未来城市新能源概念车设计毕业论文
2020-02-19 10:09:28
摘 要
到2035年左右,中国已经在全面建成小康社会的基础上再奋斗了十五年,基本实现社会主义现代化,人们对于汽车功能选择会更加多元。
对于未来的都市年轻群体而言,“城市-郊区”这种体验式的生活在今后越来越常见。人们结束了一周快节奏、高强度的城市工作后,周末想要出门远离城市放松娱乐。或是带上自己的音响设备去森林之中放声歌唱;.或是带上自己的投影设备与自己的家人去大草地来一场野外电影;或是带上自己的山地自行车去环山公路享受骑行;亦或是带上自己的烧烤设备来到水库旁边来一场烤肉聚会。
“城市-郊区”休闲娱乐方式成为人们闲暇之余远离城市、亲近自然、放松身心、体验生活的主要方式。因此本次设计旨在为未来都市年轻人设计出一款“大玩具”、“小帮手”型新能源汽车,能够满足城市环境的代步需求和城市外的自由休闲时间并具有一定载货能力的交通工具。在未来自动驾驶技术成熟的背景下将轿跑与小皮卡结合,设计一款跨界“新物种”汽车。
关键词:未来;城市-郊区;都市年轻群体;新能源汽车;跨界车
Abstract
By 2035 or so, China has struggled for another 15 years on the basis of building a well-off society in an all-round way, basically realizing socialist modernization, and people will have more diversified choices of automobile functions.
For the future urban younger groups, the experience of "city-suburb" life will become more and more common in the future. After a week of fast-paced, high-intensity urban work, people want to go out and relax away from the city on weekends. Or bring your own audio equipment to the forest to sing; or bring your own projection equipment to a field movie with your family on the grass; or take your mountain bike to the mountain road to enjoy cycling; or bring your own barbecue equipment to a barbecue party near the reservoir.
"City-suburb" leisure and entertainment has become the main way for people to stay away from the city, get close to nature, relax their body and mind, and experience life in their spare time. Therefore, this design aims to design a "big toy" and "small helper" new energy vehicle for the future urban young people, which can meet the demand of the urban environment and the free leisure time outside the city, and has a certain cargo carrying capacity. Under the background of mature auto-driving technology in the future, a cross-border "new species" car is designed by combining sedan car with small pickup truck.
Key words:Future;City-suburb;Urban younger groups;New Energy Vehicle;Crossover
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 研究目的及意义 1
1.2 课题研究内容和目标 2
1.2.1 研究内容 2
1.2.2 研究目标 2
第2章 市场调研与分析 3
2.1 新能源车型特征及发展趋势 3
2.1.1 新能源车功能特征 3
2.1.2 新能源汽车设计特点 4
2.1.3 新能源汽车造型特点分析 5
2.2 本章小结 7
第3章 设计的相关说明 8
3.1 设计理念 8
3.2 设计定位 8
3.2.1 用户定位 8
3.2.2 背景定位 8
第4章 方案设计 9
4.1 方案推敲 9
4.1.1 二维推敲第一阶段 9
4.1.2 数模推敲第一阶段 12
4.2 方案深化 12
4.2.1 二维推敲第二阶段 12
4.2.2 人机布局图 14
4.2.3 数模推敲第二阶段 15
4.3 方案确定 16
第5章 模型制作 18
第6章 总结 22
参考文献 23
附 录 24
致 谢 26
第1章 绪论
1.1 研究目的及意义
随着全球能源紧张局势的加剧和生态环境的恶化,特别是2008年以来的全球金融危机,面对原油价格高涨和日益严峻的节能减排压力,大力发展新能源汽车已成为世界汽车行业竞争的新焦点[1]。
同时我国经济建设的快速发展和人民生活水平的普遍提高,汽车正以前所未有的速度进入每个普通人的家庭。特别是中国加入世贸组织后,汽车价格逐步大幅下降,刺激了中国私家车的消费[2]。
新能源汽车正影响着全球汽车市场发展。随着技术进步与时代发展,新能源汽车的重要性也在不断地提高。新能源动力的出现所改变的传统车型的硬点结构,将使得这一类车型在造型方面与传统燃油车有较大的不同并迎来多方面的突破。作为汽车设计制造的主要环节之一,由于新能源汽车的行驶驱动方式与传统汽车有着明显不同,车身造型设计越来越受到人们的重视,因此也有着独有的设计风格和特点[3]。而新能源车到底应该是什么样子的,各大车企主机厂和设计公司也都在探索研究。这也将是会突破现有审美体系的。
年轻人正逐渐成为汽车消费的大户群体,而年轻人也越来越不局限于寻常城市的娱乐生活,踏青、郊游、户外等慢慢成为部分年轻人的假期闲暇时的娱乐休闲方式,所以为未来年轻人设计一款满足其需求的出行工具也是有其合理性的。
未来的都市年轻人,经过一整天的工作劳累,下班后不需要再自己全神贯注的驾驶着自己的爱车,只需要上车沉浸在虚拟娱乐中,成熟的自动驾驶技术便会智能的将车辆行驶至目的地。
设计的目的在于设计一款能够满足城市的日常代步需求和城市外的自由休闲的新能源交通工具,也具有一定的载货能力,运动性与舒适性并重,又能在城市中代步行驶,优雅有风度,通俗点就是能在城市中开的轿跑与小皮卡结合的跨界车。
以“未来十五年年轻人理想的交通工具”为设计理念,为用户提供舒适和自由移动的空间体验。能够满足城市的日常代步需求和城市外的自由休闲的新能源交通工具。
目前,类似“城市-郊区”这种体验式的生活在今天越来越常见。人们结束了一周快节奏、高强度的城市工作后,周末想要出门远离城市放松娱乐。或是带上自己的音响设备去森林之中放声歌唱;.或是带上自己的投影设备与自己的家人去大草地来一场野外电影;亦或是带上自己的烧烤设备来到水库旁边来一场烤肉聚会。我的设计目的在于为人们设计出一款“小帮手”型新能源汽车,而在此时我们做设计应该顺应社会潮流,“城市-郊区”休闲娱乐方式成为人们闲暇之余挣脱束缚、亲近自然、放松身心、体验生活的主要方式。
1.2 课题研究内容和目标
1.2.1 研究内容
本次命题专门针对未来的自动驾驶的新能源汽车,在造型、空间布置和功能用途上创新,去探讨未来新能源汽车的发展趋势。同时从年轻用户群体的角度出发,了解未来人们的都市生活,从而使设计出来的未来城市新能源汽车更加好的服务人们的生活。
首先,通过对现有新能源汽车的发展现状和驾驶体验研究分析,分析其外形特点、功能合理性等影响其使用的设计因素,并对现有智能出行自动驾驶新能源的设计理念和设计风格进行了比较分析。对比分析他们的优缺点和同异性,并结合当下流行趋势探寻新能源汽车未来发展方向。在造型设计中,以轿跑姿态为基本框架,结合人机工程学原理,绘制、评估、筛选大量的草图,确定相对最优的建模方案。进行三维建模并在建模过程中不断推敲修改,完成最终设计。
设计过程如下:确定问题→调查研究→确定系统目标和功能→制定方案→建立模型→综合评价,方案选择与优化→完善设计→完成模型。本次毕业设计项目的技术路线是以“系统性(原理层面上)”为基础,采用汽车造型设计方法(技术方法层面),二者相辅相成,贯穿整个设计过程,为完成整个设计提供了基本保证,以最终达到更好的效果。
1.2.2 研究目标
本次命题所研究的对象是“城市-郊区”新能源汽车,所以在设计中要格外注意在满足城市日常代步需求的同时也具有一定的载货能力,运动性与舒适性并重,在城市中行驶,不失风范,以及自动驾驶技术带来的造型革新性,舒适性,平稳性,人机交互方式等。
结合互联网技术、自动驾驶技术、虚拟现实等技术,模拟未来城市新能源蓬勃发展的汽车年轻用户的心理和用户需求,创造出满足未来城市新能源理念的汽车。
第2章 市场调研与分析
2.1 新能源车型特征及发展趋势
2.1.1 新能源车功能特征
在众多新能源汽车中“纯电动汽车具有节能、排放低、能效高及技术相对成熟的优点,正在成为世界各国大力发展的目标[4]”。
电动汽车相比传统的燃油车在功能上有许多优点。环保是其优势之一,环保性能当然不必怀疑,虽然电是二次能源,但由于它可以集中处理排放,比一辆在街上行驶的单排气发动机汽车更容易管理。对于一个人口众多的大城市来说,这是非常重要的,即使国内大多数火力发电厂,也可以采用错峰充电。电力、尾气集中处理、发电厂可设在偏远地区。电池也是剧毒物质,但是它们包装良好、外表结实,并且不会像燃油车一样直接排放到空气中,这会直接导致人们身体的不适。只要电池的废弃处理方向控制良好,电动汽车当然是非常理想的环保型汽车。
电动汽车的另一个主要优点是运行时产生的噪音低。从技术角度看,与内燃机驱动的产品相比,电气化产品最大的优点是可控性。你可以想象一下,如果你家里的空调冰箱和洗衣机是由发动机驱动的,你可能会直接抛弃它们。电动车可以理解为一种家用电器,它是电气化的。当然,它和家用电器具有一样的舒适性。至少噪音和振动是完美的。现在城市中,对噪音污染的治理也是一个比较严重的问题,而电动车的这一噪音小特点恰好从一定程度上缓解了这个问题。
电动汽车在动力上对内燃机有一定的优势,因为电机的线性度较好,模型更精确,从控制的角度来看,电机的控制比内燃机精确很多倍,所以特斯拉0-96码的加速时间仅为1.9秒,几乎相当于很难找到一辆能加速这么快的内燃机车。
电动车在结构性能上也有许多优点。比较一下电动汽车和传统汽车的底盘、动力系统等会发现,电动汽车的结构要简单许多。在维修方面,电动汽车几乎不需要花钱,比如更换三个过滤器的机油,更换火花塞,这些电动车都不需要。随着车联网技术的发展,在车辆发生故障后,制造商可以通过远程在线诊断发现问题,直接发送配件进行更换,这将大大降低车辆的维护和维修成本。由于结构简单,空间充裕,电动车大多采用四驱,而正是因为采用四驱,也让电动车省去了许多复杂的传动系统,并且,由于不需要燃油发动机,电动车还省去了进排气系统。
2.1.2 新能源汽车设计特点
对于新能源汽车,最常见的设计风格是简约风。用户对产品的认知来自于他们自己的感官体验。用户的直觉感官体验包括听觉、视觉、触觉等要素,与汽车设计的外观、形状、材质、色彩等要素相对应[5]。而极简主义风格的特点是将设计元素、颜色、灯光和材质简化到一个低限度,但它需要高质量的颜色和材质(如图2.1,图2.2)。因此,简单的设计总是很有内涵的,经常取得以少胜多、以简胜繁的效果。随着汽车电动化的不断发展,电动汽车在未来汽车市场中必定占有一部分份额,简约主义风格的车造型加上一些电动车高科技的有机元素已经成了电动汽车设计的主流。同时“人们对汽车外形的需求已上升到精神和情感需求的水平,汽车不再是人类简单的物质产品,而是人类精神和情感寄托的场所。因此,在汽车造型设计领域,充分关注人的情感需求已成为一种新的设计趋势[6]”。在汽车设计时,设计思路的步骤一般为:找到意向图→抽取意向图设计元素并转化→结合具体设计车型进行调整→在造型型面上获得相应的特征。
图2.1 天际ME7
图2.2 本田e
2.1.3 新能源汽车造型特点分析
目前市场上,电动车已经占据了一部分比例,其中特斯拉是电动汽车产业化的先驱企业和佼佼者(图2.3),对比电动汽车和传统的燃油汽车,会发现很多电动车的造型特点。
图2.3 特斯拉model 3
- 简约趋势
对比现有的新能源汽车与传统汽车,在车身的大快曲面上,新能源汽车的大曲面越来越规整、简约,通过简洁未来的设计感营造科技电动的感觉,摒弃了传统燃油车复杂、线条多、要素多的设计特点,而更趋向于整体的形体雕塑的塑造,更偏向于雕塑感。如图2.4,2.5在车身侧面的塑造上,电动车的侧身减少了过多的造型起伏,显得更加整体美观。
图2.4 大众Vizzion concept 图2.5 大众 帕萨特2015
- 细节处理
细节的塑造体现在多个地方,如格栅、轮毂、车灯等地方,这些部位的造型设计趋势也是更加的未来、简约和富有科技感。
(1)格栅
因为电动汽车所需要的进气量远低于传统燃油车,所以在进气格栅方面可以区别于传统燃油车的“大嘴”式格栅(如图2.6),可以采用大面积封闭格栅设计,来营造电动科技感(如图2.7)。
(2)车灯
车灯设计也是在汽车设计中营造未来科技感的一个重要元素。
(3)轮毂
图2.6 Mercedes-Benz Vision Maybach 6 Cabriolet Concept (2017)
图2.7 Mercedes-Benz Vision EQ Silver Arrow Concept (2018)
2.2 本章小结
“汽车是现代科技、人文、经济等诸多因素的综合。汽车设计的美学元素不仅体现在形式、色彩、质感等艺术方面,而且与科技、经济、文化、市场等领域有关[7]”。随着汽车已成为人们生活中不可缺少的一部分,人们对汽车的需求已从功能性汽车转变为社会地位、个性和艺术品位的精神表达[8]。在此阶段,可以发现现有的新能源汽车的大发展思路还是沿袭着传统燃油汽车,虽然整体造型趋势上有相似性,但是在大体的造型风格上还是有一定的区别,会更凸显简约及科技感,相对于有个更大更完整的空间布局设计,而且随着自动驾驶技术的不断发展与研究,用户对内饰空间的乐趣要求会越来越高,所以,未来城市新能源汽车的发展不会仅局限于造型的变化,在功能上也有一定的创新,未来汽车趋势是形式追随情感的,感性的,以人为本和用户体验的,满足用户的功能与精神需求。
第3章 设计的相关说明
3.1 设计理念
“概念往往面向前瞻未来,概念提示的却又恰巧是当下,今天之后的明天就是未来[9]”
以“未来十五年年轻人理想的交通工具”为设计理念,为用户提供舒适和自由移动的空间体验。能够满足城市的日常代步需求和城市外的自由休闲的新能源交通工具。
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