少設計中的盲目性和片面性,有利于明確設計方向,便于方案的比較和選擇。造型設計可以依照不同的用途和要求,設計并構思車身的功能形態,而不應簡單地以固定不變的規則來對待。此外,線、面、體的不同,也可以使外形尺寸相同的汽車具有不同的功能形態。
(四)小客車功能形態設計考慮因素1.整車形體要簡潔為了減小阻力使車體流線化,并使其外部如前燈及水箱簾、保險杠、尾燈等盡量整齊、統一;為了減小升力及提高操縱穩定性等,應制造快背式、短尾式的魚型車和楔型車,以解決汽車后部因尾流而產生的負壓問題。2.局部優化設計頭、尾部的設計,前后風窗的傾角及很多轉折過渡處都必須經過周密的研究和反復的實驗而定。為了降低空氣阻力,應采用穩藏式前大燈及雨刮器,平齊的門把手,外偏式的風擋及側窗玻璃等等。3.氣動力附加裝置為了減少氣動阻力,很多車設置了導流罩、阻風板和各種附加翼片;為了減小升力,很多轎車設置了鴨尾和前后阻風板等,這些形體已成為車體的一部分。
結語
產品的形態,即使是作為外表裝飾的形態與內容也是有一定聯系的形式,結構的功能形態更是與內容不可分離的形態。在小客車的造型設計中最重要的設計內容就是功能形態的設計,只有具備了合理和科學的結構,符合人體工程學的造型的設計,才可能在此基礎上完成裝飾形態和色彩形態的再造。沒有功能的實現,其它的美化也是多余的。所以在汽車造型設計中要重視功能形態的改進和提高,這是汽車設計產生質的飛躍的關鍵。隨著科技的進步,功能形態會日趨完善,汽車造型的形式美會越來越被人們所關注,汽車造型設計會更加注重車身線條和塊面的變化,細部的巧妙處理以及色彩的搭配與運用。未來汽車設計發展更趨向于汽車外形的創新,并帶給人們對于汽車一種新的見解。風格各異和充滿想象力的汽車造型會層出不窮,車身的設計則會突破人們對汽車的一個傳統認識,給人們一種耳目一新的感覺,在追求汽車性能的同時,更趨向于汽車外形帶給人們的一種創造感和愉悅感。
作者:李謹佚雍磊單位:浙江寧波職業技術學院
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