1、 1 毕业设计 开题报告 工业设计 城市小型交通工具设计 一、选题的背景、意义 多年来 , 能源短缺和环境污染是制约各国经济发展的两个不容忽视的因素 , 它们直接影响到一个国家能否获得可持续发展的重大线路问题 , 因此受到了世界各国的重视 , 正在引起国际社会的密切关注。开发能够取代汽油的新能源及以新能源为动力的汽车已成为人们关注的热点问题 1。生产和使用环保型、零污染的绿色汽车 , 将是未来汽车工业的最佳目标 , 同时也是人类保护自身环境的最佳选择。绿色环保汽车是新世纪汽车工业发展的方向。 能源危机导致中国当今油价持续飙升 、环境污染日益严重、有车族的增加导致驾驶环境越来越拥挤这些都是中国汽
2、车发展面临着的问题与挑战，在这种现实情势下，发展城市小型的新能源汽车是解决问题的最佳选择。 小型车具备价格便宜，使用成本低，停车方便等优点，应当成为很多消费者的购车首选。就国家情况而言，我国经济的持续高速发展造成能源消耗日益加剧。作为国家支柱性产业之一的汽车业，是原油消耗“大户”。目前，我国车辆燃油使用量已占原油消耗总量的近 40%，而且随着经济的继续发展，越来越多的人成为有车一族，汽车对能源的消耗还在不断增加。毫无疑问，在资源有限的情况 下，为了让更多的人能够享受到汽车带来的便利，真正建成节约型社会，国家必然会不断加大扶持力度，鼓励油耗低、使用方便的小型车发展。赵福全语：“人口基数庞大的中国
3、理应大力提倡和普及小型车。这无论对于国家还是消费者，都是大有裨益的。” 二、相关研究的最新成果及动态 （一） Smart 发布配备钠镍氯化物充电池的小型电动汽车 Fortwo ev 德国 Smart 在第 76 届日内瓦车展上展出了双座小型车“ Fortwo”的电动汽车“ Fortwo ev”。输出功率为 30kW 的马达配备额定电压为 300V 的充电电池。该车与2 2006 年 1 月 底在 Smart 举行的技术论坛上公开的车辆为同一款车型。马达及变速箱等动力传动系统由英国 Zytek 公司开发，充电电池采用 MES-DEA 公司生产的“ Zebra battery ”。该电池称为钠镍（
4、 Na-Ni）氯化物充电电池，容量为 12kW/h，重 60kg。该电池的特点是：充电 4 个小时，容量即可从 20%达到 80%，即使充满电也只需不到 8个小时。充电电池的寿命方面，可保证充电 1000 次或使用 10 年。 充电电池的成本目前只占采用汽油发动机的 Fortwo 的价格的一半，普通汽油车的燃料成本为每公里 0.06 欧元，而 Fortwo ev 只有 0.02 欧元，因此行驶成本可以减至汽油车的 1/3。 Smart 公司表示，像伦敦这些城市，如果在市区中心地带行驶，就会征收每天 8 英镑的环保税，而如果驾驶的是电动汽车，就可免收这一税金，因此即使购买了价格比汽油车高的 Fo
5、rtwo ev，也可弥补成本上的损失 2。 （二） 德国大陆集团推出面向超小型车的经济型启动 /停止系统 通过提供适用于启动 /停止系统的经济型部件，德国大陆集团使超小型车也能够实现成本节省。在发展迅速的发展中国家，如印度或中国，低价车的市场需求量非常大。与此有关的挑战在于快速和有效地降 低油耗及污染物排放。大陆集团的策略是在推动环保及经济适用车等汽车业大趋势的过程中发挥重要作用。 因此，大陆集团的车身电子系统部研发了一种新型控制单元。该控制单元使汽车生产商有可能在很短的研发时间内向超小型车提供自动启动 /停止系统。在车辆静止不动时，例如在交通堵塞中或者在红灯前面，该系统会使发动机自动熄火并在
6、驾驶员想再次启动时在不到 1S 内重新启动。大陆集团预计大城市的日油耗可因此降低达15%3。 （三）小型车用转向柱电动助力转向系统推出 日本捷太格特股份有限公司推出了小型车用转向柱电动助力转向系统 该系 统通过改变固定结构及扭矩传感器结构，重量比原产品减轻了 8%。 3 图 2-1 小型车用转向柱电动助力转向系统 对该系统实现小型轻量化贡献最大的是简化了同定转向柱的结构。原产品因需要支撑扭矩传感器的电控单元 (ECU)等，支架的形状比较复杂，而新产品将 ECU 与传感器分离，使其与助力马达的齿轮减速器壳体融为一体。另外，用于调整倾斜度的支点 (倾斜磁轭 )也与壳体合为一体，从而简化了壳体的形状
7、，实现了整个系统的小型轻量化。另外，该小型车用转向柱电动助力转向系统是以多款车型通用为前提开发的 4。 （四）大发两厢小型车再改版 可爱造型锁定粉领 近日，日本大发对曾在 2004 年底推出的这辆造型可爱的大发 Move Latte 小车产品线作了一些调整，而新车动力系统的环保排废与油耗表现更为优异。 日本大发原厂表示，即日起在日本国内授权销售的 2007 款更新版本 Move Latte，依照诉求的目标客层不同，分为 VS 与 VS Cool 两种，目标客户分别以年轻粉领上班族与年轻男性为主要消费群，并也针对产品包装进行了一番调整，甚至连仪表座的造型都各有特色，另外在车内空间方面，全新导入后
8、座椅前后可滑移 225mm 的配置。 仅有不到 3.5 米的车身长度，要如何提供最大的乘用空间与最多变的空间机能，还要以女性用户为出发点，这一点便是这次大发推出 Move Latte 最重要的诉求。利用休旅车最常使用的挑高车顶设计手法加上 2390mm 的超长轴距，大发硬是在 Move Latte 超迷你的外观尺码内，挖出达到长 1970mm、宽 1310mm 的宽敞车室空间，而且四个车门开启角度也已逼近 90 度，以方便乘员上下车。 （五） 长安 H 系列发动机成功点火 重庆长安汽车股份有限公司自主创新研发的 H 系列发动机成功点火。这是长安汽车开发的 1.1L 1.6L 全新发动 机，技术
9、上可与当今世界最优秀的发动机媲美。 H 系列发动机为直列 4 缸、 16 气门的全铝发动机，是长安汽车融合国际先进技术进行自主研发的最新成果，具有完全自主知识产权，突出了长安汽车在节能、动力、环保、安全、舒适等方面的特点，将为消费者带来更多的高品质体验研。 H 系列发动机具有“高功率、高扭矩、低排放、低油耗”等突出优势，长安汽车计划将其搭载自主品牌轿车的主力车型，于 2010 年投产，可满足未来 2010 2025 年4 汽车市场的需求。 H 系列发动机的点火成功，不仅标志着长安汽车在自主研发领域迈向了新台阶，也标志着长安发动 机技术已完全达到国际领先水平 5。 三、课题的研究内容及拟采取的研
10、究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标 （一）研究内容 一般家庭之所以都购买小排量汽车，主要是因为小型车的好处很多。首先是占地空间小，无论到任何地方停车都很方便；第二是耗油低，每个月可节约不少日常开支；第三是少交汽车保险和汽车通行税等。因此，权衡起来，许多家庭觉得购买小型车更合算。 据有关统计数据显示， 2005 年上半年，我国轿车市场出现两个明显的特点：微型车 (A0 级 )、紧凑型车 (A 级 )的市场份额增长遥遥领先，其中微型车的增长高达 58.3%，紧凑型车的增长达到 33.3%。相比之下，中高级汽车市场却出现了 5%左右的下滑。这与上述这些小排量小型车的增长，形成了鲜明的对照 6。
11、 汽车造型是汽车设计的灵魂。现在很多自主品牌车型在造型上进步明显，有的让人眼前一亮。一些厂家的品牌意识在增强，产品系列体现了很明显的品牌特征。这一方面说明厂家的设计能力在提升；另一方面也是由于消费者的审美品味在提高，看不上过去很多走“山寨”路线的车，认为开那样的车没面子 7。 未来交通工具的设计创新必须是建立在后工业时代的大背景下的，工业生产的核心特征是“标准化基础上的规 模经济”，而后工业生产，至少就目前已经看得见的趋势而言，是“个性化服务基础上的规模经济”。现代主义追求的是美的本质，后现代主义注重的是美的目的，而在两者基础之上的设计创新则应该是美的有效传达 8。 人们总是以物品占有和富足为
12、理想，但人们追求自我存在的意识和追求差异性的欲望也永恒不变。所以当后工业社会满足了物质的富足之后，人们开始追求一种精神层面的满足，在自我表现上以个人审美为评价标准。从这一点看，后现代主义的多元化艺术无疑更符合现代的设计需求。多样的表现形式为交通工具产品的设计创新提供了广阔的发展空间，而 作为工业文明的代表，科技的构筑物从来就不缺乏现代主义的5 理性特征，那么强调主观情感表达的表现主义和强调了识别作用的新装饰主义两种美学思想在后工业时代的拓展和延伸或许可以帮助我们完成设计思维创新的理论框架。 而从非主观因素来看，产品形态会具有一个特殊的属性，它表现为“启蒙”性的精神功能，许多时候，大众审美并不是
13、形成于大众，而是被设计潮流引导的结果，大多数人并不具备准确表达、描述自己想象力的能力，虽然他们可以知道自己喜不喜欢。所以即便是脱离于消费者所描述的需求之外的形态，哪怕只是由于被动的适应于外部环境或者由产品 结构联动等内因所决定的产品形态，只要有存在的原因就有可能被认可。例如 ipod 的系列产品的成功。由此，将使用状态和使用情境两个与人和环境联系最紧密地内容纳入思维创新的理论框架就显得十分的必要。 （二）设计思路、方法 在传统观念中，小型车意味着便宜，而便宜也意味着造型、配置、性能等方面不如大中型车。随着汽车业发展，汽车企业技术明显提升。这一点从目前小型车的外观和内饰上充分体现出来 9。比如，
14、一些新技术被应用在小型车上，使小型车配置更丰富，车灯、车轮等细节都改进了，也更加精致。很多概念车是将新能源技术与小型车结 合，不但外观抢眼，而且使小型车的含“金”量大大提升，改变了人们对小型车低配或技术落后的固有观念。 奔驰 Smart、丰田 IQ、通用新 Spark 等在造型设计上都很有特点。小型车设计最突出的特点是造型“趣味性”十足。目前，产品设计从适应社会化大生产的需要逐步转移到满足消费者个性化需要，小型车个性化时代已经到来。在造型设计上传达“人”与“车”的互动，这种趋势在将来的汽车造型设计上会凸显 10。 从造型上说，小型车中两厢款的造型比较时尚、现代，紧跟社会潮流；小型车的三厢款比较
15、家庭化，整体造型略显局促，不够舒展。现在 的汽车消费群体越来越年轻化，这些人相对来说会选择时尚、现代的两厢车，所以两厢小型车的市场空间比较大，这也是我们设计的发展方向。随着技术进步，汽车造型设计逐渐突破“厢式”概念。简单地说，异形化就是各种造型因素的融合和突破，具体的造型风格已经不能够用“扁平”、“圆润”这样有明确指向的词汇来形容。“汽车设计从最初的马车造型，发展到6 厢式造型，再到像鱼形车的流线型造型，现在是在流线型基础上加入了性格因素，以线条勾勒出车型的性格特征。”中央美术学院设计研究所副所长王选政说。 1.扩大设计概念 概念设计本身是属于交通工具 整体设计的一个程序，是设计者对交通工具产
16、品设计构成一种前期的设计舰划，可以被归结为一种对产品总体的描述。尽管是尚未形成具体同标的设计纲要，但是这个概念性的总体描述将会直接影响设计的创新程度。比如我们可以将个课题描述为“汽车”设计、“轮上装置”设计或“交通工具”设计，甚至是“出行”的设计、“移动”的设计、“载运”的设计等等不同的概念范围。其中“汽车”的概念最为固定，即便它也也含了分类，但是分类本身并不能帮助思维的创新，也就是说起到限定作用的前缀的多少与概念的扩大化没有直接关系：而“装置”、“工具”的概念可以帮 助设计人员突破现有的汽车形态的局限、从更全面的角度去看问题；当最终被抹去了主体的概念出现的时候，设计就更接近了设计的本源。 2
17、.追溯形态语言 如果说人与人之间的交流很大程度上是依赖语言的话，那么人与物之间的沟通就无法舍弃物的功能及形态的传达，毕竟它是人们对产品的第一直观感受，它表现出一定的性格，拥有自己独特的生命力，能够让人在使用的过程中产生直观的感受、感觉、情感等心理及生理的反应 11。从设计的指导思想上对交通工具产品形态的追本溯源就是要强调美学原则应用的合时代性，强化设计理性的考量，而这个反溯的过程只 能依赖对产品形态语言的深入研究 12。 将产品的形态形容成一种语言己经不是什么新的概念或者说是新鲜事物，譬如研究形态语言的构成，这就涉及到研究产品形态语言必须要考虑的其表现对象的创造性、功能合理性、安全性以及所涉及
18、到的空间、材料、造型、色彩、经济性和价格等系列因素。 3.重建使用情境 构建使用情境就是设计生活方式，重点是挖掘潜在需求，同时注意需求变化。就像对所有的终极需求进行描述，人们对解决出行的问题一样有一个理想化的解决方7 案。最完美的交通工具应该就是孙悟空的“筋斗云”吧，招之则来，挥之则去，无形无质却可 瞬息千里。我们可以由此构建一个理想的使用情境，而能够使人们随心所欲的出行但不用照管的交通工具就是人们的潜在需求，所以人们提倡能够接轨高速轨道交通的公共交通模式，所以电子技术的些微进步总能够被迅速的普及到私家车上；潜在需求被两分为公共的 (Public、 Common)和私人的 (Personal、
19、 Private、 Individual s)二元对立。那么短期的使用情境模型也应该加以区分，就个人的中短程交通来说，随心所欲的交通工具应该是使用情境的立意目标 13。 （三）设计难点 麻雀虽小，五脏俱全。小型车虽然在体积 、重量等方面与一般车辆有很大差别，但是汽车该有的东西它却一样都不会少 14。这对于设计者来说，如何将车体结构安排好将是一个不小的难题；小型车，第一个突出的就是一个小字，但是，从人性化、个性化的设计角度来说，让驾驶者或者乘坐者感觉不到空间上的压迫感，创造一个良好的驾驶 /乘坐环境这是必须的，是作为一辆成功的汽车所基本具备的条件。 中央美术学院设计研究所副所长王选政认为，汽车造
20、型设计将会迎来一场变革，而小型车无疑将成为这场造型设计革命的领头羊。对造型风格的独特要求，是导致小型车“异化”的一重要原因。从尺寸和比例 的角度来看，小型车天生趋向于卡通造型。大型车的线条能够充分拉开，容易突出速度感，小型车则只能用短促有力的线条突出活泼动感。只有和其他产品有所差异，才会引起消费者注意。到未来，汽车设计将完全突破厢式车的思路，发动机舱没有了存在的必要，整车造型很可能会突破现代人的想象，到时候惟一需要解决的，就是人们审美观念的问题了 15。 在现下绿色环保的潮流下，汽车的设计也在往绿色化发展，尤其在汽车的动力选择方面。绿色汽车的动力选择有三种技术路径：改进现有发动机和整车系统的能
21、效，在现有发动机上使用更清洁的非石油燃料、汽 车电动化。各种绿色汽车技术将长期共存、互为补充，综合考虑技术成熟度和节能减排潜力，电动汽车尤其是插电式混和动力和纯电动汽车很有可能成为中长期内 (2015-2030 年 )最重要的技术路径。镍氢电池由于技术成熟和安全性好，是目前混和动力汽车电池的主要选择，但难以满足更高电8 动化程度需求；锂电池是下一代电动车电池的最佳选择，预计未来 3 年左右将替代镍氢成为电动汽车电池的主流。动力电池产业链中，电池成组和关键材料的技术难度高、盈利空间大，此领域内取得技术突破和领先优势的厂商将较容易向产业链前、后环节整合，成为产业发展壮大 的最大获益者。 （四）预期
22、达到目标 1.文献检索、开题报告和论文综述各一份； 2.城市小型交通工具草图若干 3.城市小型交通工具效果图若干 4.设计展板效果图和模型制作 5.毕业论文一篇 四、论文详细工作进度和安排 1、在 2010 年 12 月 13 日前完成市场调研，并完成文献综述初稿。 2、在 2010 年 12 月 27 日前完成相关外文资料的翻译、开题报告初稿。 3、在 2011 年 1 月 9 日前完成外文资料翻译、文献综述、开题报告。 4、在 2011 年 2 月 28 日前完成设计草图。 5、在 2011 年 3 月 14 日前优化并确定设计 方案。 6、在 2011 年 3 月 28 日前完成计算机辅
23、助设计效果图初稿。 7、在 2011 年 4 月 11 日前完成计算机辅助设计效果图定稿。 9、在 2011 年 4 月 18 日前完成产品工程图。 10、在 2011 年 5 月 9 日前完成设计报告书初稿、模型制作。 11、在 2011 年 5 月 16 日前完成设计报告书定稿、毕业设计展版制作。 12、在 2011 年 5 月 19 日前完成毕业设计答辩幻灯资料。 五、主要参考文献 1任振林 .绿色环保汽车发展初探 J.交通标准化 ， 2008， 7： 209-214 2Smart 发布配备钠镍氯化物充 电池的小型电动汽车 Fortwo evN.中国科技信9 息， 2006-07(20)
24、 3德国大陆集团推出面向超小型车的经济型启动 /停止系统 N.汽车及零部件，2010-07（ 09） 4 小型车用转向柱电动助力转向系统推出 N.军民两用技术与产品，2009-07(12) 5长安 H 系列发动机成功点火 N. 军民两用技术与产品， 2009-07(12) 6马力 .小型车的发展趋势 J.上海汽车， 2006， 01： 45-46 7李峻 .浓缩的美学 小型汽车的造型设计探讨 J.艺术与设计（理论）， 2009，06： 23-26 8黄蓓蕾 .全球盛行小型化消费 DB/OL.(2009-11-01).http:/ 9周熹 .绿色设计与汽车工业 J.艺术与设计， 2009， 09
25、： 120-121 10李新波 .日本小型车市场发展概述 J.汽车与配件， 2009， 44： 28-29 11任振林 .绿色环保汽车发展初探 J.交通标准化， 2008， 07： 209-214 12吴明 .江森自控 re3 锂电池小型概念车 DB/OL.(2009-12).http:/ 13王峥 . 城市小型电动交通工具的设计方法研究 D.无锡：江南大学， 2007 14恰安沃格尔 .CREATING BREAKTHROUGH PRODUCTSM.北京：机械工业出版社， 2004 15Keiji Kakudate.Calculation Model of CO2 Emissions for Japanese Passenger CarsDB/OL.(2002-2). kakualicia.mm.t.u-tokyo.ac.jp
