普象-让好设计发光

越野车的设计比赛结束了，我没有获奖，所以终于可以写篇文章讲讲我参赛的过程了。这并不是要教谁设计汽车，毕竟我不专业，这里只是分享一下我尝试涉足未知领域的过程。

你可能纳闷，我怎么参加比赛了，因为我之前一直反对参加比赛的。尤其我毕业后就没有做过任何比赛。也许我该增加一个补充条件：除非遇到我非常感兴趣的领域。

当然这样参加比赛，就不单单是为了比赛本身了，只是给自己的作品集丰富一下内容，拓宽一下范围。

大多数男生应该都有这样的情节，自己想要设计一次汽车，尤其还在学校上学的时候，这种想法尤其强烈。我当然也有，只是没有想过，这个机会会发生在我毕业15年以后。

不过故事还得从三十多年前说起。

我小时候生长在一个油田的运输大院里。作为一个八零年代的孩子，记事起，周围看到的就都是汽车，这也许让我对汽车的感情与别的孩子有所不同。

尤其放学期间，孩子们都会在大院里找到报废的汽车围着玩耍。我记得小时候摔的最惨的一次，就是从一个大型减速机上跌下来，半边脸蹭在旁边的树皮上，差点毁了容。

我当时并不知道那个东西叫做减速机，只是看到一个生锈的大铁块，对小孩子来说，像一个小山丘，可以爬来爬去。

直到大学一年级，我们专业工程机械制图最后的大作业，就是手绘一个减速机的机械图。

我画的时候，你可以想象，我满脑子都是自己从上面摔下来的画面感。那个散发着机油味和生锈气的铁疙瘩，那个我攀爬过无数次，哪里有什么细节都一清二楚的铁疙瘩。

大院里不光有车，还有维修厂，所以我们从小就习惯于看见裸露的底盘，传动轴和发动机。

后来离开了大院，渐渐地，对汽车兴趣就淡化了。应试教育也占用了我所有的注意力。直到......

直到初二那年，我的新同桌出现了。

有一天，他从家里带来了一个自己用两根筷子和几片塑料片，制作的一个十字轴万向节，高兴地给同学们看。

当时，我真的被震撼到了。全班大概只有我看的懂他做的是什么。所以我知道那有多么了不起。

因为我对真实的万向节很“熟悉”。至少我当时以为是这样。

于是我对他说，我也回去做一个。

然而，我回去做出来的东西，根本不能转，我才发现，自己其实对十字轴万向节的了解仅仅停留于观察，而没有真正理解它的构造。也许，正因为小时候传动轴对我来说太过常见，反而让我失去了对它做深入了解的兴趣。

第二天，同桌还问我，“你不是说你也要做一个吗？” 他看上去很得意的样子。

我只能借口说作业太多，没抽出时间。实际上自己却羞愧的要死。

背地里，我放学后悄悄地去了书城。买了一本德国人写的《汽车构造与维修》之类的书，回家研究。这本书，我一直保留到高中还在看。

于是，我看到了十字轴万向节的完整组装结构，才开始着手制作，当然结构上是大大简化的。

筷子，必须是一头方一头园的。塑料夹片，需要硬度厚度都合适，又得方便裁剪。而最麻烦的关键部件，十字轴，却不知道怎么做。

十字轴这个东西是很罕见的，我翻遍家里的破烂也很难找到这种构造的东西。

于是我盯上了家里的鞋架。

那时候家里的防盗门上挂着类似这样一个钢丝做的鞋架。

我在上面发现了类似十字轴的部分材料。

你看出来了吗？

仔细看，在这里，而且有很多。

那里是焊接在一起的。虽然是两根铁丝上下堆叠焊接的，两根轴线不完全在一个平面上，但是它们是相互垂直且牢固的，这就足够了。

于是我打算用老虎钳剪一个下来。但是这一剪，很难不被发现，而且鞋架就会少挂一双鞋。这样无法避免被我爸赏几个耳光。更何况这并不是我不小心的，而是蓄意为之。

但是思来想去，为了自己在同桌面前能争回这口气，我决定铤而走险。

制作很顺利，万向节运转顺畅，但就在我得意之时，听见了我爸回家的声音。

只听他大喊一声：“这是谁干的！”

我起初不敢吱声，但是他通过敏锐的观察，看出来了老虎钳剪过的痕迹。

他一看就知道，因为他年轻时也常干这种事，就是他教会我怎么用老虎钳的。于是他凶横的眼神慢慢转向我。

我只好承认是我剪的。

好在他暴怒之前多问了我一句，“你为什么要剪坏它？”

我赶紧把刚做好的十字轴万向节捧到了他的面前。

他脸上的表情瞬间变了，那个眼神有点放光，就像是我看到我同桌做出万向节的时候一样。

他用手指一转，万向节运转顺滑。

“十字轴？” 他喃喃自语道。

他抬起头看着我，眼神像个孩子。那一刻，我想他也看懂了我做了什么。

我一直没说话，他却先开口了，“没事，也就少放一双鞋。” 说着把万向节还给了我。

次日，我把做好的万向节带给我的同桌看，算是完成了我自己的承诺。

他很惊讶，因为我做的效果比他的还好。

我说因为十字轴我用了一个现成的。他自己用牙签捆绑的十字轴，在强度上，不能保证两个轴绝对垂直。

我也向他承认，在我自己做的时候其实根本不清楚万向节的构造，是偷偷买了书学的。他让我把书借给他看看，又问我十字轴是从哪里弄到的。

于是，他家的鞋架也遭了殃。

这个同桌对于汽车的热爱远超于我，平时除了学习，就是在家里搞车模，自己学喷漆什么的。

中考后，我们便不在一起了。他学习成绩非常好，上的是市重点高中，听说他高考时，因为执意要报考汽车工程方向，高考志愿只填了清华的汽车工程和一个江苏的专科汽车学院。但是因为高考发挥失常，他最终去了那个专科的学校。

这让我真心佩服。现在他是一个改装车厂的老板。

而我也阴差阳错地进了一个叫工业设计的专业。本以为与汽车的缘分已尽。

直到2020年底，在普象网上看到了越野车的设计比赛。

参加比赛，除了了结自己的一个心愿之外，还想尝试一件事，就是我这15年积累出来的设计思路，能不能实现一个人应付像汽车这样复杂方案的设计。

下图是设计要求。

我看到这个设计要求的感受是这样的。

2030年，这个时间点，算是扯淡。在我看来，所有所谓未来的设计课题，设置的未来时间点都是没有意义的。设置2029年和2030年其实没什么区别。所以年份忽略不计。

反正知道面向未来就是了，所以我首先设定的就是这是一辆全电动的越野车。因为未来电动车技术会普及。

不过没想到的是，当我做完方案投稿的时候，各种电动车和电动越野车都出来了。我也想不出什么更加未来的方向了。

这个时代似乎已经不适合再设置什么未来课题了。因为也许课题刚做完，就已经实现了。

关键我看重的是非承载式车身，全路况，以BJ212为出发点，这些明确的要求。

对我来说，这意味着，底盘可以确定，包括轴距，轮距等要素都有了依据。

这非常符合我一直以来的设计模式。

熟悉我的同学都知道，我都是从轮胎开始做的。二话不说，先上轮胎。

轮胎建模虽然花点时间，但是因为轮胎和轮毂都是采购件，或者车主自己也喜欢更换款式，所以我并没有设计它。直接在淘宝挑选款式做出来就行了。

但万万没想到，我遇到的第一个困难就出在轮胎上。

我才发现自己一直没有搞清楚轮胎尺寸是怎么确定的。

原来我们所说的几寸几寸轮胎，其实说的都是轮毂最外侧的直径。而实际的整个轮胎直径，是由轮毂直径加上轮胎厚度得到的。轮胎的厚度又是由轮胎的宽度乘以轮胎的扁平比得到的。真是晕死。

也就是说，当我们说17寸轮胎的时候，其实说的是轮毂的尺寸，而同样的轮毂，可以安装各种厚薄款式的轮胎，它们的最大外径其实各不相同。

我咋知道这些的呢？因为建模做出来发现轮胎大小不协调。

咋办？重做呗。然后下载碟刹的卡盘和卡钳，安装进轮毂中。

接着就是要做底盘了。或者说是大梁，也就是比赛要求中所说的非承载式车身。

我本来有一本清华大学的《汽车底盘设计》的书，是我重要的知识后盾。但是在网上搜索资料的时候，我发现沐风网上有很多现成的底盘设计模型。

于是，我找到了一条新的学习的道路，就是下载三维模型，再结合书本知识，快速高效。

当然底盘模型是比较贵的。下了狠心买了一个。

不过，这是轿车的底盘，也不是非承载式车身。所以不能直接用。

请注意，此时我已经产生了退缩之意了。

不知道是不是没有勇气真正开始，我还干了一些无关紧要的事，比如买了一个拼装的模型，准备自己装一遍，熟悉构造，顺便也有了实物参考。

现在回看起来，这件事的最大价值，就是给自己一个安慰，“我能做的都做了。”

不过后来我才发现，那本《汽车底盘设计》的书基本帮不上忙，因为它主要是讲，汽油发动机，变速箱，传动系统以及油箱等的布局。但是我要做的方案是纯电动车。

我还特地上知乎搜索了一段时间，想确定纯电动越野这个方向到底是不是个方向咧。看来看去，它确实是很多人的共识，于是我才敢承认，这个方向可行，只是这本书我不再用的上了。所以我直接扔掉了那本清华大学的《汽车底盘设计》。这个瞬间，我感受到了一种时代变迁的冲击。因为就在两年前，这书还对我很有帮助。

其实我原来真的做好了心理准备，底盘悬挂系统一点一点自己建模做出来的。但后来发现，网上确实有现成且成熟的悬挂结构可以用。

其实悬挂系统，经过多年的人类探索，是没有什么巨大改进的。不同样式的悬挂确实在性能上有所区别，但那也意味着生产成本和整体重量有所不同。所以我觉得，选择现成的解决方案，直接运用是正确的方式。

于是我就选择了一个双叉臂的前悬挂和多连杆的后悬挂，给我的车，不，是给我的四个轮子，装了上去。

大梁，和悬挂是单独找到的，所以它们之间是不匹配的。但尺寸规格是准确的。安装好之后，也进一步验证了我的轮胎尺寸是否正确。

经过拆分和调整，我把悬挂系统和底盘大梁进行了匹配。

你可能觉得这些毫无必要，汽车设计主要是个外观，是个壳。但是我长期的工作习惯始终提醒我一件事，就是壳里的东西，要确定放得下，哪怕明摆着是放的下的，也需要经过确认。

到此，这个车，还只是个有四个轮子的滑板车。它还没有动力系统。由于对纯电动汽车的动力系统我完全陌生。所以我必须停下来，从头学起，好在这个系统的复杂度，要远远低于传统燃油汽车的动力系统。

我买了本关于纯电动汽车的电机系统方面比较权威的书来看。大致了解了它的组成。在结合当时能查到的特斯拉和奥迪概念电动车的电机布局。我选择了前后独立电机的动力布局方式。

下载了电动机和逆变器的三维组件之后，把它们与底盘悬挂系统匹配起来。就有了相对完整的底盘构架。

接下去，就是电池的放置。

电池是技术性比较强，但却是在空间上不用做太多考虑的部件，因为它的外形可以变化，可以根据车体的可用空间来确定形态。它属于被动变量。

于是我把它尽可能铺满底盘。

就这样，底盘的搭建算是大致完成了。只能说是大致，因为电路系统的排线，冷却系统和空调系统的排线我都没有做，包括转向器，当然我也不打算做了。这个时刻，我分明已经感觉到心力交瘁，而真正的设计工作内容都还没有开始。

那接下去......干嘛呢？