董學(xué)鋒

（中國第一汽車集團(tuán)有限公司 研發(fā)總院，長春 130011）

主題詞：奧迪轎車 外形尺寸 規(guī)律與特征

1 產(chǎn)品的外形尺寸

產(chǎn)品的形體或外形及其尺寸包括整車的車長、車寬、車高、軸距、輪距、前懸長、后懸長、輪胎寬度、輪胎的半徑或直徑，形成了乘用車的外形體征，是汽車造型及美學(xué)的基礎(chǔ)。好的比例特征、分區(qū)、線條及細(xì)節(jié)，決定了汽車的形體美，當(dāng)然，汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與設(shè)計、人體的空間與坐姿，也影響著汽車的外形尺寸?？傮w上說，小的外形形體，大的內(nèi)部空間是設(shè)計的永恒追求，文獻(xiàn)[1]曾對全球的汽車產(chǎn)品整車尺寸作過統(tǒng)計分析，但不夠細(xì)致。奧迪的產(chǎn)品在中國較多，產(chǎn)品系列（除MPV外）也較為完整[2]，更重要的是奧迪產(chǎn)品的外形特征頗有美感，因此此篇以奧迪的系列產(chǎn)品的外形尺寸為樣本，研究其外形幾何尺寸與車型（大?。┘墑e之間的相互關(guān)聯(lián)性，挖掘其中的規(guī)律，或為我們的產(chǎn)品外觀設(shè)計及形體控制有些啟發(fā)和幫助。

2 奧迪產(chǎn)品整車尺寸特征

2.1 軸距與車長

奧迪汽車以轎車、SUV和跑車見長，尤其是轎車，系列較為完整，單從奧迪汽車自身的產(chǎn)品線[3]，研究分析軸距與車長的統(tǒng)計關(guān)系，如圖2-1是以車長（L）和軸距（Wb）為橫縱坐標(biāo)，將奧迪的產(chǎn)品數(shù)據(jù)點繪其中。形成了軸距與車長的統(tǒng)計關(guān)系，軸距的平均值Wb=0.5427L+248.21（Wb=0.543L+250），此統(tǒng)計關(guān)系，是不分車型種類，將奧迪的全部乘用車種類（轎車、SUV和跑車）都放在一起的統(tǒng)計圖。將跑車和SUV的車型點亮于左圖（a）中，包括跑車（TT/TTS、R8）、SUV（Q3、Q5、Q7）、運動型SUV（SQ5）等，將轎車和轎跑車等點亮于右圖（b）中，包括轎車（A1、A3、A4、A6、A8），轎跑車（A5、A7）和運動型轎車（S5、S8）等，所有車型點的偏差都在±50 mm以內(nèi)?；蛘邔⒔y(tǒng)計關(guān)系寫成Wb=0.543L+（200～300）。

圖2-1 奧迪的軸距與車長

2.2 車寬和車長

以車長（L）和車寬（W）為橫縱坐標(biāo)，將奧迪車系列車型的長寬尺寸參數(shù)在圖中展開[3]，不同種類的車型有一定的差異，圖2-2是奧迪的車長與車寬圖，圖2-2（a）是轎車的車長與車寬，圖中標(biāo)出了轎車的數(shù)據(jù)點，統(tǒng)計平均值是W=0.1658L+1069.6（W=0.166L+1070），在圖2-2（b）中標(biāo)出的轎跑車的數(shù)據(jù)點，轎跑車是基于轎車平臺開發(fā)的，因此轎車和轎跑車具有同樣的長寬的比例，±30 mm的區(qū)域可覆蓋轎車和轎跑車的全部，因此對于轎車和轎跑車，整車寬度與長度的關(guān)系可寫成W=0.166L+（1040～1100）。對于跑車和SUV，同樣的車長，SUV要比轎車寬度大，跑車更大。SUV車型的寬度與長度的比例關(guān)系，圖2-2（c）寬度的平均值為W=0.1842L+1036.3（W=0.184L+1036），±20 mm的偏差覆蓋，整車寬度與長度的關(guān)系可寫成W=0.184L+（1016～1056）；跑車寬度的平均值為 W=0.3013L+571.32(W=0.301L+571)，同樣的±20 mm的偏差覆蓋，整車寬度與長度可表示為W=0.301L+（550～590）。

圖2-2 奧迪的車寬與車長

2.3 車高和車長

車長、車寬和車高是汽車的基本尺寸參數(shù)，從SUV到轎車，再到跑車，車高依次走低[3]。SUV良好的通過性，大輪胎、大的離地間隙、良好坐姿與視野，使得駕乘人員有居高臨下的感覺，成就了SUV的火熱市場。但車身高大，相應(yīng)的車重了，相應(yīng)迎風(fēng)面積大了，相應(yīng)風(fēng)阻系數(shù)大了，都增加了燃料消耗。從圖2-3（a）的SUV和跑車與一般轎車的對比圖，大體上SUV車高在1 600～1 700之間，轎車在1 400～1 500，而跑車則在1 250～1 350之間，SUV的車高（H）與車長的統(tǒng)計關(guān)系H=0.1817L+794.06（H=0.182L+795），±20 mm的偏差覆蓋；轎車（三廂）則是H=0.0636L+1138.8（H=0.0636L+1140），相比于三廂式轎車，車長較小的兩廂式，廂內(nèi)的長度空間小，人的坐姿偏于直立，車身相對高一些，對于A4和A6的Allroad quat?tro，是介于SUV與轎車的之間的城市CUV(交叉類)，比三廂式高點。轎跑車，出于風(fēng)阻的考量，高度低一點，圖2-3（b）。

圖2-3 奧迪的車高與車長

3 輪距及車輪尺寸

3.1 輪距與軸距

輪距與軸距是底盤平臺的重要參數(shù)，也是整車的重要數(shù)據(jù)，對操縱穩(wěn)定性有直接影響，汽車的前后輪距不同，但差別很小。圖3-1是奧迪轎車的輪距（Tr）與軸距（Wb）的統(tǒng)計關(guān)系，前后輪距的均值表示為：Tr=0.2324Wb+927.75（Tr=0.2324Wb+928），全系偏差基本在±25 mm之內(nèi)。圖3-2，奧迪SUV則是Tr=0.268Wb+873.45（Tr=0.268Wb+874），偏差不大于±10 mm。對于跑車（TT/TTS及R8）,本身也只有兩個平臺，也即兩組數(shù)，兩點確定一條線，其關(guān)系式為Tr=0.4459Wb+434.74（Tr=0.446Wb+435）沒有偏差。

圖3-1 奧迪轎車的輪距與軸距

圖3-2 奧迪跑車和SUV的輪距與軸距

3.2 輪胎大小與車長和車寬

輪胎大小與載荷相關(guān)，與車型種類相關(guān)，但從整車的尺寸與整體比例，從美學(xué)上也有一定有相關(guān)性，圖3-3，是輪胎寬（Bw）與車寬的區(qū)域圖，除一點外，輪胎寬度在Bw=0.195W-159和Bw=0.195W-109之間的±25 mm的區(qū)域內(nèi)，SUV的平均值為Bw=0.1417W-27.6，轎車的平均值為Bw=0.1807W-108.9。輪胎的寬度是系列的，如（175、185、195、205、215 mm）等等，在得出Bw計算值后，再上下取整到標(biāo)準(zhǔn)的輪寬值。

輪徑（D）與車長的關(guān)系，圖3-4表示也是兩個區(qū)域，SUV的輪胎直徑與車長的關(guān)系，表示為：D=0.0761L+370.44（D=0.076L+370），區(qū)域為±20 mm；一般轎車D=0.0806L+282.48（D=0.0806L+282），區(qū)域同樣為±20 mm。

圖3-3 輪胎寬與整車寬度

4 整車尺寸與輪胎直徑的比例

4.1 車長與輪胎直徑的倍比

汽車是流動的建筑，汽車的外形設(shè)計及比例關(guān)系，決定著汽車的整體美學(xué)效果，汽車的長、寬、高，軸距、輪距，以及車身形體與分塊是造型效果的決定因素，在此，用奧迪的整車尺寸參數(shù)，分析統(tǒng)計車輪與整車的尺寸關(guān)系，圖4-1的橫坐標(biāo)是車長，縱坐標(biāo)是車長與車輪的直徑之比，將奧迪車型的計算數(shù)據(jù)結(jié)果展開于圖中，y=0.6751L+3.9177（y=0.675L+3.9）是轎車的平均線，整體的區(qū)域是y=0.675L+（3.7～4.1）；SUV車型的平均線y=0.6857L+3.2294（y=0.686L+3.2），整體的區(qū)域是y=0.686L+（3.0～3.4），式中L的單位是m，y是倍數(shù)，無量綱。

圖3-4 輪胎直徑與車長

圖4-1 車長與輪徑

4.2 軸距與輪胎直徑的倍比

對于同一類汽車，車長基本上反映了車的大小，以車長和軸距與輪徑之比作為橫縱坐標(biāo)，用奧迪的產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算的結(jié)果，由圖4-2所示，轎車的軸距表達(dá)成車輪直徑的倍數(shù)關(guān)系是y=0.2165L+3.2435（y=0.2165L+3.2），區(qū)域范圍y=0.216L+（3.08～3.37）；而SUV軸距表達(dá)成車輪直徑的倍數(shù)關(guān)系是y=0.3168L+2.3642（y=0.317L+2.36），區(qū)域范圍 y=0.317L+（2.28～2.46），式中L的單位是m，y是倍數(shù)，無量綱。

圖4-2 軸距與輪徑

圖4-3 車高與輪徑

4.3 車高與輪胎直徑的倍比

同樣以車長為橫坐標(biāo)，車高與車輪直徑的倍數(shù)為縱坐標(biāo)，顯示出倍數(shù)與車長（車大?。┑南嚓P(guān)性，由圖4-3表示，反映出的轎車的車高與輪徑的倍數(shù)隨車長的變化，其平均值可寫成y=-0.214L+3.19，區(qū)域為±0.05。而SUV,其平均值是y=0.016L+2.2,區(qū)域為±0.1。

5 基于車輪直徑的車型比例

通過對奧迪車系外形尺寸的分析，得出各主要尺寸之間的相互關(guān)系，如果以車輪直徑（D）為基本的尺寸單元，將車長、軸距和車高表達(dá)成車輪直徑（D）的倍數(shù)關(guān)系，則兩廂轎車、三廂轎車及SUV的外形尺寸與輪徑的倍數(shù)關(guān)系如圖5所示。

圖5 基于輪胎直徑的車型尺寸比例

科學(xué)技術(shù)化，技術(shù)科學(xué)化，科學(xué)技術(shù)數(shù)學(xué)化是趨勢，通過對奧迪整車尺寸參數(shù)的規(guī)律性挖掘，從中歸納出各參數(shù)之間的統(tǒng)計關(guān)系，可以為產(chǎn)品的設(shè)計與對標(biāo)所參考。