在能源紧缺和环境污染的背景下，汽车行业要想得到更好的发展，必须要对产品的环保能力和节能减排效果进行深入研究，保证产品符合可持续发展要求。这就给汽车设计提出了轻量化要求，通过增加合金材料来减轻车身重量。那么如何在保证车辆安全和稳定的同时，追求轻量化设计就成为科研人员所解决的关键问题。
一、专用汽车轻量化概述
石油是人们工作和生活所需要的重要能源，也是国家发展的关键资源。在社会长期发展的工程中，对于石油的需求量越来越大。这就导致石油资源日益匮乏。而汽车作为油料消耗的关键内容，在研究节能减排的过程中，已经成为首要研究对象。如何减轻汽车重量，减少油料消耗是目前急需解决的问题。在这种背景下，汽车轻量化设计成为各个汽车制造商所研究的方向【1】。汽车轻量化设计的主要内容是在保证汽车的质量、性能等多方面功能不受影响的情况下，通过优化车身材料、优化结构设计等方面的措施，最大程度地降低车身重量。而专用汽车的轻量化设计，还需要综合考虑其噪音控制、提高低震动以及高输出功率等方面的内容。相比于普通汽车而言，专用汽车轻量化设计具有更大的难度。
二、专用汽车造型设计的研究
对于专用汽车而言，在研究轻量化设计的过程中，其外形的优化设计是至关重要的一个内容，并且直接关系到轻量化设计效果。因此在研究专用汽车轻量化设计之前，首先要明确专用汽车外形设计要点【2】。
（一）专用汽车造型设计的重要性
简单来说，专用汽车的设计是要在载货汽车的底盘或者专用底盘上安装专业的设备或者车厢。大部分专业汽车制造商为了提高产品市场竞争力，都在不断优化汽车外形以及舒适度。但是在底盘和发动机等重要部位变化不大。在专用汽车的设计过程中，要综合考虑产品外形和功能的完美结合。要注意做好空气动力学、人机工程学、美学等方面的融合。车身主体结构以及各个附件要具有良好的冲压工艺性和焊接装配工艺性。各个附件的功能和安装效果要达到最佳效果。
（二）专用汽车造型设计原则
1、美学原则
随着社会的发展，人们对于美的追求也有所不同，专用汽车尽管在特定环境或者特定要求的情况下所使用，但是对于美学的设计也要满足人的视觉要求。而汽车的美感是通过长期的研究和实践所总结的汽车美学设计原则，包括汽车的外在的形式美和内部的科技美。专用汽车的美学设计原则，在达到上述两项内容之外，还要满足专用汽车实际使用的美学要求。如果单纯的追求美学设计而使专用汽车失去了实用性，就会导致失去市场。因此对于专用汽车的美学设计，要将功能美和结构美有效融合，注意将线条、色彩、形式等方面在变化中得到统一，并且还要融入制造单位的产品文化【3】。
2、空气动力性
专用汽车的设计必须要选择合理的外形来减少空气阻力。随着我国道路交通建设越来越普及，各地的高速公路建设越来越多。专用汽车的行驶速度也越来越快。所以客户在选购汽车时会要求符合空气动力性的外观来减少燃料。同时，良好的空气动力性还会减少噪声，提高驾驶舒适性。
3、工艺性
专用汽车相比于普通汽车，要装置有专用设备，具备专用功能用于承担专门运输任务或专项作业以及其他专项用途。所以在设计过程中，要充分分析各部分结构装配的工艺合理性，使各个部件之间有效连接且传动部位灵敏。
4、行驶安全性
车辆的安全性是客户在选购过程中十分关注的问题。所以专用汽车制造商要明确汽车安全性的重要性，在设计过程中，做好安全性设计。首先，要注意汽车的前后保险杠的布置，可以在出现撞击时保护乘客的安全；其次，要减少汽车车身上的凸起，避免在行驶过程中对附近的人或物造成伤害；最后，要给驾驶人员提供良好的视野，使驾驶人员在操作时更加准确和方便。
5、人体工程学
对于专用汽车的设计，人体工程学也是必不可少的一个内容。要保证驾驶员和乘客可以在舒适、方便的环境内工作。
三、专用汽车轻量化的设计研究分析
（一）轻量化对专用汽车的重要性
通过研究结果表明，通过减轻一定比例的汽车重量，可以有效的达到节油的目的。主要是因为汽车在行驶过程中，受到的阻力消耗了发动机的功率。汽车的阻力包括：空气阻力、加速阻力、爬坡阻力以及其他阻力等。这些阻力和汽车行驶过程中的路况、气候、车身形状以及驾驶人员的操作习惯有着直接关系。除此之外，汽车的阻力还和汽车的重量有关。所以在研究汽车轻量化设计的过程中，减轻车身重量、优化结构设计是减少行驶中阻力的关键点。以此来减少发动机功率的消耗，进而达到节能减排的目的。
（二）专用汽车轻量化的措施
通过上文分析专用汽车的轻量化设计概念以及外形设计要点。所以在实际设计过程中，工作人员在满足专用汽车的外形设计、舒适度设计以及安全设计等基础要求时，要将轻量化设计理念贯穿始终。由于专用汽车的主体结构无法进行较大改动，所以工作人员可以在汽车制造材料、外形等方面进行轻量化创新。
（三）专用汽车轻量化的材料研究
随着科技的发展，越来越多的新材料、新结构被汽车制造商所使用，以此来优化产品性能达到更大的经济效益。而在轻量化设计中，新材料的使用实现了减轻车身重量的效果。例如，使用铝合金代替传统的钢可以有效地减轻车身重量。根据相关研究表明，使用合金的汽车相比于传统的钢材料汽车可以减轻车身一半的重量。
塑料也是现阶段汽车轻量化设计中的主要材料。相比于传统塑料，现阶段可以根据实际使用需求改变塑料的结构。其强度、塑性以及持久性可以得到保证。同时，适当的使用塑料可以在专用汽车的成本、外观、舒适度以及安全性得到更好的效果。尤其是在汽车内饰方面，塑料已经成本了主要材料。
（四）专用汽车轻量化的设计建议
由于我国专用汽车的轻量化设计相比于发达国家还存在一定的距离，所以在未来的发展中，要将轻量化设计作为主要研究方向。下面为专用汽车轻量化设计提出几点建议：
首先，专用汽车各部件材料可以根据不同的需求进行选择，综合分析塑料、镁铝合金、高强度钢等，通过科学的搭配来减轻车身重量；其次，在轻量化设计中，不能牺牲原有的安全性、舒适性等，要满足车身的强度要求；最后，设计人员要在未来的发展中，尝试不同的新材料和新结构，以此来达到轻量化设计创新和发展。
四、结束语
综上所述，随着我国经济的发展，对于专用汽车的需求越来越大，因此汽车制造商要在发展自身产品的同时，深入分析客户的需求。同时在国家的可持续发展理念下，专用汽车也要具备节能减排的功能。其中，轻量化设计是专用汽车未来发展中的重点内容，本文通过对专用汽车轻量化设计相关内容进行分析，希望为其发展和创新提供参考。
参考文献
[1]李学功. 论以轻量化为主的专用汽车车身优化设计[J]. 化工管理,2018,(26):9-10.
[2]叶志伟,伍丽娜. 分析专用汽车新能源与轻量化技术趋势[J]. 中国战略新兴产业,2017,(24):63.
[3]智行. 专用汽车轻量化势在必行——“提质增效、车辆产品供给侧改革”研讨会在武汉举行[J]. 专用车与零部件,2016,(04):10-11.
