汽车设计的要求

汽车是一种包罗了各种典型机械元件、零部件、各种金属与非金属材料及各种机械加工工艺的典型的现代化机械产品，涉及众多专业学科，不仅包括工程数学、工程力学、热力学与传热学、流体力学、空气动力学、振动理论、机械制图学、机械设计、工程材料学、机械强度、电工电子学、控制理论与技术、制造工艺要求，而且还包括美学，乃至管理和市场营销等社会科学。其设计要求也是多方面、多层次、相互关联和相互制约的，大体可归纳为以下七个方面。

（一）功能性

功能性是为满足汽车用途而提出的性能要求，即汽车的动力性、燃料经济性、安全性、舒适性和通过性等。不同类型的车辆其性能设计目标是不同的。如轿车注重动力性、安全性和舒适性等，其他性能次之；轻型货车注重燃料经济性和通过性，其他性能次之；而越野车则侧重于通过性。因此，在确定汽车性能设计目标时，要根据具体的国情和相应的使用条件来权衡。另外，由于汽车的使用性能是多方面的，而且在某些性能之间有时是相互矛盾的，因此，要在给定的使用条件下，协调各种使用性能的要求，优选各使用性能指标，使汽车在该使用条件下的综合使用性能达到最优。

（二）适应性

为了使所设计的汽车产品在全国和全世界这样广阔的市场上具有竞争力，设计中就要充分考虑提高其适应性，以满足复杂多变的使用条件。特别应注意热带、寒带等不同的气候条件和高原、山区、丘陵、沼泽、沿海等不同的地理条件，以及燃料供应、维修能力等不同的使用环境条件对汽车结构、性能、材料、附件等的特殊要求。例如，在高原地区发动机应考虑增压；在热带地区要考虑车厢的隔热、空调或通风；在寒带要考虑发动机的冷启动；在山区则应提高汽车的爬坡能力等。

（三）工艺性

大多数汽车以大量生产或大批量生产为主，这就要求汽车产品在设计时考虑到生产工艺性的要求。一个好的设计不仅应使产品的性能优异，而且应使产品成本低，达到同类产品中最好的性价比。在结构设计时要考虑汽车产品制造、维修的可行性和经济性，尽可能采用部件专业化生产和实行“三化”（即产品系列化、零部件通用化、零件设计标准化），以达到简化生产、提高工效、改进产品质量和降低制造成本的目的。

（四）使用经济性

使用经济性不仅包括燃料、润滑油、轮胎、易损件等的消耗，还包括维修、保养等方面的费用开支。因此，要提高汽车的使用经济性，不仅需要在汽车设计中注意提高发动机的热效率、降低泵气和摩擦损失、减少附件的功率消耗、减少行驶阻力、降低机油消耗、减少轮胎磨损、注意汽车的轻量化等，而且需要减少维修和保养的工作量，提高汽车零部件的可靠性等。

（五）标准性

除设计图样的绘制与标注应按有关国家标准进行外，汽车设计还应遵守与汽车有关的各种标准与法规。中国汽车工业标准包括与国际基本通用的汽车标准和为宏观控制汽车产品性能和质量的标准，主要有国家标准、行业标准和企业标准。汽车标准又分为强制性和推荐性标准。强制性标准主要有整车尺寸限制标准、汽车安全性标准、油耗限制标准、汽车排放物限制标准及噪声标准。为使我国汽车产品进入世界市场，设计时也应考虑到国际标准化组织汽车专业委员会（ISO／TC22）制定的相关标准以及一些国家和国际组织所制定的标准或法规。

（六）可回收性

为了节省资源，减少给环境造成污染的各种废弃物，汽车部件所用材料的可回收性日益受到重视。一些对环境有害的材料已被限时停止使用，制动器摩擦片的石棉、汽油添加剂四乙铅等，都有了新的替代物。为电动汽车发展的高能镍镉电池，也因镉的毒性而从重点发展的项目中被剔除出来。对汽车用塑料件，优先考虑用那些可以回收后再生的材料品种。

（七）艺术性

汽车既是代步工具，有实用价值，又对其外观造型和内饰布置等有较高要求，是具有艺术观赏价值的人类宠物。在车身设计中，艺术家的作用与工程师的作用同等重要。造型艺术家要使车型具有时代感、创新风格以及与环境的适配性；而在色彩的设计上，要考虑到包括社会倾向、时尚、爱好、安全、合理等要素，尤其是大众的审美观；在车内装饰方面，车内的美术设计要求与汽车的等级和用户群特点相一致，例如，年轻人喜好的跑车需要轻快感的美术效果，而高级豪华车需要庄重感的美术效果。实际上，对于同一时期的汽车，其性能差异并不太大，而决定销售量的因素往往是其外形是否使人赏心悦目。从这一点看，艺术性对汽车特别是轿车来说至关重要。