一、外形尺寸參數(shù)
汽車設(shè)計(jì)中由設(shè)計(jì)師去彌定的外形尺寸包括:長(zhǎng)、寬、高、
軸距、
輪距、前后懸長(zhǎng)和離地距等。各參數(shù)的含義見下圖:

二、各級(jí)汽車的尺寸標(biāo)準(zhǔn)
彌定汽車尺寸所要考慮的因素主要是機(jī)械布局和使用要求,其中機(jī)械布局視乎廠家各自的設(shè)計(jì)方案有所差異;使用要求則主要由汽車所針對(duì)的目標(biāo)市場(chǎng)
級(jí)別而定。下表為我根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的各主要級(jí)別(主要
乘用車)的常見尺寸范圍:

其中我們看到美國(guó)車的尺寸比歐、日的標(biāo)準(zhǔn)大很多,這主要是因?yàn)槊绹?guó)地大車少,油價(jià)低廉,對(duì)于汽車空間的要求遠(yuǎn)大于對(duì)省油性能的要求。日本則正好相反,為了改善道路擁擠情況,日本政府對(duì)汽車的稅收等級(jí)是以外形尺寸(主要是占地面積長(zhǎng)*寬)來劃分的,車身越大使用費(fèi)用越高。因此日本汽車造型設(shè)計(jì)所追求的是“空間利用率”,即在有限的車身尺寸下爭(zhēng)取最大的內(nèi)廂空間。
可以說日本車造得緊湊的目的是為了符合法規(guī);歐洲人也熱衷于
小型車,但他們?cè)煨≤嚨闹饕康氖鞘∮秃褪褂梅奖;而美?guó)人的生活環(huán)境決定了他們用不著把汽車造得太緊湊。
三、如何彌定具體尺寸
確定汽車尺寸首先要服從機(jī)械布局,然后要滿足各項(xiàng)應(yīng)有的功能,如必須具備載客、載貨的空間等。下面詳談各尺寸的具體確定方法:
1.長(zhǎng)度 長(zhǎng)度是對(duì)汽車的用途、功能、使用方便性等影響最大的參數(shù)。因此一般以長(zhǎng)度來劃分車身等級(jí)。車身長(zhǎng)意味著縱向可利用空間大,這是顯而易見的;但太長(zhǎng)的車身會(huì)給調(diào)頭、停車造成不便。4米長(zhǎng)與5米長(zhǎng)的汽車在駕駛感覺上會(huì)有很大的差異,一般中小型乘用車長(zhǎng)4米左右,接近5米長(zhǎng)的可算作
大型車了。
2.寬度
寬度主要影響乘坐空間和靈活性。對(duì)于乘用轎車,如果要求橫向布置的三個(gè)坐位都有寬闊的乘坐感(主要是足夠的肩寬),那么車寬一般都要達(dá)到1.8M。近年由于對(duì)安全性的要求,車門壁的厚度有所增加,因此車寬也普遍增加。
日本車對(duì)寬度的限制比較嚴(yán),大部分在1.8M以下,歐洲車則傾向增大車寬。但是車身太寬會(huì)降低在市區(qū)行走、停泊的方便性,因此對(duì)于轎車來說車寬2M是一個(gè)公認(rèn)的上限。接近2米或超過2米的車都會(huì)很難駕駛。道路用車(大貨車、大客車)的車寬一般也不能超過2.5米。
對(duì)于車外倒后鏡不能折疊的車輛,規(guī)格表上的寬度一般把外伸倒后鏡也包括在內(nèi),因而有些歐洲轎車規(guī)格表上的寬度接近甚至超過2米(例如FIAT MULTIPLA寬度為2010mm),各位明察即可。
3.高度
車身高度直接影響重心(操控性)和空間。大部分轎車高度在1.5米以下 ,與人體的自然坐姿高度相比低很多,主要是出于降低全
車重心的考慮,以確保高速拐彎時(shí)不會(huì)翻車。
MPV、面包車等為了營(yíng)造寬闊的乘坐(頭部空間)和載貨空間,車身一般比較高(1.6米以上),但隨之使整車重心升高,過彎時(shí)車身側(cè)傾角度大;這是高車身車種的一個(gè)重大特性缺陷。此外在日本,香港等一些地區(qū),大部分的室內(nèi)停車場(chǎng)都有高度限制,一般為1.6米,這也是確定車高的重要考慮因素。
小型車為了在有限的占地面積內(nèi)擴(kuò)大車廂空間,近年有向上發(fā)展的趨勢(shì),如
豐田的YARIS(高1500mm)和
標(biāo)致206(1430mm),以及一批超過1.7M的日本K-CAR級(jí)RV(如
鈴木WAGON R),車身都比傳統(tǒng)的小型車高出很多,重心升高導(dǎo)致的主動(dòng)安全性下降是必然的。
4.軸距
在車長(zhǎng)被確定后,軸距是影響乘坐空間最重要的因素,因?yàn)檎冀^大多數(shù)的2廂和3廂轎車,乘員的坐位都是布置在前后軸之間的。長(zhǎng)軸距使乘員的縱向空間增大,直接得益的是對(duì)乘坐舒適性影響很大的腳部空間。在行駛性能方面,長(zhǎng)軸距能提高直路巡航的穩(wěn)定性,但轉(zhuǎn)向靈活性下降, 回旋半徑增大。因此在穩(wěn)定性和靈活性之間必須作出取舍,取得適當(dāng)?shù)钠胶狻?
5.前、后懸

從圖一可見:車長(zhǎng)=前懸+后懸+軸距。所以軸距越長(zhǎng),前后懸便越短。最短的懸殊長(zhǎng)可以短至只有車輪,即為車輪半徑1/2。但除了一些小型車要竭力增加軸矩來擴(kuò)大乘坐空間外,一般轎車的懸長(zhǎng)都不能太短,一來軸矩太長(zhǎng)會(huì)影響靈活性,二來要考慮機(jī)械零件的布局。例如前橫置引擎前輪驅(qū)動(dòng)的轎車,引擎一般會(huì)安置在前軸的前方,因此前懸必須有一定的長(zhǎng)度(例一);但前懸也不應(yīng)過長(zhǎng),以確保爬坡通過性,越野車為了保證爬坡、越臺(tái)的能力,前懸都很短(例二);一些高性能
跑車的前后懸取值主要是出于對(duì)前后重量平衡和動(dòng)態(tài)重心轉(zhuǎn)移的考慮(例三)。近年為了滿足嚴(yán)格的正面撞擊測(cè)試法規(guī),有加長(zhǎng)前懸的趨勢(shì),目的是容納車架的撞擊緩沖結(jié)構(gòu)。后懸則可以比前懸稍長(zhǎng)一些。
6.輪距
輪距直接影響汽車的前后
寬度比例。與其它尺寸相比,輪距更受機(jī)械布局(尤其是
懸掛系統(tǒng)類型)的影響,是造型設(shè)計(jì)師需要在很早期就確定的參數(shù)。一般轎車的
前輪距比后輪略大(相差約10-50MM),即車身前半部比后半部略寬,這與氣流動(dòng)力學(xué)有關(guān)(將在以后詳述)。
但一些特殊機(jī)械布局的汽車,如
法拉利的512TR,由于后軸安放了大型的水平對(duì)向12缸引擎,使其
后輪距遠(yuǎn)大于前輪距,這就需要以特別的造型設(shè)計(jì)來配合。在操控性方面,輪距越大,轉(zhuǎn)向極限和穩(wěn)定性也會(huì)提高,很多高性能跑車車身葉子板都向外拋,就是為了盡量擴(kuò)大輪距。
7.離地距
離地距即車體最低點(diǎn)與地面的距離。后驅(qū)車的離地最低點(diǎn)一般在后軸中央,前驅(qū)車一般在前軸,也有些轎車的離地距最低點(diǎn)在前防撞桿下緣(氣流動(dòng)力學(xué)部件)。離地距必須確保汽車在行走崎嶇道路、上下坡時(shí)的通過性,即保證不"刮底"。但離地距高也意味著重心高,影響操控性,一般轎車的最低離地距為130mm-200mm,附合正常道路狀況的使用要求。
越野車離地距普遍大于200mm。賽車由于安裝了擾流車身部件,并且要降低重心,離地距可以低至50mm,當(dāng)然前提是賽車跑道路面平坦,在普通街道上肯定是不可行的。
最后必須補(bǔ)充一下,汽車的長(zhǎng)、寬、高、軸距是影響乘坐空間的四要素,但這只是基礎(chǔ),要在尺寸大的車身上設(shè)計(jì)出空間充裕的座艙,還必須精心設(shè)計(jì)車廂輪廓。這就是所謂的“利用率”問題,而它又與全車的整體布局息息相關(guān),這將在后面的章節(jié)中綜合介紹。