發(fā)動機(jī)零部件造型設(shè)計(jì)構(gòu)成元素應(yīng)用

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摘要：當(dāng)今產(chǎn)品設(shè)計(jì)在滿足功能的前提下，越來越重視外觀造型的美感，發(fā)動機(jī)零部件的設(shè)計(jì)亦不例外。本文闡述了構(gòu)成元素在發(fā)動機(jī)零部件造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，將構(gòu)成中的形態(tài)元素用于發(fā)動機(jī)零部件設(shè)計(jì)中，不僅可以提升零部件外觀，還能使功能與美觀達(dá)到完美融合。

關(guān)鍵詞：構(gòu)成元素；發(fā)動機(jī)零部件；造型設(shè)計(jì)

隨著產(chǎn)品功能的日益完善強(qiáng)大，人們追求產(chǎn)品功能的同時(shí)更加關(guān)注產(chǎn)品的美觀度，工業(yè)設(shè)計(jì)思想逐步滲透到各行各業(yè)中，起步較早的為家電、家居產(chǎn)品。如今工程機(jī)械產(chǎn)品也逐漸重視產(chǎn)品的造型形態(tài)及語義傳達(dá)，賦予產(chǎn)品以新的活力，提高產(chǎn)品形象，進(jìn)而提升品牌影響力。發(fā)動機(jī)作為復(fù)雜的動力產(chǎn)品，零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能性強(qiáng)。同時(shí)作為機(jī)械產(chǎn)品，具有使用周期長、更新?lián)Q代慢的特點(diǎn)，因此發(fā)動機(jī)的造型設(shè)計(jì)需要達(dá)到一種長期穩(wěn)定的視覺美感[1]。構(gòu)成美學(xué)符合美學(xué)規(guī)律，而且視覺恒久穩(wěn)定，將構(gòu)成元素用于發(fā)動機(jī)零部件造型設(shè)計(jì)中，可以為造型提供強(qiáng)大的理論支撐，發(fā)掘發(fā)動機(jī)零部件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)美。構(gòu)成是一種造型概念，其含義是將不同形態(tài)的單元重新組構(gòu)成一個(gè)新的單元[2]，本文中主要考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)成元素――點(diǎn)、線、面、體。

1點(diǎn)元素在發(fā)動機(jī)零部件造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

點(diǎn)作為最基本的元素。形態(tài)多樣，有圓形、多邊形、不規(guī)則形等，既可以是二維平面點(diǎn)，也可以是立體點(diǎn)，它不等同于數(shù)學(xué)概念上的點(diǎn)[3]，構(gòu)成中，具有較小面積和體積的形態(tài)元素都可當(dāng)作點(diǎn)，形態(tài)多樣，沒有具體的限定[4]。產(chǎn)品形態(tài)上，可以被感知的點(diǎn)有按鍵、散熱孔、發(fā)音孔、文字圖標(biāo)、指示燈等。點(diǎn)以不同的形態(tài)和排列組合方式會產(chǎn)生不同的視覺效果。我們可運(yùn)用不同點(diǎn)距、點(diǎn)的大小來區(qū)分不同功能的控制器區(qū)域。將大小一致的點(diǎn)按一定的方向進(jìn)行有規(guī)律的排列，會給人留下點(diǎn)移動產(chǎn)生線化的視覺動態(tài)。在發(fā)動機(jī)零部件中，點(diǎn)元素往往對應(yīng)螺栓位置，螺栓點(diǎn)的功能性強(qiáng)，同一位置的螺栓大小往往一致，位置也相對比較確定，依附零部件結(jié)構(gòu)均勻排布（如圖1），給人以理性、穩(wěn)重、可靠的心理感受。從整機(jī)角度來看，銘牌、標(biāo)志、標(biāo)簽可以作為點(diǎn)元素，這時(shí)候點(diǎn)需要起到畫龍點(diǎn)睛的作用，位置需要符合人的視覺特性，不能被遮擋，大小能夠被輕松識別，高度也要符合人的視高特性，顏色方面可與本體做些區(qū)分，起到良好的視覺沖擊力。

2線在發(fā)動機(jī)零部件造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

點(diǎn)運(yùn)動成線，從造型意義上看，線是最富于個(gè)性和活力的元素。人們的心理受外觀造型設(shè)計(jì)影響[5]，粗線形態(tài)具有深刻厚重、粗獷豪放和緊張感；細(xì)線具有纖細(xì)、銳利、精致和敏銳感。水平線帶有穩(wěn)定、安定、永久和平的意味；垂直線帶有明確、直接、緊張、崇高、權(quán)威、莊重的意味；斜線具有傾斜、不安定、動勢的意味；直線給人明確、簡潔和銳利的感覺；幾何曲線富有節(jié)奏感、比例性、精確性、規(guī)整性等特點(diǎn)；自由曲線的形態(tài)富于變化、追求與自然的融合。生活用品中運(yùn)用線形，可單一、可排列，表現(xiàn)出空間通透感。家電控制按鈕用線形形態(tài)來表示，極具表現(xiàn)力。對發(fā)動機(jī)而言，直線、折線、幾何曲線相對比較適合，因?yàn)檫@些線形態(tài)相對穩(wěn)定，符合工程機(jī)械產(chǎn)品嚴(yán)謹(jǐn)理性的產(chǎn)品形象。對于發(fā)動機(jī)上的鑄造零件，如管路、支架等，其上的筋結(jié)構(gòu)就表現(xiàn)為線元素。管路上的筋元素應(yīng)考慮筋的方向、粗細(xì)、數(shù)量等，達(dá)到對稱感、穩(wěn)重感和平衡感。如表1所示，同樣的管徑下，不同粗細(xì)的筋結(jié)構(gòu)在管面上形成的視覺效果差異較大。通過對比分析得出筋粗細(xì)為管徑的十分之一時(shí)視覺效果最好，以此指導(dǎo)、規(guī)范鑄造管路筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。鑄造支架上的筋結(jié)構(gòu)可以提高支架強(qiáng)度，連接螺栓位置，弧線形態(tài)，對稱分布，給人以穩(wěn)重可靠的視覺感受。如圖2中的支架形態(tài)，筋的形式均表現(xiàn)為弧形，起伏弧度整齊劃一，左右高度對稱，實(shí)現(xiàn)空間上的韻律美感，同時(shí)弧形筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也避免了應(yīng)力集中，可靠性更好，質(zhì)量也較輕，實(shí)現(xiàn)了功能與美的完美統(tǒng)一。線束、油管的走向表現(xiàn)為線元素，我們可統(tǒng)稱為細(xì)管，細(xì)管走向應(yīng)盡量做到橫平豎直，傾斜走向時(shí)應(yīng)做到以30°、45°、60°的角度去布置，相鄰管路要盡可能擰到一塊走，平行走的走向布置，避免兩管路之間形成空面，秩序合理的走向可以給人以嚴(yán)謹(jǐn)、穩(wěn)定的視覺體驗(yàn)。高壓油管因?yàn)殚L度必須保持一致的要求，走向先對受限，此時(shí)應(yīng)盡量減少管路的多方向自由發(fā)展，使之呈現(xiàn)為視覺上的兩種走向。如圖3所示，左邊為原來高壓油管走向，呈多個(gè)方向，無章可循，調(diào)整后整體呈現(xiàn)兩種走向，給人理性、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母杏X。

3面在發(fā)動機(jī)零部件造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

線的運(yùn)動形成面，面有不同的表現(xiàn)形式，常見的有曲面和平面。面給人以視覺上的充實(shí)感，面的使用可以打破二維和三維之間的界限，使畫面富有層次感。不同形態(tài)的面給人不同的視覺效果，曲面往往給人以動感，平面則穩(wěn)定，而不同的組合會給人帶來不同的視覺感受。方形面表現(xiàn)出純粹理性、靜態(tài)中性；銳角、鈍角構(gòu)成的三角形當(dāng)一邊與水平線平行時(shí)則表現(xiàn)出穩(wěn)定、積極向上；多邊形邊線數(shù)量越多，就越接近圓形，表現(xiàn)出飽滿、圓潤。發(fā)動機(jī)作為復(fù)雜的動力原件，其上各個(gè)零部件都可作為單獨(dú)的復(fù)雜件，因此發(fā)動機(jī)零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不像家電家居產(chǎn)品一樣，沒有簡潔的大光面造型，為了與整機(jī)風(fēng)格統(tǒng)一，在有大光面的地方需要增加造型特征，以豐富零部件的造型設(shè)計(jì)感。油底殼、搖臂罩、膨脹水箱、熱交換器、中冷器及其端蓋等零部件表面需要解構(gòu)成面的組合，同一個(gè)機(jī)器甚至同一類機(jī)器上的這些零部件面構(gòu)成元素應(yīng)該統(tǒng)一。圖4為某機(jī)器頂端布置，從左往右依次為中冷器、上端蓋、熱交換器，三個(gè)零件表面形態(tài)風(fēng)格統(tǒng)一，通過有序排列組合形成特有造型特征，三個(gè)零件通過面造型相互呼應(yīng)，實(shí)現(xiàn)整體感強(qiáng)、風(fēng)格統(tǒng)一的視覺效果。大缸徑機(jī)器上的搖臂罩為一缸一蓋，單個(gè)搖臂罩造型可采用切削方式，形成面面組合，不規(guī)則的面組合形成體，給人以銳利剛勁的感受，符合機(jī)械產(chǎn)品的造型、審美原則。其他機(jī)器上一般為整體搖臂罩，其造型可以通過線面分割、線面排列組合與發(fā)動機(jī)的缸數(shù)上產(chǎn)生呼應(yīng)，豐富造型。發(fā)動機(jī)上進(jìn)排氣管、水管截面設(shè)計(jì)往往為圓形管，圓形管會給人以粗大、笨重的感覺，與周圍零部件的造型風(fēng)格有沖突，這時(shí)候可以考慮將圓形截面變成橢圓，使管的造型更好的融合到整機(jī)中，使其與其他零件的風(fēng)格一致，同時(shí)提升整機(jī)的緊湊感。

4體在發(fā)動機(jī)零部件造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

體元素涵蓋了長、寬、高三個(gè)維度，具有點(diǎn)、線、面所不具備的體積、重量等特點(diǎn)，體能夠帶給人們非常直觀的感受，使人產(chǎn)生強(qiáng)烈的空間感，與點(diǎn)、線、面元素不同，體塊所塑造的形態(tài)具有充實(shí)、厚重和穩(wěn)定感。發(fā)動機(jī)每個(gè)零部件都可作為單獨(dú)的體存在，對于整個(gè)發(fā)動機(jī)而言，發(fā)動機(jī)整體是由各個(gè)單元體組合而成。因此，要求各個(gè)體塊需協(xié)調(diào)布置。面面組合形成體，將體排列組合到整機(jī)上，如圖5所示，搖臂罩作為單獨(dú)體排列組合后，在整機(jī)上形成一種方向感、秩序感。圖5中每個(gè)單獨(dú)的零件都可看作體，體與體之間，隨型避讓，緊湊和諧布置。發(fā)動機(jī)本身作為整體，一個(gè)大的體，其上的造型特征、造型元素需與整體風(fēng)格統(tǒng)一。

5結(jié)論

不同的角度，同樣的零部件可被認(rèn)為是不同的構(gòu)成元素，需要我們靈活運(yùn)用，點(diǎn)、線、面、體都是互相組合應(yīng)用，融合到一塊共同構(gòu)成一個(gè)合理、有效、美觀的整體。對于發(fā)動機(jī)整機(jī)而言，在布置方案、造型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該結(jié)合形式美法則，使發(fā)動機(jī)這一機(jī)械產(chǎn)品能夠達(dá)到對稱感、穩(wěn)重感、秩序感、節(jié)奏感、力量感等機(jī)械美感。將點(diǎn)、線、面、體的構(gòu)成形態(tài)要素及相互之間的排列組合形式融入發(fā)動機(jī)零部件產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，使發(fā)動機(jī)零部件這種機(jī)械產(chǎn)品煥發(fā)一種理性、秩序、抽象的美感，為發(fā)動機(jī)的零部件造型提供了強(qiáng)大支撐。文章通過點(diǎn)、線、面、體的組合利用，挖掘機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特色，獲取豐富的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)造型，希望創(chuàng)造出品牌特色，打造好看、好用的機(jī)械產(chǎn)品。

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作者：夏新艷 尹召陽 唐雪瑩 單位：濰柴動力股份有限公司發(fā)動機(jī)技術(shù)研究院