設(shè)計(jì)汽車(設(shè)計(jì)汽車畫畫)
汽車設(shè)計(jì)有什么特點(diǎn)?
說到汽車設(shè)計(jì)，很多人第一個(gè)詞就是外觀設(shè)計(jì)，的確，消費(fèi)者對汽車的干感覺都是從外觀上開始的，一旦汽車外感給用戶留下好的印象，那么氣設(shè)計(jì)基本就成功了一般多。
但汽車專業(yè)的同學(xué)可能知道，汽車設(shè)計(jì)出了外觀，還包括更多內(nèi)容，今天一貓君就簡單和大家聊聊汽車設(shè)計(jì)這個(gè)學(xué)科和專業(yè)所包含的內(nèi)容。
由于汽車是一種包羅了各種典型機(jī)械元件、零部件、各種金屬與非金屬；材料及各種機(jī)械加工工藝的典型的機(jī)械產(chǎn)品，因此其設(shè)計(jì)理論顯然要以機(jī)械設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，并考慮到其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用條件的復(fù)雜多變以及大批量生產(chǎn)等情況。
它涉及許多基礎(chǔ)理論、專業(yè)基礎(chǔ)理論及專業(yè)知識，例如：工程數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、熱力學(xué)與傳熱學(xué)、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)理論、機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械零件、工程材料、機(jī)械強(qiáng)度、電工學(xué)、工業(yè)電子學(xué)、電控與微機(jī)控制技術(shù)、液壓技術(shù)，液力傳動(dòng)汽車?yán)碚?、發(fā)動(dòng)機(jī)原理、汽車構(gòu)造、車身美工與造型、汽車制造工藝、汽車維修等。
汽車設(shè)計(jì)技術(shù)是汽車設(shè)計(jì)的方法和手段，是汽車設(shè)計(jì)實(shí)踐的軟件與硬件。汽車設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括三大部分：整車總體設(shè)計(jì)、總成設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)。
整車總體設(shè)計(jì)又稱為汽車的總布置設(shè)計(jì)，其任務(wù)是使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所規(guī)定的整車參數(shù)和性能指標(biāo)的要求，并將這些整車參數(shù)和性能指標(biāo)分解為有關(guān)總成的參數(shù)和功能。
特點(diǎn)和要求：零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化和產(chǎn)品系列化
1、由于汽車出產(chǎn)量大，品種及型號多，設(shè)計(jì)中實(shí)行零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化和產(chǎn)品系列化，可批量化生產(chǎn)，提高工效，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，減少配件品種，方便維修。
2、考慮使用條件的復(fù)雜多變
為了使所設(shè)計(jì)的汽車產(chǎn)品具有競爭力，設(shè)計(jì)中就要充分考慮。其對復(fù)雜多變的使用條件的適應(yīng)性。特別應(yīng)注意熱帶、寒帶等不同的氣候條件和高原、山區(qū)、丘陵、沼澤、沿海等不同的地理?xiàng)l件，以及燃料供應(yīng)，維修能力等不同的使用條件對汽車結(jié)構(gòu)、性能、材料、附件等的特殊要求。
3、重視汽車使用中的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保
汽車良好的使用性能是設(shè)計(jì)者要追求的目標(biāo)，不同的汽車使用性能也是不同的(例如：動(dòng)力性、汽車燃油經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、平順性、舒適性、通過性以及可靠性、耐久性、維修性和對環(huán)境保護(hù)的影響性能等)；而且在某些性能之間有時(shí)是相互矛盾的。
因此；要在給定的使用條件下協(xié)調(diào)各使用性能的要求，優(yōu)選各使用性能指標(biāo)，使汽車在該使用條件下的綜合使用性能達(dá)到最優(yōu)。特別要重視使用中的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保。
4、車身設(shè)計(jì)既重視工程要求，更注重外觀造型
汽車車身的外形、油漆及色彩是汽車給人們的第一個(gè)外觀印象，是人們評價(jià)汽車的最直接方面，也是轎車的重要市場競爭因素，是汽車設(shè)計(jì)非常重要的內(nèi)容。
車身造型既是工程設(shè)計(jì)，又是美工設(shè)計(jì)。從工程設(shè)計(jì)來看，它既要滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求、整車布置的匹配要求和沖壓分塊的工藝要求，又要適應(yīng)車身的空氣動(dòng)力學(xué)的要求而具有最小的，空氣阻力系數(shù)。從美工設(shè)計(jì)來看，它應(yīng)當(dāng)適應(yīng)時(shí)代的特點(diǎn)和人們的愛好，要像對待工藝品那樣進(jìn)行美工設(shè)計(jì)，給人以高度美感，起到美化環(huán)境的作用。
5、在保證可靠性的前提下盡量減小汽車的自身重量
和固定的機(jī)械設(shè)備不同，作為運(yùn)輸用的汽車，其自身質(zhì)量直接影響其燃油經(jīng)濟(jì)性。和單件生產(chǎn)/小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品不同。作為大批量生產(chǎn)的汽車，減小其自身質(zhì)量可節(jié)約大量的制造材料，降低生產(chǎn)成本。合理地減小汽車的自身質(zhì)量，會對汽車工業(yè)和汽車運(yùn)輸業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可滿足這方面的設(shè)計(jì)要求。
6、設(shè)計(jì)要在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的指導(dǎo)下進(jìn)行
除設(shè)計(jì)圖紙的繪制與標(biāo)注應(yīng)按有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外，汽車設(shè)計(jì)還應(yīng)遵守與汽車有關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)。中國汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括與國際基本通用的汽車標(biāo)準(zhǔn)和為宏觀控制汽車產(chǎn)品性能和質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，它包括國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。汽車標(biāo)準(zhǔn)又分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)主要有：整車尺寸限制標(biāo)準(zhǔn)、汽車安全性標(biāo)準(zhǔn)、油耗限制標(biāo)準(zhǔn)、汽車排放物限制標(biāo)準(zhǔn)及噪聲標(biāo)準(zhǔn)。
為使我國汽車產(chǎn)品進(jìn)入世界市場設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)考慮到國際標(biāo)準(zhǔn)化組織汽車專業(yè)委員會(ISO/TC22)制訂的一些標(biāo)準(zhǔn)和美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ANSl)、美國汽車工程師學(xué)會(SAE)標(biāo)準(zhǔn)、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)、日本汽車標(biāo)準(zhǔn)組織(JASO)標(biāo)準(zhǔn)、日本汽車車身工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)(JABIA)、日本汽車輪胎標(biāo)準(zhǔn)(JATMA)、日本汽車用品工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)(JARP)、日本蓄電池工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)(SBA)以及聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(ECE)、歐洲經(jīng)濟(jì)共同體(EEC)所制訂的汽車法規(guī)。
7、汽車設(shè)計(jì)是考慮人機(jī)工程、交通工程、制造工程、運(yùn)營工程、管理工程的系統(tǒng)工程
汽車是由人來駕駛和乘坐的，因此其設(shè)計(jì)必須考慮這種人車關(guān)系，即操縱要方便、乘坐要舒適。汽車是一種交通工具，其設(shè)計(jì)必須符合交通工程的要求。
汽車設(shè)計(jì)理論是指導(dǎo)汽車設(shè)計(jì)實(shí)踐的；而汽車設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的長期積累和汽車生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，又使汽車設(shè)計(jì)理論得到不斷的發(fā)展與提高。隨著計(jì)算機(jī)等技術(shù)和設(shè)計(jì)軟件的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的汽車設(shè)計(jì)速度已經(jīng)較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法在效率上大大提升，汽車從設(shè)計(jì)到開發(fā)的周期也越來越短。
汽車設(shè)計(jì)有什么特點(diǎn)?
汽車工程設(shè)計(jì)階段主要包括以下幾個(gè)方面：
1.總布置設(shè)計(jì)，在前面的總布置草圖上，進(jìn)行細(xì)化，精確各部件的尺寸和位置。確定各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、特征參數(shù)及質(zhì)量要求。包括：發(fā)動(dòng)機(jī)艙、底盤、內(nèi)飾、外飾及汽車電器等布置圖。
2．車身造型數(shù)據(jù)，在油泥模型完成后，使用三維測量儀器對油泥模型進(jìn)行測量，測量生成的數(shù)據(jù)稱為點(diǎn)云，工程師根據(jù)點(diǎn)云使用曲線軟件比如Catia、UGimageware等來構(gòu)建汽車產(chǎn)品的外形。
3．發(fā)動(dòng)機(jī)工程設(shè)計(jì)，一般新車型的開發(fā)都會選用原有成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成，然后針對新車型的特點(diǎn)及要求，對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行布置，并進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)匹配，這一過程一直持續(xù)到樣車試驗(yàn)階段，與底盤工程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。
4．白車身工程設(shè)計(jì)，白車身的設(shè)計(jì)工作是在車身造型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所謂的白車身指的是車身結(jié)構(gòu)件以及覆蓋件的焊接總成，包括發(fā)動(dòng)機(jī)罩、翼子板、側(cè)圍、車門以及行李箱蓋在內(nèi)的未經(jīng)過涂裝的車身本體。白車身是保證整車強(qiáng)度的封閉結(jié)構(gòu)。這些部件依然使用三維數(shù)模軟件來見構(gòu)建，譬如UG、CATIA等，并進(jìn)行材料的選擇，工藝性分析、焊接、裝配等分析。
5．底盤工程設(shè)計(jì)，底盤包括：傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要工作包括:尺寸、結(jié)構(gòu)、工藝功能及參數(shù)方面的定義、計(jì)算，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)完成三維數(shù)模；然后根據(jù)三維數(shù)模進(jìn)行模擬試驗(yàn)及零部件的樣品的制作；根據(jù)三維圖完成設(shè)計(jì)及裝配圖。
6．內(nèi)外飾工程設(shè)計(jì)，內(nèi)飾件主要設(shè)計(jì)包括儀表板、方向盤、座椅、安全帶、安全氣囊、地毯、側(cè)壁內(nèi)飾件、遮陽板、扶手、車內(nèi)后視鏡等。
7．電器設(shè)計(jì)，電工程負(fù)責(zé)全車的所有電器設(shè)計(jì)，包括雨刮系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、各種儀表、整車開關(guān)、前后燈光以及車內(nèi)照明系統(tǒng)。
經(jīng)過以上各個(gè)總成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)階段完成，最終確認(rèn)整車設(shè)計(jì)方案。此時(shí)可以開始編制詳細(xì)的產(chǎn)品技術(shù)說明書以及詳細(xì)的零部件清單列表，驗(yàn)證法規(guī)。確定整車性能后，將各個(gè)總成的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行整理合成。