从奥迪产品看奥迪车的形体尺寸特征

董学锋

（中国第一汽车集团有限公司 研发总院，长春 130011）

主题词：奥迪轿车 外形尺寸 规律与特征

1 产品的外形尺寸

产品的形体或外形及其尺寸包括整车的车长、车宽、车高、轴距、轮距、前悬长、后悬长、轮胎宽度、轮胎的半径或直径，形成了乘用车的外形体征，是汽车造型及美学的基础。好的比例特征、分区、线条及细节，决定了汽车的形体美，当然，汽车的内部结构与设计、人体的空间与坐姿，也影响着汽车的外形尺寸。总体上说，小的外形形体，大的内部空间是设计的永恒追求，文献[1]曾对全球的汽车产品整车尺寸作过统计分析，但不够细致。奥迪的产品在中国较多，产品系列（除MPV外）也较为完整[2]，更重要的是奥迪产品的外形特征颇有美感，因此此篇以奥迪的系列产品的外形尺寸为样本，研究其外形几何尺寸与车型（大小）级别之间的相互关联性，挖掘其中的规律，或为我们的产品外观设计及形体控制有些启发和帮助。

2 奥迪产品整车尺寸特征

2.1 轴距与车长

奥迪汽车以轿车、SUV和跑车见长，尤其是轿车，系列较为完整，单从奥迪汽车自身的产品线[3]，研究分析轴距与车长的统计关系，如图2-1是以车长（L）和轴距（Wb）为横纵坐标，将奥迪的产品数据点绘其中。形成了轴距与车长的统计关系，轴距的平均值Wb=0.5427L+248.21（Wb=0.543L+250），此统计关系，是不分车型种类，将奥迪的全部乘用车种类（轿车、SUV和跑车）都放在一起的统计图。将跑车和SUV的车型点亮于左图（a）中，包括跑车（TT/TTS、R8）、SUV（Q3、Q5、Q7）、运动型SUV（SQ5）等，将轿车和轿跑车等点亮于右图（b）中，包括轿车（A1、A3、A4、A6、A8），轿跑车（A5、A7）和运动型轿车（S5、S8）等，所有车型点的偏差都在±50 mm以内。或者将统计关系写成Wb=0.543L+（200～300）。

图2-1 奥迪的轴距与车长

2.2 车宽和车长

以车长（L）和车宽（W）为横纵坐标，将奥迪车系列车型的长宽尺寸参数在图中展开[3]，不同种类的车型有一定的差异，图2-2是奥迪的车长与车宽图，图2-2（a）是轿车的车长与车宽，图中标出了轿车的数据点，统计平均值是W=0.1658L+1069.6（W=0.166L+1070），在图2-2（b）中标出的轿跑车的数据点，轿跑车是基于轿车平台开发的，因此轿车和轿跑车具有同样的长宽的比例，±30 mm的区域可覆盖轿车和轿跑车的全部，因此对于轿车和轿跑车，整车宽度与长度的关系可写成W=0.166L+（1040～1100）。对于跑车和SUV，同样的车长，SUV要比轿车宽度大，跑车更大。SUV车型的宽度与长度的比例关系，图2-2（c）宽度的平均值为W=0.1842L+1036.3（W=0.184L+1036），±20 mm的偏差覆盖，整车宽度与长度的关系可写成W=0.184L+（1016～1056）；跑车宽度的平均值为 W=0.3013L+571.32(W=0.301L+571)，同样的±20 mm的偏差覆盖，整车宽度与长度可表示为W=0.301L+（550～590）。

图2-2 奥迪的车宽与车长

2.3 车高和车长

车长、车宽和车高是汽车的基本尺寸参数，从SUV到轿车，再到跑车，车高依次走低[3]。SUV良好的通过性，大轮胎、大的离地间隙、良好坐姿与视野，使得驾乘人员有居高临下的感觉，成就了SUV的火热市场。但车身高大，相应的车重了，相应迎风面积大了，相应风阻系数大了，都增加了燃料消耗。从图2-3（a）的SUV和跑车与一般轿车的对比图，大体上SUV车高在1 600～1 700之间，轿车在1 400～1 500，而跑车则在1 250～1 350之间，SUV的车高（H）与车长的统计关系H=0.1817L+794.06（H=0.182L+795），±20 mm的偏差覆盖；轿车（三厢）则是H=0.0636L+1138.8（H=0.0636L+1140），相比于三厢式轿车，车长较小的两厢式，厢内的长度空间小，人的坐姿偏于直立，车身相对高一些，对于A4和A6的Allroad quat⁃tro，是介于SUV与轿车的之间的城市CUV(交叉类)，比三厢式高点。轿跑车，出于风阻的考量，高度低一点，图2-3（b）。

图2-3 奥迪的车高与车长

3 轮距及车轮尺寸

3.1 轮距与轴距

轮距与轴距是底盘平台的重要参数，也是整车的重要数据，对操纵稳定性有直接影响，汽车的前后轮距不同，但差别很小。图3-1是奥迪轿车的轮距（Tr）与轴距（Wb）的统计关系，前后轮距的均值表示为：Tr=0.2324Wb+927.75（Tr=0.2324Wb+928），全系偏差基本在±25 mm之内。图3-2，奥迪SUV则是Tr=0.268Wb+873.45（Tr=0.268Wb+874），偏差不大于±10 mm。对于跑车（TT/TTS及R8）,本身也只有两个平台，也即两组数，两点确定一条线，其关系式为Tr=0.4459Wb+434.74（Tr=0.446Wb+435）没有偏差。

图3-1 奥迪轿车的轮距与轴距

图3-2 奥迪跑车和SUV的轮距与轴距

3.2 轮胎大小与车长和车宽

轮胎大小与载荷相关，与车型种类相关，但从整车的尺寸与整体比例，从美学上也有一定有相关性，图3-3，是轮胎宽（Bw）与车宽的区域图，除一点外，轮胎宽度在Bw=0.195W-159和Bw=0.195W-109之间的±25 mm的区域内，SUV的平均值为Bw=0.1417W-27.6，轿车的平均值为Bw=0.1807W-108.9。轮胎的宽度是系列的，如（175、185、195、205、215 mm）等等，在得出Bw计算值后，再上下取整到标准的轮宽值。

轮径（D）与车长的关系，图3-4表示也是两个区域，SUV的轮胎直径与车长的关系，表示为：D=0.0761L+370.44（D=0.076L+370），区域为±20 mm；一般轿车D=0.0806L+282.48（D=0.0806L+282），区域同样为±20 mm。

图3-3 轮胎宽与整车宽度

4 整车尺寸与轮胎直径的比例

4.1 车长与轮胎直径的倍比

汽车是流动的建筑，汽车的外形设计及比例关系，决定着汽车的整体美学效果，汽车的长、宽、高，轴距、轮距，以及车身形体与分块是造型效果的决定因素，在此，用奥迪的整车尺寸参数，分析统计车轮与整车的尺寸关系，图4-1的横坐标是车长，纵坐标是车长与车轮的直径之比，将奥迪车型的计算数据结果展开于图中，y=0.6751L+3.9177（y=0.675L+3.9）是轿车的平均线，整体的区域是y=0.675L+（3.7～4.1）；SUV车型的平均线y=0.6857L+3.2294（y=0.686L+3.2），整体的区域是y=0.686L+（3.0～3.4），式中L的单位是m，y是倍数，无量纲。

图3-4 轮胎直径与车长

图4-1 车长与轮径

4.2 轴距与轮胎直径的倍比

对于同一类汽车，车长基本上反映了车的大小，以车长和轴距与轮径之比作为横纵坐标，用奥迪的产品数据计算的结果，由图4-2所示，轿车的轴距表达成车轮直径的倍数关系是y=0.2165L+3.2435（y=0.2165L+3.2），区域范围y=0.216L+（3.08～3.37）；而SUV轴距表达成车轮直径的倍数关系是y=0.3168L+2.3642（y=0.317L+2.36），区域范围 y=0.317L+（2.28～2.46），式中L的单位是m，y是倍数，无量纲。

图4-2 轴距与轮径

图4-3 车高与轮径

4.3 车高与轮胎直径的倍比

同样以车长为横坐标，车高与车轮直径的倍数为纵坐标，显示出倍数与车长（车大小）的相关性，由图4-3表示，反映出的轿车的车高与轮径的倍数随车长的变化，其平均值可写成y=-0.214L+3.19，区域为±0.05。而SUV,其平均值是y=0.016L+2.2,区域为±0.1。

5 基于车轮直径的车型比例

通过对奥迪车系外形尺寸的分析，得出各主要尺寸之间的相互关系，如果以车轮直径（D）为基本的尺寸单元，将车长、轴距和车高表达成车轮直径（D）的倍数关系，则两厢轿车、三厢轿车及SUV的外形尺寸与轮径的倍数关系如图5所示。

图5 基于轮胎直径的车型尺寸比例

科学技术化，技术科学化，科学技术数学化是趋势，通过对奥迪整车尺寸参数的规律性挖掘，从中归纳出各参数之间的统计关系，可以为产品的设计与对标所参考。