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从汽车外形变迁看汽车发展史

2019-08-18

科学家 2019年2期
关键词:型车甲壳虫风阻

1885年,德国工程师卡尔?本茨制造了世界上第一辆汽车——一辆装有0.85马力汽油机的三轮车,拉开了汽车百年史的序幕。在这100多年中,汽车的各部件都在不断发展和演变,最直观、最明显的变化就是汽车的造型。

1886年-1915年

手工业时代的“马车”型汽车

19世纪末,英国及其他欧洲国家“工艺美术”运动以及法国新艺术运动影响了整个欧洲的文化思潮。当时的汽车外形延续马车造型,采用敞篷或活动布篷,车轮宽大轮圈窄小,用内燃机取代了马匹,车身设计粗糙简单,车速和马车差不多(20km/h以内)。

德国工程师戈特利布?戴姆勒在1886年发明的世界上第一辆四轮内燃机“无马的马力”式汽车。德国奔驰公司生产的维洛牌车首先开始采用橡胶充气轮胎,当时人们称它为无人的“马车”。

1915年-1930年

制造工艺和流水线结合的箱型汽车

随着人们对汽车要求以及生产水平的提高,这一时期的汽车是在手工制造和工厂流水线结合的基础上生产的,代表车型是福特T型车,大部分车型都是方方正正的箱型车。

1913年,福特首次采用流水线的生产方式,大大提高了劳动生产率。1915年,福特T型车首次将简陋的布篷换成木制的箱型车身,是车身外形设计的开端。木质的箱型车身可以遮风挡雨,乘坐舒适性大大提高。

流水线生产降低了汽车生产成本,汽车价格随之下降,汽车逐渐从富人的专属物变成了平民的交通工具,生产者在乘客舱的后面加设了行李舱,车身造型变得方方正正,像一个箱子一样,因此被称为“箱型车”。

1930年-1940年

流线型设计的甲壳虫型汽车

流线型风格起源于欧洲,从1920年代末到1950年代风靡整个设计领域。从口红、水瓶、电冰箱、吸尘器到汽车、火车、飞机,流线型风格随处可见。设计师将飞机设计中的空气动力学概念引入汽车,以降低风阻提高速度。钢板冲压工艺的出现为流线型汽车的大批量生产提供了条件。

流线型汽车的代表是波尔舍设计的大众汽车。1937年,大众甲壳虫轿车推出,由于其廉价耐用、造型可爱而得到人们的喜爱,成为唯一能与福特T型车媲美的车型。其他厂家也陆续推出了自己的甲壳虫型汽车,甲壳虫造型的汽车极大地降低了风阻、提高了车速,最高时速超过了100km/h。

甲壳虫型汽车也存在一些缺点,例如后排空间不足、高速行驶稳定性不好等。

1950年-1960年

商业化的船型汽车

1949年的福特V8是世界上首辆船型车,它改变了以往的汽车造型,乘客舱、发动机舱和行李舱分三段,也称为“三厢车”,看起来就像一只小船,所以人们把这类车叫做“船型汽车”。

二战后经济复苏,科技方面也取得很大进步。1957年10月4日世界上第一颗人造地球卫星发射成功,受此影响,凯迪拉克推出了类似飞机和火箭等飞行器的汽车,在汽车尾部加上尾鳍,好像喷气飞机喷火口的形状,象征着喷气时代的科技和速度。例如凯迪拉克的埃多拉多车的车头模仿火箭,车身两侧装有垂翼和水平翼、尾部装有尾翼。

船型车在五十年代最为盛行,车身宽敞华丽,然而油耗较高,功能也不完善。船型车优化了甲壳虫车型的后排舒适性与行驶稳定性,如1953年克莱斯勒New Yorker和1949年福特V8等,由于各种性能的改良和优化,成为多年来经久不衰的车型。

1960年-1970年

符合空气动力学的楔形汽车

随着生活节奏的加快,人们对车速的要求也越来越高。楔形汽车的造型符合空气动力学,行驶起来既高速又安全。其车身整体向前下方倾斜,前低后高,头尖如楔,因此被称为“楔形汽车”。

1963年司蒂倍克?阿本提设计了第一辆楔型轿车。福特公司项目主管艾柯卡看准了楔形车这个潜力巨大的市场,积极推动野马项目的实施。1962年,福特开始研发了野马的第一辆概念车——野马I型车,取名自在二战中富有传奇色彩的北美P57型野马战斗机。然而六十年代是船型汽车的盛行时代,因此楔形车未能得到大规模应用,直到1966年才被奥兹莫比尔?托罗纳多所继承,在60年代以后广泛应用于赛车领域,如20世纪80年代的意大利法拉利跑车和日本丰田汽车公司的MR2型中置发动机跑车(尾部装有扰流板)。

1970年-1980年

实用主义的紧凑型车

接连发生的两次石油危机使得造型夸张、油耗大的美国车受到重创。美国现代企业管理的代表人物阿尔弗雷德?斯隆极力主张拉开汽车档次,以满足不同群体的消费需要。

经济的不景气和石油危机使得汽车造型回归T型车时代的朴实简约,以两厢掀背型车为代表。社会环境的影响使车身设计又回归原点,更多地考虑消费者的需求和实用性,提升车辆的燃油经济性。小巧灵便的日本车因其经济实用、油耗低的特点,占领了大片市场,跻身世界汽车生产大国之列。

1980年至今:

多元化的多用途复合型轿车

1980年代后,一种新的车型——MPV(多功能轿车)问世,它集轿车、旅行车和厢式货车的功能于一身,满足人们各种需求。这种车型在我国被俗称为“子弹头”。MPV在外形上集合了流线型与楔型车的优点;在功能上,较大的前挡风玻璃倾斜角度和光滑的车身有利于降低风阻(风阻系数小于0.3)和提高车速。

21世纪后随着人们物质和精神生活水平的提高,汽车的造型开始向复合型发展,結合各种车型的优点,更好地满足人们多样化的需求。

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