为什么有些汽车零部件看起来简单设计起来却那么难？
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汽车车灯
多少⼈以为只需要⼀个灯泡（或者LED），⼀个反光碗（甚⾄有⼈都不知道还有反光碗更不要提上⾯的光学⾯了），再加⼀个灯罩就完事了！
每⼀次被问⼯作时，答⽈：汽车车灯设计。然后对⽅就⼀脸嫌弃：⼀个灯有什么好设计的…
前灯主要由⾯罩、饰框组、光源系统、底座组成。
⾯罩就是车灯最外⾯的那个透明罩⼦，看着就像个畸形的脸盆似的，并⽆什么特别的地⽅，然⽽并没有看着的那么简单。
⾯罩分为单⾊和双⾊⾯罩。
单⾊⾯罩较为简单，然⽽考虑到内滑块或者斜顶和近光灯对配光的严格要求，⼀般采⽤单⾊⾯罩的前灯Z向开⼝都⽐较⼤，外观可能就不是那么美观（如上两张图你会喜欢哪⼀款）。⽽且仔细看，在某些地⽅有⼀些细线——滑块线，当然为了减⼩滑块线对外观的影响，需要在内部做⼀些特征使滑块线显得不是那么明显。可不可以不⽤内滑块或者斜顶？好吧，如果造型不改的话那么灯具末端靠近翼⼦板的三⾓区域怎么出模？靠近引擎盖的地⽅的缩⽔如何避免？
双⾊⾯罩可以避免滑块线的外观问题，造型尽量美观⼀些。然⽽前灯⾯罩的双⾊模可不是那么容易做的，国内做的好的没有⼏家，因为模具⼤⽽且复杂、加⼯精度还⾼。
此外，⾯罩外部需要喷⼀层漆，即所谓的PC-coating，防⽌划伤。内侧根据客户要求是否喷防雾涂层。设计⾯罩的时候也需要考虑⼯艺，不好的设计会导致於漆，滑漆灯外观问题。此外还需要考虑模流，不好的设计会导致流痕，⽽流痕这种东西即使⽤moldflow分析也未必分析的出。
最后，last but not least，胶腿的设计也很重要。什么是胶腿，⾯罩和底座是通过胶粘在⼀起的，底座上
为胶槽。下图中LENS即⾯罩，BASE即底座，也叫Housing。这⾥如果设计不合理，会导致⽓密问题，那么整个灯就废掉了。此外，选⽤的胶的种类也很重要。
饰框和内套。饰框主要起装饰作⽤，将内部结构遮挡其他。
呃。。。看来⼤家都知道车灯不好搞，那就不⽤再掰扯了，下⼀个~
⾬刮器得
在很多时候刮⽔器都是个摆设零件，但是在整车中，这个⼩⼩的零件算得上是最难设计的零件之⼀。
为什么这么说呢？⾸先⾬刮器可以归类为车⾝零件中的A类零件。那么什么是A类零件？简单点说，就是车辆安全⾏驶的必要零部件，它的性能是必须符合国家强制法规要求来配备的。
举个例⼦，⽼的国家标准规定，⾬刮器必须在120公⾥每⼩时的车速下稳定⼯作，眼下，这⼀标准提升到160公⾥每⼩时，在这⼀时速下要保证⾬刮器能够紧密的贴合挡风玻璃，并且回⽔宽度满⾜法规要求，仅这⼀项实验要求的变化，就会使得整个⾬刮器系统需要重新设计。
其次，⾬刮器系统的相互制约参数最多。⼀般来说，⾄于刮⽔器性能的参数⼀般有三个：攻⾓、俯⾓以及刮臂压⼒，这三个参数相辅相成，改变其中的⼀个就会导致其他两个的变化，继⽽导致刮刷效果的恶化。
第三，⾬刮器的安装位置位于车⾝硬点区域，这直接导致了安装空间和安装结构的不可变。⼀般来说，避震塔到前围挡板之间的距离为整车硬点，这个距离决定的是整车的平台。所以，我们看到很多模块化的平台，其实这个位置都是固定的，⽐如说⼤众的MQB。
那么问题就来了，在这个不可变的区域内放置⼀套运动的四连杆机构，还要考虑到运动⼲涉、系统本⾝的性能、洗涤器喷⽔效果。难度可想⽽知。
挡风玻璃及侧窗玻璃
挡风玻璃和侧窗玻璃同样也是被⼤家忽略关注的零件之⼀，⼤家对它的关注恐怕就是在贴膜的时候才能想到吧。不过，在整车的零部件⾥，挡风玻璃以及侧窗玻璃同样是关乎安全的A类零件。在设计过程中，侧窗玻璃是整个车门系统设计的基准，只有确定了侧窗玻璃的曲率以及⾯积，才可以由此向下设计玻璃导槽、举窗电机、车门门锁等等零件。
如果侧窗玻璃曲率以及⾯积在造型阶段没有第⼀时间确定的话，那么等待⼯程师的就是整个车门返⼯重来。挡风玻璃同样是前部的设计基准，其曲率决定了刮⽔器、A柱、流⽔槽的结构设计。
另外，挡风玻璃的曲率也会被制造⼯艺牢牢限制，同时，挡风玻璃还是造型⾯，这就使得挡风玻璃的设计⼀不⼩⼼就会夹在中间⽆法脱⾝。所以也⼤⼤提升了挡风玻璃的设计难度。
保险杠
普通消费者对保险杠的认知，可能还停留在这就是⼀块塑料壳。对，我们就是这么任性，车上全是塑料壳。对于设计⼈员，⼀个前保险杠，可能是最复杂的外饰件之⼀了。⾸先是，周边环境复杂，对⼝件太多。引擎盖啊，挡泥板啊，轮胎包络啊，各种灯啊，⽔箱位置啊，防撞梁啊，脱钩啊，雷达啊，AEB啊等等。
作为⼀个产品设计汪，你真在专⼼致志地做数据，开闭件⼯程师跑过来，你这⾥这⾥圆⾓倒得有问题，
导致视觉间隙很⼤，得改⼀下。你⼀看这么⼤⼀个锅，也不敢独⾃背啊，卧槽，这圆⾓特么是A⾯上的圆⾓，我能改么，你Style吧（造型设计师打了个喷嚏）。
开闭件⼯程师⼀看，吆喝，放⼤招啊，好啊，造型去。这边刚⾛，轮胎⼯程师⼜来了，刚才把轮胎包络重新做了⼀下，变⼤⼀点，你这⾥这⾥的卡扣和紧固点距离包络的间隙不够安全值，都得改……你⼀听把刚和的⽔全吐轮胎⼯程师脸上了，⼤哥，不带这么玩的，你知道⼯作量有多⼤吗？轮胎⼯程师表⽰没办法，专家给的新算法，更精确。这个好像没法推了，怎么办，我⽔还没喝完呢。你把轮胎包络先发给我吧，我看看。已经发给你了，你查查邮箱，你滚！这边轮胎⼯程师刚⾛，冷却系统的⼯程师⼜来了，你预感到⼀层⿊暗⽓息轮罩了你的办公桌三尺范围之内。忙哈，我刚才⼜算了⼀下进风⾯积，你这⾥这⾥做的结构把进风⼝挡住了，不利于⽔箱散热，格栅这⾥需要做⼀下调整……
此刻你脑⼦⾥只有调整调整两个字在循环，⼼⾥想着特么你两个字我B⾯结构就要重新做了。正在这时，电器⼯程师跑过来拍了⼀下你的肩膀，露出迷之微笑，上⾯决定了，⾼配车型要加装AEB系统，格栅这⾥这⾥结构需要更改，还有增加⼀个低配时装饰⽤的装饰盖。唉，你怎么打⼈啊，打⼈是不对，啊啊啊啊……⼤家都⾛了，你⼜开始⼀个⼈忙碌，把⼯程更改梳理梳理吧，⼀晃太阳西斜，快下班了，你的⼼情顿时明亮了起来。你站起来伸了伸腰，活动活动筋⾻。这时，电脑右下⾓传来⼀声Outlook魔性的邮件提醒声，你⼤叫⼀声不好，然⽽为时已晚。来⾃造型设计师的邮件，就五个字：⾯⽤原来的。
你以为完了，可以神游天国了，怎么可能，CAE⼯程师救活了你。您还不能⾛啊，分析结果显⽰，你这⾥的
结构太硬了，不利于⾏⼈保护；然后你这⾥的结构⼜太软了，不利于低速碰撞。你先把这两个问题解决了再⾛吧。你下班了，但是明天还得继续战⽃。这就是⼀个保险杠产品⼯程师的⽇常。
保险杠从外观上看，没什么，确实是⼀个塑料壳⼦，但是其B⾯结构的设计⾮常复杂，各种对⼿件的集成设计，还有法规项的考量，卡扣形式的选择，都是需要慢慢去抠接⼝，做布置，挑战其他系统，也对其他系统做出各种妥协的结果。除了这些之外，考虑模具的影响，浇⼝的布置，各种接⼝的实现，⼜得对现有结构进⾏优化。考虑涂装的影响，⼜要根据⼯⼚的涂装线规划，机器⼈的能⼒，对产品做出修改。装配线，运输悬链等等，都会对产品的设计产⽣影响，设计⼀点都不简单。
仪表盘
仪表板和保险杠⼀样，因为布置在其上的接⼝多，各种按键，仪表，电器件等等，接⼝设计极其复杂。为了追求良好的触摸质感，制造⼯艺复杂，搪塑啊，吸塑啊，发泡啊，都会给设计带来困难。
储物盒的布置，你得放的⼩各种东西吧，你还得考虑⼈机⼯程，⼤部分⼈能伸⼿够得着吧。仪表的事业不能遮挡，还得遮光放炫⽬，以免驾驶员看不清仪表上的指针数字。仪表板还不能太⾼吧，以免遮挡驾
驶员的视野。和门护板，玻璃，中控的间隙你得控制吧，不然不美观。车内VOC得考虑吧，你看对门奔驰都因为这个被诟病，我们三线⼩⾃主，得学着点啊，材料不能乱⽤，选个味道好点的。
以仪表板副驾驶布置副驾驶⽓囊那个区域，算是仪表板上难设计的⼀个典型。⼤家都知道，⽓囊是布置在仪表板下⾯的，所以当遇到碰撞事故时，⽓囊在加速度的作⽤下经过传感器引爆，把这个区域的仪表板炸裂，然后⽓囊充⽓⿎起，对乘员形成保护。所以，这个区域的仪表板厚度需要精确控制，厚了不⾏，炸不开啊。所以这个区域⼀般会做弱化减薄处理，有些做到零点⼏毫⽶。但是做薄呢，⼜回带来外观问题。为什么呢，P P材料对厚度变化特别敏感，这个区域厚度的突变，往往会产⽣⽐较明显的缩影，⽽仪表板⼀般是要腐蚀⽪纹的，⽪纹对于缩影这种缺陷是起放⼤作⽤的，所以会⾮常明显。
还没完，产品出来了进⾏⽓囊爆破试验，炸裂的仪表板碎⽚，也要控制，不能太⼤，重量要控制，以免爆炸后飞出伤及乘员。如果不合格怎么办，回来改结构，再分析，再试验，到合格为⽌。
三⾓区域外观配件
在汽车⼯程领域，只要是有三个零件结合的地⽅，都会被⼯程师们称之为死亡三⾓。
其中最典型的区域就是A柱和窗台线之间的三⾓区域。那么它为什么被公认难啃的设计之⼀呢？
要说明这个问题，我们⾸先要知道⼀个叫公差的东西，任何零件的制造和安装都存在着⼀个合理的公差
范围，对于单⼀零件⽽⾔，零点⼏毫⽶的公差波动是认为合理的。不过，当⼏个零件同时在⼀个狭⼩的区域实现匹配的时候，公差波动就会在这个区域出现公差累积的情况。
也就是说，这个零件尺⼨在正常范围内跑偏了零点⼏毫⽶，另外⼀个零件也在正常范围内跑偏了零点⼏毫⽶，但是当它们匹配在⼀起的时候，这些正常的公差值就会体现为⼀个误差值，继⽽造成外观质量甚⾄是性能⽅⾯的缺陷。
以车门三⾓区为例，在这个区域内的零件包括外后视镜盖板、车门密封条、窗框、玻璃导槽、窗框加强板、窗框亮条等⼏个零件。这⼏乎是整辆汽车上零部件搭接最密集的地⽅，所以也是最容易出现公差累积的位置。所以，在设计终了之后，这个位置还需要进⾏数论的间隙段差匹配，同样，也是触⼀发⽽动全⾝的设计从⽽⼤⼤提升了难度。
活塞环
然⽽看着也就是⼏⽚圆环，却占据了整机35%的摩擦功，50%左右的机油耗问题与之相关，直接接触上千度的燃烧⽕焰，承担了25%-40%的的活塞散热通道，密封了峰值爆发压⼒达到100个⼤⽓压的燃烧室，⽽你只需要⽀付⼏听可乐的钱就可以拥有⼀缸副，但是如果它失效了，客户需要⽀付1万-2万⼈民币以上进⾏⼤修或者3万-6万⼈民币进⾏动⼒总成更换。
全球⼊流的汽车企业的钢制活塞环的材料99%由⽇本钢材线材供应商提供。全球4-5家供应商基本占据了全球的主要活塞环的⽣产。在这个宽度只有1-2mm的钢带上，我们实现了各类加⼯形貌造型，20多种⾦属/⾮⾦属涂层，使⽤了热处理、电镀、PVD/PCVD、等离⼦⾦属喷涂等⼀系列的技术，⽬前最先进的涂层历经24万公⾥和缸体的磨损，平均磨损量仅有0.0008-0.001mm，⽽且能够以每年数千万⽚的规模保证质量稳定⼀致，平均PPM低于10。
基于三维的模拟软件可以分析在各个发动机⼯况下，活塞环体在360度的变形和动态扭转形貌，从⽽计算出摩擦功/机油耗/漏⽓量等⼀系列的数据。在微观尺度下计算u级的外周形貌变化对于油膜形态以及摩擦区域的差异和影响，同时还有透明缸套试验+荧光⾼速摄影和浮动缸套试验进⾏验证，复杂的⼯序也体现出了它设计的难度系数。
活塞环有⽓环和油环之分，⽓环位于活塞的第⼀环和第⼆环，某些重型柴油机由于其⼯作载荷较⼤，为了能更好的对⾼温⽓体起到密封的作⽤，有时还具备第三道⽓环。但对于汽油机和⼩型柴油机来说，两道⽓环的设计已经满⾜密封的要求，故不需要第三道⽓环。最下⾯的⼀道活塞环是油环，其作⽤是对⽓缸壁润滑和阻⽌机油进⼊燃烧室。
它的磨损或损坏会导致发动机⼯作不正常，特别是窜机油的概率增⼤。如果⼀台使⽤时间很长的汽车，在机油加注正常的情况下尾⽓冒蓝烟，很有肯能就是活塞环出现了问题。此时如果排查其他部件没有问题仍然烧机油的话，就得将缸盖打开更换新的活塞环了。
密封条
哪天你发现怎么我的车怎么不使劲摔关不上门，怎么开门声⾳是啪的⼀声，⽽不是彭的⼀声？