小客车造型设计的功能形态

时间:2022-06-18 03:38:22

小客车造型设计的功能形态

造型过程可以归纳为要求、设计、制作和使用四方面,造型的造型计划就是设计。产品的造型是在人与物的基点上用与美的关系中产生的造型。形的建构是美的建构,设计师的造型之所以不同于工程师的结构造型,区别的关键就在于前者是美的造型,艺术的造型。这种造型既包括表面装饰性的形,如纹样、符号、表面色彩等,也包括依据合理的功能结构而设计的外形。一切可以为人直观的东西都是形,在设计中的造物之美必然首先是能够为人视觉或其它感官能够知觉的形,因此,强调功能美和反对表面装饰,并不能把设计师进行的主要是表面造型设计的指责予以否定或夸大,无论造型设计怎样处理与内在结构的关系,设计师的立足点只能是外化的艺术造型。即主要诉诸于视觉感官、手感等感官的造型。工业产品造型设计,其造型的可变性仍受到来自工程结构、科学、材料诸多方面的限制,在限制的基础上追求造型的多变和多样化。

小客车的功能形态设计

(一)功能形态的定义功能、物质技术条件和艺术形象是工业产品造型的三大要素。它们相互依存、相互制约、相互渗透,不可分割。功能体现产品的实用性。产品的形态一般分为功能形态、装饰形态、色彩形态三类。所谓功能形态,即产品的物质性的结构,这种结构是因一定的功能而生成的,是由材料的相互关系而决定的。[1]结构是功能的物质载体,结构本质上是功能的结构,它依据产品功能和目的来选择和建立的。结构因功能而存在,功能因结构而得以实现。所以,汽车的结构决定了汽车的外部形态,这种受制于结构的形态就是汽车的功能形态。汽车的整体形态是车轮和车身组成的一种“流动建筑”。汽车的设计最典型的体现了产品设计的各种要素和内在规定性。

(二)小客车的功能形态演变汽车问世已经有100多年的历史了。回顾汽车式样的演变和发展,可以看出人类在人机工程学、空气动力学、材料学、美学领域的成就。可以说,汽车造型总是和当时最先进的生产与科技发展水平,以及文化、文明程度相适应的,具有强烈的时代气息。约从1900年起,发达国家的汽车工业开始兴起,特别是小客车,产量占汽车总产量的80%以上。现在地球上每年都有几千万辆小客车问世,且新的风格、新的式样、新的型号层出不穷。但是,无论变化多大,若是从历史形态演变分析,小客车造型可归纳为箱型、甲虫型、船型、鱼型和楔型五种。[2]1.箱型汽车箱型汽车是小客车造型的最早选择。1915年美国福特汽车公司生产的T型车,标志了箱型汽车生产的开始。从造型上分析,还可以看到马车的痕迹,即线条轮廓都是直线、直角,当时从心理感受和生理上都极易让人们接受,设计得很合理。箱型车的形状似方箱,迎风面积大,前面的挡风玻璃、车档、特别是汽车后部产生空气涡流,造成形状阻力,车速每小时超过60—70公里,阻力明显增大,车速再增高,发动机功率几乎都消耗在空气阻力上,箱型车速度的提高受到极大的限制,因此人们又开始研究新的车型。2.甲虫型汽车甲虫型汽车诞生于1934年。与箱型车相比,甲虫型汽车的外形有效的削弱了空气阻力对车身的影响,并且第一次将空气动力学研究运用到汽车车身上,不仅使科技在车身上得以体现,同时车身的设计也给人们一种美的享受。但车厢内可利用的空间明显减小,乘员活动空间狭窄,特别是后排成员,头顶上几乎没有什么空间,已产生压抑感,宜人性较差。因此,后期甲虫车作了相应的改善。甲虫车的另一个弱点是受横向风力影响容易偏离行车路线,因为甲虫车的纵截面形状决定了风压中心在车身中心之前。而箱型车恰恰相反,车身中心在前,风压中心在后,即使受横向风压产生的不稳定也能够控制折回原车道行驶。因此,甲虫型已经潜伏着淘汰的因素,最终将被舒适、美观的船型车所代替。3.船型汽车船型汽车以1949年福特V8型为开端。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,后翼子板和行李舱罩溶于一体,大灯和散热器罩也形成整体,车身两侧形成一个平滑的面,车室位于车的中部,整个造型很象一只小船,所以人们把这类车称为“船型汽车”。福特?V8型汽车的成功,?不仅仅在外形上有所突破,而且还首先把人体工程学应用在汽车的设计上。强调以人为主体的设计思想也就是让设计师置身于驾驶员及乘员的位置,来设计便于操纵、乘坐舒适的汽车。船型汽车不论从外形上还是从性能上来看都优干甲虫型汽车,并且还解决了甲虫型汽车对横向风不稳定的问题。这是因为船型车发动机前置,汽车重心相对前移,而且加大了行李舱,使风压中心位于汽车重心之后的缘故,所以遇到横风就不会摇头摆尾。从五十年代开始一直到现在,不论是美国还是欧亚大陆不管是大型车或是中、小型车都采用了船型车身,从而使船型造型成为世界上数量最多的一种车型。4.鱼型汽车鱼型汽车是在船型之后出现的,其造型特点是将船型车的阶梯背设计为斜背。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,车室宽大,视野开阔,舒适性也好,并增大了行李舱的容积。鱼型汽车由于车后窗玻璃倾斜太大,面积增加两倍,强度下降,产生结构上的缺陷。此外还有一个潜在的重大缺点,就是对横向风的不稳定性。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”,以克服一部分升力,这便是“鱼型鸭尾”式车型。5.楔型汽车为了从根本上解决鱼型汽车的升力问题,人们设想了种种方案,最后终于找到了“楔型”。1963年司蒂倍克.阿本提第一次设计了楔型小客车。楔型车的前端呈扁平的尖楔状,抑风阻力最小,尾部像刀切一样平直,车身的轮廓及折边基本上都是直线条,给人以简练、单纯的形式美感。其挡风的倾角很小,整个车身不高,车身两侧的腰线采用装饰条横向分割,从外观上降低了车身的高度,加强了稳定感。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,当之无愧为目前最为理想的车身造型。风靡90年代的多用途箱式车,就是楔型汽车的典型代表。

(三)小客车功能形态设计构思任何设计都是从整体到局部,局部完善后又统一于整体的过程。不同的结构组合方式使相同的体积产生了个性。这种组合方式对设计构思有三个作用:开拓设计思路,提供更多的构思方案;在整个设计过程中,有利于设计者自始至终的把握住设计方案的形态特点;减少设计中的盲目性和片面性,有利于明确设计方向,便于方案的比较和选择。造型设计可以依照不同的用途和要求,设计并构思车身的功能形态,而不应简单地以固定不变的规则来对待。此外,线、面、体的不同,也可以使外形尺寸相同的汽车具有不同的功能形态。

(四)小客车功能形态设计考虑因素1.整车形体要简洁为了减小阻力使车体流线化,并使其外部如前灯及水箱帘、保险杠、尾灯等尽量整齐、统一;为了减小升力及提高操纵稳定性等,应制造快背式、短尾式的鱼型车和楔型车,以解决汽车后部因尾流而产生的负压问题。2.局部优化设计头、尾部的设计,前后风窗的倾角及很多转折过渡处都必须经过周密的研究和反复的实验而定。为了降低空气阻力,应采用稳藏式前大灯及雨刮器,平齐的门把手,外偏式的风挡及侧窗玻璃等等。3.气动力附加装置为了减少气动阻力,很多车设置了导流罩、阻风板和各种附加翼片;为了减小升力,很多轿车设置了鸭尾和前后阻风板等,这些形体已成为车体的一部分。

结语

产品的形态,即使是作为外表装饰的形态与内容也是有一定联系的形式,结构的功能形态更是与内容不可分离的形态。在小客车的造型设计中最重要的设计内容就是功能形态的设计,只有具备了合理和科学的结构,符合人体工程学的造型的设计,才可能在此基础上完成装饰形态和色彩形态的再造。没有功能的实现,其它的美化也是多余的。所以在汽车造型设计中要重视功能形态的改进和提高,这是汽车设计产生质的飞跃的关键。随着科技的进步,功能形态会日趋完善,汽车造型的形式美会越来越被人们所关注,汽车造型设计会更加注重车身线条和块面的变化,细部的巧妙处理以及色彩的搭配与运用。未来汽车设计发展更趋向于汽车外形的创新,并带给人们对于汽车一种新的见解。风格各异和充满想象力的汽车造型会层出不穷,车身的设计则会突破人们对汽车的一个传统认识,给人们一种耳目一新的感觉,在追求汽车性能的同时,更趋向于汽车外形带给人们的一种创造感和愉悦感。

作者:李谨佚雍磊单位:浙江宁波职业技术学院