书城科普青少年应该知道的汽车
10637100000003

第3章 酷车变形记——汽车外形的发展史

从19世纪末到20世纪初期,汽车设计师把主要精力都用于汽车的机械工程学的发展和革新上。到20世纪前半期,汽车的基本构造全部发明出来后,汽车设计者们开始着手从汽车外部造型上进行改进,并相继引入了空气动力学、流体力学、人体工程学以及工业造型设计(工业美学)等概念,力求让汽车能够从外形上满足各种年龄、各种阶层,甚至各种文化背景的人的不同需求,使汽车成为真正的科学与艺术相结合的最佳表现形象,最终达到最完美的境界。

汽车造型师们把汽车装扮成人类的肌体。例如:汽车的眼睛——前照灯;嘴——进风口;肺——空气滤清器;血管——油路;神经——电路;心脏——发动机;胃——油箱;脚——轮胎;肌肉——机械部分。力图给一个冷冰冰的机械注入以生命,使之具有非凡的艺术魅力,给人以美感。汽车车身形式在发展过程中主要经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车、楔形汽车等车型。

1.马车型汽车

在我国古代,马就是人们的交通工具,其实在古代,早就有“轿车”一词,它指的是用骡马拉的轿子。当西方汽车大量涌入中国市场时,正是封闭式方形汽车在西方最流行之时。其形状与我国“轿车”很相似,也一样能让人感到荣耀。因为当时汽车外形基本上沿用马车的造型,于是,人们便把汽车称为无马的“马车”。

18世纪,当这种车传入美国时,也只有纽约、费城大城市中的少数富人才有资格享用。从19世纪末到20世纪初,全球相继出现了一批汽车制造公司。1890年,德国奔驰公司首先采用橡胶充气轮胎。而到1908年时,福特公司开始生产一种T型车,结构紧凑、坚固耐用、容易驾驶,在当时极受欢迎。

2.箱型汽车

人们在不断享受生活的同时,也对我们的社会提出了更高的要求。由于马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭,美国福特汽车公司在1915年中生产出一种新型的福特T型车,这种车的车室部分很像一只大箱子,但同时有门和窗,人们把这类车称为“箱型汽车”。

在早期的箱型汽车中,美国的福特T型车最为著名,年产量达到30多万辆,占美国汽车总产量的70%~80%。

美国通用汽车公司的雪佛兰部首先发现用户多样化需求的特性,于1928年制造出在散热器罩、发动机通风口和轮罩上增加豪华装饰的汽车,从而博得了用户的喜爱。

随着生活节奏的加快,人们对车速的要求也越来越高。然而要想使汽车跑得快,主要有两条途径:一是增大功率,二是减小空气阻力。因此人们开始降低车的高度来减小空气阻力。随着车顶高度的降低,前窗玻璃不断变窄。但由于前方的视野变得狭窄,乘员感到十分憋闷。于是人们转而通过提高功率的办法来克服空气的阻力。这样一来,发动机由单缸变成四缸、六缸、八缸,气缸一列排开,因而发动机罩也随之变长。其中最典型的例子就是意大利1931年生产的阿尔法·罗密欧牌汽车的外型。

3.船型汽车

作为高速车来讲,箱型汽车还是不够理想,因为它的阻力较大,大大妨碍了汽车前进的速度。于是人们又开始研究一种新的车——流线型汽车。

美国福特公司经过几年的努力,终于在1949年推出具有历史意义的新型的福特V8型汽车。

这种车型一改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融为一体,大灯和散热器罩也形成一个整体,车身两侧为一个平滑的面,车室位于车的中部,整个造型看起来就像一只小船,所以人们把这类车称为“船型汽车”。

福特V8型汽车的诞生,不仅仅是外形上的突破,而且还首先把人体工程学与汽车设计应用在一起。让设计师置身于驾驶员及车乘员的位置,强调以人为主体,来设计便于操纵、乘坐舒适的汽车。

从20世纪50年代开始一直到现在,不论是美国还是欧亚大陆,也不管是大型车或者是中、小型车,都采用了船型车身。因此,船型车造型便成为世界上数量最多的一类车型。

4.鱼型汽车

为了克服船型汽车尾部过于向后伸出,在高速行驶时产生一种较强的空气涡流这一缺陷,人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜,倾斜的极限即成为斜背式。因为斜背式汽车的背部像鱼的脊背,所以这类车称为“鱼型汽车”。

鱼型汽车和甲壳虫型汽车,从背部来看很相近,但仔细观察就可以看出鱼型汽车的背部和地面的角度比较小,尾部较长围绕车身的气流也比较平顺,因而涡流阻力也较小。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,此外鱼型汽车还增大了行李舱的容积。

美国1952年生产的别克牌小客车是最初的鱼型车。1964年美国的克莱斯勒顺风牌和1965年的福特野马牌也都采用了鱼型造型,自此以后,世界各国逐渐主产鱼型汽车。不过,鱼型汽车也存在固有的缺点:由于鱼型车后窗玻璃倾斜太厉害,产生了结构上的缺陷。而另一个潜在的重大缺点就是对横风的不稳定性。鱼型车发动机前置,车身重心相对前移,由于鱼型车的造型关系,在高速时会产生一种升力,使车轮的附着力减小,抵挡不住横风的吹袭,而发生偏离的危险。针对鱼型车的这一缺点,人们想了很多办法去克服,例如在鱼型车的尾部加上一只翘翘的“鸭尾”,想以此来克服一部分扬力,这便是“鱼型鸭尾”式车型。

5.楔形汽车

任何事物都有其缺陷性,由于鱼型结构会带来很大的升力问题,于是人们一直在进行反复的探索,最后终于找到了楔形造型。也就是让车身前部呈尖形且前部向前下方倾斜,后部像刀切一样平直,像这种楔形造型可以有效地克服升力问题。

当然,作为实用的轿车,绝不能像赛车那样,以牺牲乘客的乘坐舒适性为代价,来换取升力问题的解决,必须综合考虑两者的关系。1963年出产的“司蒂倍克·阿本提”是最早按“楔形”设计的小轿车,尽管它的造型获得了专家们的高度评价,但在市场销售中的一败涂地却使得公司不得不宣布破产。在当时船型车盛行的年代,人们还无法接受与之形成尖锐对比的楔形汽车是导致其在市场上销售失败的主要原因。

不过,真正优秀的东西总不会被埋没太久的,在1966年和1968年,“司蒂倍克·阿本提”的楔形设计分别被“奥兹莫比尔”和“卡迪拉克”所采纳、继承、发展。从那以后,楔形便逐渐成为了轿车的首选造型。今天的新型轿车大多采用这种结构,一般将散热器罩做成窄而宽的形状,发动机罩呈前倾式,行李舱的高度也有所加高。个别车型的尾部甚至采用了“鸭尾式”造型,这种造型有利于使沿车顶流动的空气在鸭尾部产生向下的作用力,从而增大后轮的附着力。

在对楔形结构的研究中发现,车身前部呈尖形且向下倾斜,在高速行驶时,空气流可在前轮产生向下的压力,防止前轮发飘,车身尾部如同刀切一样平直,可减小车顶以后部分的负压,防止后轮飘起,最大限度地解决了升力问题。

6.子弹头型汽车

随着社会不断进步,科技不断发展,精益求精已成为现代人办事的准则。按说,汽车外形发展到楔形以后,升力问题基本上得到了圆满的解决。可人们又从改变轿车的基本概念上做起了文章,于是,又一种新型的轿车——多用途轿车(我国称之为“子弹头型”)问世了。

进入20世纪80年代以后,克莱斯勒汽车公司(道奇分部和顺风分部)先后推出了“商队”和“航海家”两种新型汽车。这两种汽车仍以轿车外型为原型,车身造型却一改轿车传统的二厢或三厢式结构,在小型客车(面包车)车型概念的基础上进一步延展进步,使之成为既有轿车的造型风格、操纵性能和乘坐感觉,又具小客车的多乘客和大空间的优点,优化成为集商务、家用和旅游休闲等功能为一体的多用途车。这种车一问世,马上引起了消费者的极大兴趣,销售形势也非常乐观。后来,为了商业竞争的需要,通用、福特、丰田、雷诺、戴姆勒—奔驰等汽车公司都先后推出了自己的MPV(多用途汽车),使这种类型的汽车形成了一股强大的势力,占据了很大的市场份额。这种车的造型酷似子弹头,因此,在我国,人们将其俗称为“子弹头型”汽车,而在国外,消费者则将其称为“蛋形造型”。

MPV(多用途汽车)在外形设计上集流线型与楔型的优点于一身,在制造加工上也引进了当今航空航天的先进技术。这两种不同风格的交叉结合,使流线型从以往的短曲线发展成为了长弧曲线。这种造型表现出了未来主义的艺术倾向:线条流畅、色调温和、动感性强、具有鲜明的时代气息和时尚风格。