楊雨凡，周俊良

（北京化工大學(xué)機(jī)電工程設(shè)計(jì)學(xué)院，北京 100029）

淺談現(xiàn)今汽車(chē)工業(yè)中的綠色設(shè)計(jì)

楊雨凡，周俊良

（北京化工大學(xué)機(jī)電工程設(shè)計(jì)學(xué)院，北京 100029）

綠色設(shè)計(jì)稱(chēng)為生態(tài)設(shè)計(jì)，其闡述了一種生態(tài)價(jià)值觀。汽車(chē)工業(yè)的繁榮給人類(lèi)的生存環(huán)境帶來(lái)了災(zāi)難，綠色設(shè)計(jì)也就應(yīng)運(yùn)而生并不斷發(fā)展。綠色設(shè)計(jì)在汽車(chē)工業(yè)中主要表現(xiàn)在燃料動(dòng)力的改進(jìn)、造型外觀的改變以及噪聲污染的降低等方面，具有很好的發(fā)展前景。

綠色設(shè)計(jì)；汽車(chē)設(shè)計(jì)

“綠色設(shè)計(jì)”這一名詞出現(xiàn)在新舊世紀(jì)的交替之際，其闡述了一種生態(tài)價(jià)值觀，并逐漸成為21世紀(jì)的主流設(shè)計(jì)開(kāi)始影響世界。綠色設(shè)計(jì)也稱(chēng)為生態(tài)設(shè)計(jì)，指在產(chǎn)品及其壽命周期全過(guò)程的設(shè)計(jì)中，要充分考慮對(duì)資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開(kāi)發(fā)周期和成本的同時(shí)，更要優(yōu)化各種相關(guān)因素，使產(chǎn)品及其制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境的總體負(fù)影響減到最小，使產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)符合綠色環(huán)保的要求。

對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)而言，綠色設(shè)計(jì)的核心是“3R”，即Reduce，Recycle，Reuse，出于考慮影響環(huán)境的因素，綠色設(shè)計(jì)也更加細(xì)化，針對(duì)性地向低碳設(shè)計(jì)深入。

汽車(chē)工業(yè)的繁榮給人類(lèi)帶去了難以想象的物質(zhì)享受和精神追求，但壞境給予人類(lèi)的反饋卻給這一片欣欣向榮的產(chǎn)業(yè)澆了一盆冷水。在材料加工、燃料消耗上對(duì)資源的過(guò)多汲取，龐大的汽車(chē)數(shù)量造成的交通擁堵、刺耳的鳴笛聲對(duì)周邊環(huán)境的影響等等。當(dāng)生存環(huán)境逐漸惡化，影響到日常生活時(shí)，人們忘記了汽車(chē)帶給我們的便捷、享受和繁榮，人們開(kāi)始申討，開(kāi)始呼吁汽車(chē)工業(yè)改革，開(kāi)始關(guān)注汽車(chē)工業(yè)給環(huán)境帶去的災(zāi)難。

綠色設(shè)計(jì)是如何應(yīng)用于汽車(chē)設(shè)計(jì)中的呢？綠色汽車(chē)是環(huán)保型汽車(chē)的美稱(chēng)。通常是指那些開(kāi)發(fā)過(guò)程無(wú)污染、使用健康且安全，不會(huì)破壞環(huán)境和生態(tài)，在特定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下生產(chǎn)出來(lái)的汽車(chē)產(chǎn)品。它對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)基地、汽車(chē)能源、汽車(chē)尾氣的要求，對(duì)汽車(chē)從成產(chǎn)、銷(xiāo)售到廢品回收的整個(gè)過(guò)程的要求，以及對(duì)環(huán)境、生產(chǎn)技術(shù)、安全等方面的要求，都有一定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

汽車(chē)的哪些方面需要改進(jìn)，就要從汽車(chē)帶來(lái)的問(wèn)題中進(jìn)行研究。

1 外觀造形

在高速發(fā)展的現(xiàn)代化城市中，人類(lèi)生存的空間越來(lái)越少，雖然城市的領(lǐng)地在不斷擴(kuò)張，但人們依然感覺(jué)越來(lái)越擁擠。寸金寸土的房?jī)r(jià)，越來(lái)越嚴(yán)重的堵車(chē)，如何節(jié)省空間是人們面臨的一個(gè)棘手的問(wèn)題。

現(xiàn)在很多汽車(chē)廠(chǎng)商在不斷開(kāi)發(fā)體積小、油耗低、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的新型汽車(chē)，用于適應(yīng)城市的使用需求。比如豐田的三門(mén)RAV4、大眾的Cross高爾夫、奧迪Q1等。

對(duì)于在汽車(chē)的造型設(shè)計(jì)上可以發(fā)揮設(shè)計(jì)師天馬行空的創(chuàng)意，設(shè)計(jì)出比如可折疊的、可伸縮的汽車(chē)。當(dāng)汽車(chē)不使用時(shí)，通過(guò)汽車(chē)機(jī)體地變形節(jié)省出普通汽車(chē)1/4甚至1/2的體積。雖然這些創(chuàng)意還沒(méi)投入生產(chǎn)，但足以打開(kāi)一條汽車(chē)設(shè)計(jì)的新道路。

2 燃料動(dòng)力

尾氣排放以及對(duì)自然資源的過(guò)度消耗是汽車(chē)帶來(lái)的最大問(wèn)題，解決這一問(wèn)題刻不容緩。節(jié)省燃料，減少汽車(chē)尾氣中的有害物質(zhì)在筆者看來(lái)可以從提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和使用新能源兩方面來(lái)改進(jìn)。

柴油機(jī)的熱效率高，和汽油機(jī)相比，可節(jié)省20%～25%的油耗，而且近年來(lái)渦輪增壓及中冷技術(shù)、共軌式燃油噴射技術(shù)、新型廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、顆粒物過(guò)濾器及其再生技術(shù)等的應(yīng)用，使新型柴油機(jī)的性能大大改善，并能滿(mǎn)足嚴(yán)格的尾氣排放要求。

汽車(chē)在行駛途中對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率要求是不一樣的，比如爬坡、加速時(shí)就需要大功率，而平穩(wěn)行駛時(shí)，小功率低油耗的發(fā)動(dòng)機(jī)足以滿(mǎn)足。因此，可以開(kāi)發(fā)一種可變排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，采用具有迅速反應(yīng)能力的多功能微處理器，及時(shí)調(diào)節(jié)行駛條件，實(shí)現(xiàn)盡可能地降低能耗。

至于新能源方面，現(xiàn)在很多科研設(shè)計(jì)部門(mén)都在竭盡全力地實(shí)現(xiàn)多種新能源的普及。混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)較同類(lèi)型普通汽車(chē)上所用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率小，并可以在運(yùn)行中向蓄電池補(bǔ)充電能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、低排放、低噪聲。電動(dòng)汽車(chē)主要以二次電池、燃料電池或太陽(yáng)能電池為動(dòng)力，不用汽油，無(wú)廢氣排放污染。作為清潔、節(jié)能的新型交通工具，它在行駛過(guò)程中無(wú)污染、熱輻射低、噪聲小、不消耗汽油，可應(yīng)用多種能源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便等，具有無(wú)以倫比的優(yōu)勢(shì)。氫氣汽車(chē)是目前最有前途的車(chē)型。氫氣既可以用于清潔發(fā)電，又能通過(guò)電解水得到，由于它燃燒生成的也是水，所以對(duì)水資源影響不大。它與電動(dòng)汽車(chē)相結(jié)合產(chǎn)生的氫燃料電池汽車(chē)對(duì)環(huán)境污染同樣很小。

在2006年的洛杉磯汽車(chē)展上，悍馬旗下的一輛造型奇特的概念車(chē)橫空出世，它吸引了所有在場(chǎng)者的目光。吸引人的不僅僅是這輛車(chē)異想天開(kāi)的外觀造型，更是這輛車(chē)在綠色環(huán)保、高效節(jié)能上的魅力。

如圖1、圖2所示，概念車(chē)包含一個(gè)充滿(mǎn)海藻并可以釋放氧氣的車(chē)身。在它的車(chē)頂上含有海藻類(lèi)生物，讓其宛如可以移動(dòng)的樹(shù)木，可以吸收二氧化碳通過(guò)光合作用，并且在車(chē)輛行駛時(shí)可以產(chǎn)生氧氣，釋放到環(huán)境當(dāng)中，同時(shí)，在停車(chē)的時(shí)候，車(chē)身可以像樹(shù)葉一樣展開(kāi)，吸收陽(yáng)光。這也是這款車(chē)的命名根據(jù)。這輛車(chē)還擁有鋁制車(chē)體，并且由氫和燃料電池提供能量。

汽車(chē)不會(huì)污染環(huán)境還能改善環(huán)境，這個(gè)設(shè)計(jì)很好地解決了汽車(chē)燃料動(dòng)力上的問(wèn)題。雖然這輛車(chē)還處于概念階段，但是它所掀起的綠色汽車(chē)設(shè)計(jì)潮流已經(jīng)勢(shì)不可擋，也引發(fā)了設(shè)計(jì)界關(guān)于綠色設(shè)計(jì)的思考。

圖1

圖2

3 噪聲污染

據(jù)國(guó)外有關(guān)資料表明，城市噪聲的70%來(lái)源于交通噪聲。過(guò)高的噪聲既能損害駕駛員的聽(tīng)力，還會(huì)使駕駛員迅速疲勞，從而對(duì)汽車(chē)行駛的安全性構(gòu)成了極大威脅?？刂圃肼暱滩蝗菥?。汽車(chē)的噪聲根據(jù)研究可分為胎噪、路噪、風(fēng)噪等等。

為了盡可能降低這些噪聲，可以使用盡可能小的輪胎，以此減少地面與輪胎的摩擦，既能減少磨損，又能降低胎噪。同時(shí)加強(qiáng)汽車(chē)的密封性，直接改善汽車(chē)的隔音效果，截?cái)囫{駛員與噪聲的接觸，減少噪聲對(duì)駕駛員的直接傷害。此外，還應(yīng)該改善車(chē)身外型，采用流線(xiàn)型車(chē)身并加強(qiáng)車(chē)門(mén)密封條和內(nèi)心密封條，可以很好地減小風(fēng)噪。

地球上的人口在不斷增多，對(duì)資源的消耗和環(huán)境的污染也在不斷增加，綠色設(shè)計(jì)不僅是一種普通的設(shè)計(jì)理念，更是人類(lèi)的自我救贖。在未來(lái)的汽車(chē)工業(yè)中，綠色設(shè)計(jì)理念無(wú)疑扮演著重要角色，針對(duì)環(huán)境變化的需求，繼續(xù)深入、發(fā)展，使汽車(chē)工業(yè)續(xù)寫(xiě)輝煌。

4 總結(jié)

在汽車(chē)設(shè)計(jì)中，對(duì)于造型外觀方面，以流線(xiàn)型和縮小汽車(chē)體積為主線(xiàn)。在燃料動(dòng)力上要開(kāi)發(fā)高效發(fā)動(dòng)機(jī)以及普及新能源的使用。改良車(chē)胎和車(chē)身密封性的設(shè)計(jì)，以降低噪聲。然而汽車(chē)工業(yè)的綠色改良設(shè)計(jì)還涉及到很多方面，需要更多的設(shè)計(jì)師和工程師參與進(jìn)來(lái)。這是一項(xiàng)浩大的、非常有意義和前景的工程，它的發(fā)展可以帶動(dòng)很多其他新技術(shù)和新理念的發(fā)展。

Discusses Nowadays in the Automobile Industry Green Design

Yang Yufan，Zhou Junliang

The green design is called the ecology design,it elaborated one kind of ecology values.Automobile industry’s prosperous brought the disaster for humanity’s living environment，the green design has also arisen at the historic moment and develops unceasingly.The green design mainly displays in the automobile industry in the fuel power improvement，the modelling outward appearance change as well as the noise pollution reduces and soon aspects，has the verygood prospects for development.

green design；automobile design

TB472

A

1000-8136(2011)02-0135-02