汽车外饰的历史与发展(3)

早期汽车轮胎裸露、车型方正且车顶高，空气阻力巨大。因此早期空气动力学用于降低风阻，即在车上覆盖光滑的外衣，将外露的零件包裹[7]，如图3所示。

图3 气动饰件的演化

流线型能有效覆盖车轮，降低整车风阻[8]，而且能避免鱼雷车的缺陷，因此追求急速的汽车都采用这种全覆盖的外观，如图3所示。

为提升汽车的空气动力学性能，汽车外侧包裹的部件越来越多，这些部件的出现和演化代表着汽车外饰件的发展与演变。

1937年奥迪的前身Auto Union生产了一台搭载16缸发动机、配合流线型车身的赛车，如图3所示，创造了406.3 km/h的纪录。但再次创纪录时因侧风而失控，设计师认为这样的车尾造型有助于降低空气阻力。事实由于车型尾部造成空气摩擦而会增加风阻。

1956年机械师Michel May在读大学时堂兄购买了一台保时捷550 Spyder，他从机翼产生升力得到灵感，将机翼反转得到反向力让汽车增加抓地力，如3所示。

1.3.2 气动性不断提升

美国赛车品牌Chaparral的车手Jim Hall是将汽车空气动力学进行二次革新的主要人物。1963年Jim Hall打造的赛车Chaparral的空气动力学性能成为致胜绝招。后来，Chaparral 2C赛车采用人工实时调节的后扰流板。刹车和弯道时增加尾翼迎角增加下压力，直道减少迎角降低风阻。

1.3.3 发展现状

进入21世纪越来越多的车企开始使用气动饰件提高车辆的空气动力学表现，减小车身阻力，提升整车燃油经济性和动力性、操控性。目前，气帘、气坝、Air Breather、尾部扩散器和底护板等气动饰件开始被应用在常规量产车型中[9-10]，如图4所示。

图4 气动饰件

1.4 前端模块

前端模块的发展很晚，模块化的前端概念由大众公司最先提出并于1990年代开发出了全金属的前端支架，并成为第一家应用前端模块（大众VW和奥迪车型）的制造商。随后前端模块被欧洲、亚洲及北美等汽车制造商广泛采纳。

1992年大众Golf首次将前照灯、空调冷凝器、水冷器、发动机罩锁和其它功能件集成一个安装支架的前端模块。前端模块由模块供应商完成组装并送到整车厂总装线，再由整车厂组装到车身。通常采用螺栓将前端模块连接到翼子板支架（车身侧外板）和纵梁。

2000款奥迪A2的前端骨架是由钢和短玻纤增强PA6注塑成型的组合结构，它将钢的结构完整性与复合材料成型性好的优势集于一体如图5所示，实现减重30%和降本5%。

2002款宝马Mini Cooper的前端骨架是由粒状长纤维增强聚丙烯注塑成型的全复合材料结构，不含钢嵌件。该车型是首次将PP-30%LFT作为前端模块的材料（图5），实现了减重30%和降成本25%，与以前的系统相比减少了20个部件。

图5 前端模块的演化

2004款Kia Cerato的前端支架是第一次用模内组装（嵌入成型）技术生产的塑料/金属前端骨架（钢和30%玻纤增强PA6注塑成型），如图5所示。该骨架的刚性/质量比在当时的性能是最好的。它实现减重40%和降成本30%，实现了材料的回收利用。

2005款大众Polo的前端骨架是钢与长玻纤增强PP粘接的混合系统，是世界上第一个粘接的混合支架，如图5所示。它采用一种结构粘合剂，最大程度地实现了金属与LFT-PP的强力粘接，降低了应力集中，而且载荷的分布也更好，同时还提高了刚性和承载能力。

进入21世纪汽车前端模块的发展迅速，作为汽车模块化的核心部件成为了各大整车厂研究的重点。前端骨架化装配对传统装配工艺提出了调战，由小集成逐步演化为大集成，装配在前端模块的结构件越来越多，笨重的钣金件变成了轻质的塑料件，前端模块承载与发挥的作用越来越大。同时，这也对前端模块的材料和工艺提出了更高要求[11]。

2007款Jeep Wrangler的前端骨架是第一个用于“Body-on-frame”汽车上的组合结构支架。它由PPLFT注塑而成型，然后采用一种可不再对材料表面进行预处理的粘合剂粘接到钢加强结构，提高了产品的刚性和耐久性，与所替代的焊接钢支架相比减重15%并降成本25%。

2007款Ford Edge的前端骨架是一种全复合材料长玻纤增强PP的骨架，与钢或混合材料支架相比重量和成本均得以降低，也提高了福特汽车生产线的装配效率。

长安汽车2011年车展展示了配有全塑前端模块的CX30紧凑型轿车，将22个金属零部件组成一个注塑成型部件，极大地简化了前端结构实现减重40%（约4 kg）。

2 汽车外饰的发展

文章来源：《中国历史地理论丛》 网址: http://www.zglsdllc.cn/qikandaodu/2020/1229/427.html