客車車燈造型設計探究論文

　　客車車燈是提供照明和信號的安全性外觀部件，主要包括前照燈總成和后尾燈總成，是客車主動安全系統(tǒng)的功能部件，也是客車重要的外觀裝飾性部件，是人們選擇購買產(chǎn)品時經(jīng)常關注的部分。車燈作為汽車的眼睛，在整車造型中具有畫龍點睛的作用，車燈設計不僅體現(xiàn)出了整車的類型、功能、檔次、特征，還體現(xiàn)出整車品牌形象、造型基因特征，是影響客車安全與美觀的電氣產(chǎn)品。因此，客車車燈造型設計是非常重要，也是衡量整車好壞的關鍵因素之一。本文以一汽客車為例，介紹客車前后大燈造型設計的思路與方法。

　　1客車前后大燈的結(jié)構(gòu)與功能

　　1.1前照燈的結(jié)構(gòu)與功能

　　前照燈由近光燈、遠光燈、轉(zhuǎn)向燈、位置燈組成。主要功能是照亮道路，讓駕駛者能夠監(jiān)視道路情況，及時看清障礙物并做出反應。前照燈射出的燈光影像也可以給對面來車作為識別信號［1］。前照燈結(jié)構(gòu)主要由燈面罩、裝飾罩、光源、反射鏡或透光鏡、燈后殼等組成。

　　1）燈面罩采用玻璃或者塑料材質(zhì)，有帶花紋和無花紋兩種。作用一是將反射鏡反射出的光線全部沿著光學軸線平行射向遠方，符合法規(guī)要求的光形；二是造型美觀。

　　2）裝飾罩采用PC材質(zhì)，主要作用是增強車燈內(nèi)部造型美觀。

　　3）光源燈泡是車燈的光源，一般采用的有鹵素燈、氙氣燈、LED等。它們有各自的特點，燈泡的亮度以及光線的射出方向直接決定了汽車照明的效果［2］。

　　4）反射鏡采用BMC材質(zhì)，有多拋物面、自由曲面、投射鏡等的類型。作用是燈泡位于反射鏡的焦點上，燈泡發(fā)出的光經(jīng)反射鏡反射形成平行光，再經(jīng)過透鏡（配光鏡）的散射、偏轉(zhuǎn)作用，以滿足相應法規(guī)的要求，達到既照亮路面，又可防止眩目的作用。透鏡為帶配光花紋的玻璃制件［1］。

　　5）燈后殼采用ABS塑料材質(zhì)。主要作用一是固定車燈零件，二是車燈與車身聯(lián)接。

　　1.2后尾燈主要結(jié)構(gòu)與功能

　　后尾燈由制動燈、轉(zhuǎn)向燈、位置燈、倒車燈、后霧燈組成。主要功能是給其它車輛提供信號的裝置。后尾燈結(jié)構(gòu)主要由燈面罩、裝飾罩、光源、反射鏡、燈后殼等組成，其材質(zhì)與作用與前照燈類同。

　　2客車車燈造型設計發(fā)展趨勢

　　自1912年采用電氣照明至今，隨著汽車的發(fā)展，車燈經(jīng)歷了一百多年的演變，現(xiàn)在的車燈是集光學、電學、心理學、材料學與造型設計于一體，其功能由單純的照明發(fā)展到現(xiàn)在的造型美觀、安全智能的電子電氣產(chǎn)品。從1928年第一輛國產(chǎn)客車誕生至今，客車前后車燈造型發(fā)展的主線是隨著燈泡科技的進步和客車的發(fā)展而演變的。車燈造型包含兩方面，一是外輪廓形狀，二是燈內(nèi)部造型。它們是隨著燈泡、制作工藝、材料、車身造型等技術的發(fā)展而變化的，如圖1所示。主要變化概括起來有以下幾方面。

　　1）光源燈泡的變化由白熾燈到鹵鎢燈，到鹵素燈、氙氣燈、LED燈和光導纖維等。

　　2）車燈位置由最初的車燈單體安裝在車身外部，到車燈單體或組合體形式嵌入安裝在車身表面［3］。

　　3）車燈組合變化經(jīng)歷了由獨立的單個圓形燈體，到方形燈體到多個燈組合成一體融入車身造型中。

　　4）外輪廓形狀由圓形燈到方形燈，到滴水燈、柳葉眉燈再到現(xiàn)在的造型多元化，有的平整端莊整齊劃一，有的棱角鮮明寓于變化，有的形狀多變怪異另類，還有的標新立異獨樹一幟。

　　5）燈的數(shù)量在數(shù)量上也經(jīng)歷了從一盞燈到兩盞燈，再到多盞燈及組合燈的一個過程。

　　6）車燈內(nèi)部造型從無裝飾罩到有裝飾罩再到裝飾罩隨車身造型富有變化，相互呼應。

　　3客車前后大燈造型設計

　　3.1設計定位

　　城市客車造型的發(fā)展向豪華、大型、方基調(diào)與流線型相結(jié)合的趨勢發(fā)展。我公司現(xiàn)有的12m城市客車造型落后于市場，完全不能滿足消費者的需求，特別需要造型設計全面的升級換代。在設計時要遵循以下定位。

　　1）通過對前后車燈的創(chuàng)新設計，來突出一汽客車的高識別性的品牌特征。

　　2）12m系列城市客車定位于高檔豪華，主要客戶是城市公交用車。

　　3）為了優(yōu)化成本，提高生產(chǎn)效率，采用造型設計系列化，統(tǒng)一前后圍模塊、前后車燈通用化、模塊化。

　　3.2概念設計

　　概念設計是由分析用戶需求到生成概念產(chǎn)品的一系列有序的、可組織的、有目標的設計活動［4］。概念形成的過程需要將車燈流行趨勢，技術現(xiàn)狀、產(chǎn)品定位、品牌特征、產(chǎn)品類別等信息轉(zhuǎn)化成設計思想以及創(chuàng)意靈感。這一階段可以天馬行空，任意想象，設計師根據(jù)各種信息轉(zhuǎn)化成具體的產(chǎn)品形態(tài)，通過設計草圖展現(xiàn)出來。設計草圖是將設計師的`抽象思維轉(zhuǎn)化成具體的圖像的過程，是體現(xiàn)設計靈感的雛形，是檢驗造型思路和構(gòu)想是否符合設計思想與主題。

　　3.3效果圖設計

　　對草圖設計進行評審篩選和創(chuàng)意設計元素整合后，進入二維效果圖階段，這一階段是對車燈從外輪廓設計到內(nèi)部的燈具布局，內(nèi)裝飾件設計創(chuàng)意表達展現(xiàn)的重要階段，要求透視圖準確，造型表達清楚，深入細節(jié)設計，完整、清楚、準確的表達創(chuàng)意，從而成為二維造型階段評審的依據(jù)�？蛙囓嚐粼煨驮O計主要受安全、環(huán)保、造型、舒適度四大因素的影響。在具體的車燈造型方案設計時主要考慮以下幾方面。

　　1）體現(xiàn)一汽客車的品牌特征，具有高識別性，蘊含著一汽客車的企業(yè)品牌文化，使車燈創(chuàng)意設計與一汽品牌相得益彰。

　　2）體現(xiàn)出12m城市客車的類型、檔次。

　　3）車燈造型設計與整車造型融為一體，造型風格一致，車燈從外輪廓到內(nèi)部造型體現(xiàn)出整車造型設計思想，是整車造型的延續(xù)和設計精華的提煉，畫龍點睛的體現(xiàn)。

　　4）造型上體現(xiàn)出車燈功能的特性，將車燈造型美感與使用功能完美結(jié)合，表現(xiàn)出豐富的創(chuàng)造性和一汽品牌的生命力。通過幾輪設計方案的優(yōu)化，確定了最終的效果圖設計方案。前照燈造型設計與整車造型風格一致，造型元素相呼應，采用橫排組合式大燈，多邊形丹鳳眼外輪廓，運用裝飾件比例分割，層次分明，體現(xiàn)出靈動、流暢、犀利的特征。遠光、近光采用H170W燈源，前位燈采用LED燈源，前轉(zhuǎn)向采用PY21W燈源，整個車燈功能、科技、創(chuàng)意相互融合。后尾燈與前照燈設計元素相呼應，采用豎排組合式大燈，功能燈運用裝飾鍍烙件分割與裝飾，線條簡潔流暢，內(nèi)部造型彰顯個性。整個前后大燈造型線條簡潔，前后造型元素相輔相成，突出了一汽客車鮮明的形象感知，強化了對品牌識別的認知和記憶。

　　3.4三維數(shù)字設計

　　效果圖設計完成后，通過評審與修改，車燈的整體風格與造型基本確定，接下來就需要三維數(shù)字設計。三維模型的構(gòu)建就是二次造型設計的過程，是造型設計的三維立體表現(xiàn)，使造型設計更加直觀的體現(xiàn)，三維模型的作用有：①它是二維向三維轉(zhuǎn)化的一步，是造型設計立體化與定型化的一步，用于造型驗證；②造型確認后的各項設計都要圍繞著三維數(shù)模來開展開工作［5］。比如車燈結(jié)構(gòu)設計、光學設計、模具設計與制作等。車燈尺寸大小等結(jié)構(gòu)尺寸由車身總布置設計確定，燈罩曲面由前圍三維圖確認，根據(jù)確定的線與面，開始車燈三維建模工作。在三維設計過程中與結(jié)構(gòu)設計工程師一起反復推敲，確定了車燈布置、反射鏡基本面、出光口直徑、拋物面的位置、安裝位置等工程方面的問題，既保證造型的實現(xiàn)，又滿足了工程的可行性。三維數(shù)字設計完成后進行評審，根據(jù)車燈造型、GB4785-2007、BG04599-2007、配光特性、照明效果、空間約束、車燈結(jié)構(gòu)等方面要求，對車燈各個方面進行評價，根據(jù)評審意見，并結(jié)合設計經(jīng)驗進行修改［6］，最后確定車燈的三維數(shù)字設計。

　　4車燈試產(chǎn)

　　車燈三維數(shù)字設計確認后，接下來由結(jié)構(gòu)工程師完成車燈結(jié)構(gòu)設計、光學設計�？紤]到成本與周期，采用快速成型件來檢驗車燈的造型美觀性、結(jié)構(gòu)合理性、光度性能等，然后利用快速原型作為母模來進行模具設計及制作，最后經(jīng)過試模與裝配完成了車燈的試產(chǎn)。

　　5結(jié)束語

　　通過車燈結(jié)構(gòu)功能的了解、發(fā)展趨勢、市場的分析、概念創(chuàng)意、效果圖整合設計、三維細節(jié)設計、造型評審等完整的設計流程，完成了12m城市客車車燈造型設計，通過實物驗證，彰現(xiàn)出了整車的品質(zhì)，達到了設計目的。展望未來，隨著光源的發(fā)展、制作水平的提高，將為車燈造型設計提供更加廣闊的創(chuàng)意空間。

　　作者：鄭杰 單位：一汽客車（無錫）有限公司

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