期刊介绍
期刊导读
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汽车造型:永远在追赶节能技术的路上
你是否好奇汽车的造型是如何从马车一步步发展到今天的?是什么决定了如今道路上交通工具的样子?我们各种科幻作品中的汽车真的会是未来的样子吗?
“马车”到现代汽车,造型更迭了几次?
有些人可能会讲造型嘛,好看就够了。就像普通消费者买车肯定是挑最顺眼的那款买,太丑的没人买的汽车自然被淘汰更迭了呗。
其实每一款量产汽车造型的设计都是带着镣铐的舞蹈,设计师很可能是在几厘米几毫米之间进行调整和设计,那么我们大道上奔跑着的长得大同小异的汽车的总体造型是由什么决定的呢?它又是怎样一步步由马车发展成今天这个样子的呢?
图1 大众高尔夫数十年间的迭代,变化相当微妙
首先决定汽车总体结构造型的可不是“艺术家”,而是工程师。汽车总体造型是为了汽车跑的更快更稳当服务的。在过去的一百多年里,无数的工程师和设计师为了寻找到汽车最合适的造型付出了非常多的心血。节能的意义在石油没有短缺迹象的很长时间内意味着工程师们希望汽车能运用同等的燃料却比以前跑的更远,跑的更快。
自1885年10月德国人卡尔·本茨发明第一辆汽车之后的几年的时间里,汽车的造型还维持着马车的样子。这个时候并没有人觉得汽车造型太老土。为什么呢?首先因为汽车还没有走入哪怕是相对富裕的寻常百姓家,更多的是工程师和部分感兴趣的贵族的某种先进的“玩具”,另一方面创造者们更忙于提升发动机的性能让汽车跑得更快更安全,毕竟前几个版本的危险程度高,跑的还比马车慢。
图2 马车型汽车
渐渐的发动机的性能跟上了,跑的越来越快了。这个时候坐在敞篷马车型汽车的顾客们感受到了狂风吹拂脸颊的痛感。马车型汽车的结构所导致的巨大阻力成为了提高车速的绊脚石,汽车造型的改变迫在眉睫。与此同时于1900年,德国的费迪南德·波尔舍设计出带曲面挡风板的汽车,福特等公司紧随其后推出带有挡风玻璃的汽车,可以封闭的室内空间宣告着马车型汽车的时代进入尾声。
箱型汽车的时代来到了。1915年福特汽车公司生产出的一种T形车,在之后的汽车发展史研究中,人们认为它就是箱型汽车的代表。这个时候充气车轮、车窗、车门、车灯等汽车的组成元素已经成为配置中的常客。箱型汽车内部空间大,遮风挡雨,伴随着福特公司流水线的成熟化,箱式汽车正式“飞入寻常百姓家”。为了提高速度,工程师们也算是各显神通,在努力减轻整车重量使用薄钢板作为车身材料,降低高度以减少迎风面积,更换更高科技的车轮后,车速的提升再一次陷入僵局,箱型汽车作为统治汽车造型数十年的霸主,终于也走向了末路。
图3 Fort T
工程师们发现,相对于空气阻力这一次变成了阻止汽车跑得更快的罪魁祸首,随着流体力学的研究深入,1937年,德国设计师费尔南德保时捷开始设计类似甲壳虫外形的汽车。大众的甲壳虫汽车开始成为车中之王,二十世纪的三四十年代是甲壳虫汽车的黄金年代。人们似乎总是这样用力过猛,在甲壳虫取代在箱型汽车的一段时间后,人们才在有效提高汽车行驶速度的欢愉中清醒过来——呀!甲壳虫的舒适性远低于其他车型!
图4 大众甲壳虫
随着更多诸如人体工程学等高端学科的技术加入,还有加工工艺的提升,福特公司设计的一体化程度更高的船型车占据了市场的首位,很快又因为空气涡流的缘故自我升级成为了鱼型车。此时空气阻力被压得更低,乘客的舒适性也提高了,但是新的问题出现了——因为二战后很多搞飞机的工程师加入了汽车研发的行列,他们惯性的将降低飞机风阻的手法用在了汽车身上导致汽车产生了不必要的升力,抓地力的降低导致了汽车稳定性的狂跌。
图5 船型和鱼型汽车
最后统治市场的,也是今天我们仍旧能看到在大街小巷上穿梭的是楔形汽车和它的多个变种。楔形汽车是汽车工程师和设计师在数百年间努力摸索为内燃机汽车找到的最佳答案,今天我们看到的所有的量产车,无论是寡淡的大众,还是重口味的日系车,整体的造型差距也是相对较小的。
文章来源:《节能与环保》 网址: http://www.jnbjb.cn/zonghexinwen/2021/0518/1989.html