罗 骞

（汽车工程学院,武汉理工大学,湖北武汉 430070）

一、汽车外形发展历史简介

在1885年之前，欧洲的贵族出行方式主要是马车，其主体结构类似于民国时期的黄包车，分为有蓬和无蓬，当时的道路设计也是与马车的结构相协调。卡尔·本茨将内燃机安装到马车车身上，并增加了一个前轮，由此发明出世界上第一辆汽车，为“马车型汽车”。这个前所未有的交通工具带给世界巨大的轰动，人们对此褒贬不一，世界各国的科学家和工程师开始对汽车进行研究和改进，也有人认为这个“机械怪物”不可能取代马车，甚至直言汽车的发展是将来毁灭世界的罪魁祸首。然而舆论无法阻挡飞速发展的科技，仅仅22年后的1908年，美国福特公司首次将流水线引入汽车行业，带来了汽车行业的重大变革，生产的t型车以不到1000美元的价格迅速被大众所接受。汽车从贵族的玩具开始走进千家万户。

20多年的时间即使对于一个人的一生来说也不算长，但就是这短短20年，汽车从无到有，从简陋的三轮车，到机械结构比较完善的t型车，可谓是整个汽车发展史最重要的阶段。给汽车整体发展打下了基础，也为汽车外形奠定了基调。这个时期内，汽车科学家和工程师几乎把所有精力都用在设计、改进和发展汽车的机械结构、动力装置、传动系统、运动协调等方面，没有人专注于汽车外形的设计过改进，也几乎没有专业的汽车外形设计师。因此，回到20世纪初期的美国，虽然汽车在街上已经随处可见，但是几乎清一色的都是黑色的“大方块”——t型车。t型车也是汽车外形发展第一个阶段“马车型汽车”的代表。

马车型汽车在外形设计上极不完善，人们在驾驶过程中发现了诸多问题，比如遮风挡雨的能力不足。在1915年，福特公司在第一代T型车的基础上做了改进，生产了一种新型的T型车，相比于初代T型车，新型T型车拥有更大更“方”的车身，提高了乘客的舒适性，并且装备了门窗，抵御风雨的能力大大增强。由于其外形方方正正，像是一个箱子，于是称这种车身外形为“箱型”。箱型汽车有上述的诸多优点，但是其缺点也很明显，箱型车头巨大的迎风面积造成了汽车的行驶阻力过大，影响了行车速度（当时基本没人意识到燃油经济性的问题，能源危机还没出现）。

19世纪三四十年代，空气动力学、流体力学等学科趋于成熟，对于汽车的空气阻力有了客观的实验和评价方法，对汽车外形提出了新要求。1934年，美国的克莱斯勒公司首先采用了流线型车身。德国的费迪南德·波尔舍博士设计了一种流线型的汽车，其外形酷似甲壳虫，人们便以“甲壳虫”作为该车的代名词。甲壳虫汽车以其独特的外形和良好的空气动力学结构，一经面世就受到了人们的喜爱，并销往世界各国，成为车中之王，创造了一种车型累计生产销售超过两千万辆的记录。汽车外形发展的第三阶段，就是甲壳虫型汽车，也称为流线型汽车。

二战结束后的20年，百废待兴，各国加大力度发展科技，各个学科都获得了重大的发展，各种技术不断涌现。汽车外形的设计开始走向现代化。以日本为首的新兴汽车大国，带给了德国，美国等老牌汽车大国严重的威胁，各个国家涌现出一大批汽车企业。二十世纪中后期，汽车技术方面发展趋于完善，各个公司，各个国家之间的激烈竞争，促进了汽车外形的发展。汽车开始向多样化，精益求精的生产方式发展。汽车外形之后相继经历了“船型汽车”“鱼型汽车”“楔形汽车”三个时代[1]。

二、汽车外形现状

在经历了一个多世纪的发展之后，汽车无论是内部结构还是外部形状都发生了翻天覆地的变化。当今世界是一个多样化的世界，单调的商品满足不了人们日益增长的物质文化需求。汽车早已渗透到每个人的生活当中，汽车的含义早已超出了单纯的交通工具，时而显现出它艺术品的属性。

每个时代的汽车，都有自己独特的时代印迹，以至于看一眼就大体能说出那是哪个年代的车。但是几十年前的汽车，种类远远没有现在多，一个词就可以概括那个时代大多数汽车的外形特点，比如“马车型”“箱型”“船型”等等。但是现在，没有一个具体的形容词可以囊括所有汽车，但是如果在你面前摆了一辆现在的汽车和一辆30年前的汽车，就算是非汽车专业人士，也基本都能一眼分辨出来。这是为什么？这说明当今的汽车也有自己的时代印迹，使其区别于以前的汽车。这个印迹就是这个时代主流汽车的公共特点。当今的汽车特点是什么？其实很明显，它更圆了。比起它的“前辈”们，现在的汽车外形最大的特点，就是有更加明显和柔和的线条。现代汽车，你所能从外观看到的，从发动机盖，前后翼子板，车顶，后备厢，门把手，车窗连接，前后挡风等等，都有着光滑的表面，柔和的曲线，细腻的连接。即使是追求动力性能的suv（运动型实用轿车），也越来越圆润。

三、汽车外形圆润化的原因

1.动力学因素

在机械设计中，主要考虑三个因素：机械工程学，空气动力学和人体工程学。机械工程学是最基础的因素，它决定了汽车能不能正常行驶，这取决于汽车机械结构的设计合理性。在汽车问世的初期，汽车差不多就是个能人为控制的大箱子，唯一功能就是载人在一定条件下行驶。这时候，一次撞击，一次转向，甚至只要前挡风玻璃破裂，都可能威胁到驾驶员的生命。这时候的工程师和科学家的主要任务就是解决这些致命性问题，比如发明一种遇到撞击之后藕断丝连的挡风玻璃来减轻对人体的伤害，再比如把钢制轮子换成充气轮胎，来提高车辆的性能，这时候的汽车只为极少数人服务，根本没考虑过外形的问题。在经历了一二十年的发展之后，最基本的问题已经解决了，人们开始集中精力完善汽车的性能，比如为了提高转向性能，设置转向半径，设置方向盘的传动比；给车辆装上悬架，来缓解振动，并且解决悬架和转向系统的运动干涉问题；改进发动机和传动机构等等。这个阶段持续到20世纪中期，依旧是专注于汽车机械结构的改进，汽车外形主要与机械结构相协调。（虽然1949年甲壳虫汽车已经量产，其外形相当圆润，但是这种外形设计更倾向于仿生学和美学，并不是经过空气动力学的计算得到的理想外形。且甲壳虫汽车占当时整个汽车总量的比例不大，不影响当时汽车的整体外形特点。）

20世纪50年代是汽车走向现代化的转折点，战争结束后各国加大对科研的投入，一大批新技术得以应用到汽车上。欧洲国家不满美国对汽车行业的统治，纷纷加大自己国家的汽车工业发展力度，促成了汽车行业第二次变革——汽车产品多样化。激烈的竞争又反过来促使企业改进技术，降低成本，提高质量，增强表情多样化。汽车外形设计得到前所未有的重视。为了吸引顾客，各大汽车厂商纷纷推出自己的车型，多样化的产品成为最大优势，规模效益也得以显现。但是当时汽车外形仍然以美观为主，并没有考虑汽车外形对动力性和燃油经济性的影响[2]，为迎合大众口味而设计成船型，鱼型等主流外形。

在20世纪60年代，油价大幅下降，所以对流线型的车身设计没有得到重视，此时在美国的街道上，几乎每一辆汽车都有着明显的边缘，很少有圆滑型的。但是在欧洲，油价是美国的两杯以上，于是欧洲设计师开始设计更符合空气动力学的外形以降低汽车的油耗。保时捷，奥迪，奔驰，宝马等汽车厂商纷纷推出自己的流线型汽车，随后美国汽车公司开始效仿，也推出了部分流线型车身汽车，来吸引高层次的消费。20世纪80年代，中东地区的冲突导致美国油价大幅上涨，美国汽车公司不得不将流线型车身推广到大众市场，并且将风洞实验引入到汽车设计中。80年代之后，随着计算机技术的发展，CAD／CAE（计算机辅助建模）技术在汽车设计中得以迅速发展，通过计算机建模和仿真，工程师能够设计出风阻更小的流线型车身。

如今随着能源危机的加重，排放法规越来越严格。汽车行驶时的空气阻力对油耗影响较大降低风阻是降低油耗的重要途径。而降低风阻的主要手段是降低车身的空气阻力系数。20世纪50～70年代初，轿车的空气阻力系数维持在0.4～0.6之间[1]。自70年代能源危机之后，为了进一步降低油耗，各国致力于减小空气阻力系数，现代汽车的空气阻力系数普遍在0.3左右。这是汽车外形变化的最大因素。

2.美学因素

“以貌取人，失之子羽”常用来告诫人们不应该以外貌来评价事物。但是生活中，以貌取人的现象却随处可见[2.3]。对于商品更甚。

并不是所有购车人都对汽车性能熟知，也不是所有人都看中汽车性能，汽车的外貌常常在交易中起着决定性的作用。随着时代的变化，人们的审美也在变化。过去的年代，人们物质文化水平较低，喜欢简洁而充满力量感的东西，于是当时的汽车设计棱角分明。现在的生活远比过去和谐和富足，人们希望汽车的外形更加柔美，于是现在的汽车圆润柔和。形态是事物内在本质的外在表现，是蕴含在事物内部的神态和精神表现。

大众对于某种本体形势的喜欢其实是源于最初的那些边缘实验，关于减法的心理需求，最终走到“弧线”便可不必再实验下去了似的。从布朗库西的造型语言探索中可以感受一下关于圆润的造型审美之脉络。