汽車發(fā)動機有多種布置形式,簡單來說分為前置、中置和后置,前置發(fā)動機又分為橫置發(fā)動機和縱置發(fā)動機兩種。為什么一般高檔車都是發(fā)動機縱置?因為縱置比橫置好嗎?
所謂橫置就是指發(fā)動機的曲軸與車軸平行,縱置則是曲軸與車軸垂直。分辨縱置、橫置也很簡單,有幾種方式。
縱置發(fā)動機附件輪系位于發(fā)動機前(后)方
第一種,打開機蓋,面向發(fā)動機,如果能看到多個皮帶輪朝向你,那么這就是一臺縱置發(fā)動機,如果皮帶輪在側(cè)面(發(fā)動機左右),那么這就是一套橫置發(fā)動機。
其次,現(xiàn)在很多車都帶有發(fā)動機罩,這上面一般都有規(guī)律可循,如線條、凹槽、管路等,每款車都不一樣。一般數(shù)量代表缸數(shù),圖案(形狀)排列的方向就是橫置或縱置的示意,但僅靠發(fā)動機罩上的圖案判斷并不完全準確。
如上圖寶馬3系發(fā)動機,寶馬LOGO上方的4個圖案就是縱向排列,代表縱置,4個代表4缸。
最后,可以嘗試拿掉發(fā)動機罩,看點火線圈的排放方式,方法和上面一樣,看如何排列的即可,橫著的4個點火線圈,必然是橫置發(fā)動機。
橫置、縱置哪個更好?好在哪?
根據(jù)車輛尺寸不同,汽車一般分為A、B、C、D四個等級。例如福特??怂咕褪且惠v標準的A級轎車,帕薩特可稱為B級轎車,奧迪A6L可稱為C級轎車,寶馬7系、奔馳S級就是D級轎車。
打開這些汽車的機艙蓋可以發(fā)現(xiàn),A級B級轎車一般都采用的是橫置布局的發(fā)動機,而C級D級轎車幾乎采用縱置布置的發(fā)動機,為什么價格更貴的車喜歡采用縱置布局,它比橫置的好很多嗎?
其實,橫置、縱置的布置方式會帶來不同的優(yōu)點,如空間、配重、傳動效率等,在不同的車型上,各自都有各自的優(yōu)勢。
傳動效率
對于后驅(qū)車輛來說,縱置發(fā)動機的曲軸、變速器輸入軸、輸出軸包括傳動軸是平行的,在動力傳遞過程中,只有在后橋這個位置改變了一次動力傳遞方向,保證動力傳遞效率。
對于前驅(qū)車輛來說,動力傳遞更加高效。橫置發(fā)動機的曲軸、變速器輸入軸、輸出軸,一直到車輪,幾個軸都是平行布置,在動力傳遞過程中,動力傳遞的方向沒有改變,傳遞路徑更短,進一步提高動力傳遞的效率,保障燃油經(jīng)濟性。
因此,前驅(qū)車采用橫置發(fā)動機,而后驅(qū)車采用縱置發(fā)動機,在動力傳遞的效率上來說,橫置布局更具優(yōu)勢。
車輛配重
極端情況下,車輛前后配重影響較大,特別是起步、彎道時,如果頭重腳輕,會影響輪胎的抓地力,導(dǎo)致操控性能下降。
一般來說,橫置前驅(qū)車輛的重心位于前輪附近,縱置后驅(qū)車輛的重心更靠近軸心,當車輛動態(tài)行駛時,縱置后驅(qū)的車輛前后輪的負載更均勻,能保證更好的起步和過彎性能。
舉例來說,當車輛起步時,此時重心后移,作為前驅(qū)車,就非常容易出現(xiàn)前輪打滑的情況,影響動力輸出。而后驅(qū)車由于重心后移,重量集中在后輪之上,打滑的現(xiàn)象就會好很多。
不少強調(diào)駕控性能的車型,非常樂于將車輛的前后配重印在廣告單上。如常見的50:50指的就是汽車前后的配重比例。
不少C級D級車,由于具備更大的車身質(zhì)量和更強的動力,使用橫置前驅(qū)很容易出現(xiàn)車輪打滑現(xiàn)象,影響駕駛和體驗。而對于車身質(zhì)量更小,動力更小的A/B級車型來說,使用橫置前驅(qū)無疑是更適合的選擇。
此外,橫置發(fā)動機變速器的輸出軸無法居中布置,也導(dǎo)致半軸會一長一短,急加速時,會因為力矩的不同而使方向被拉向一側(cè),出現(xiàn)扭矩轉(zhuǎn)向的問題,也影響操控。
而縱置后驅(qū)發(fā)動機就沒有這個問題。經(jīng)過后橋后,左右半軸長度一致,不存在力矩差異的問題。
空間
不同的布置方式,也影響發(fā)動機艙和乘員艙的空間,先說發(fā)動機艙。
相比縱置發(fā)動機,橫置發(fā)動機會占用更多的發(fā)動機艙空間,特別是橫向空間。這就導(dǎo)致懸架的選擇上大幅受限。
舉例來說,絕大部分橫置布局的車型都只能選擇占用空間更小的麥弗遜支柱作為前軸懸架,而想要雙叉臂,多連桿等懸架,基本只有縱置布局才能有足夠的橫向空間。
橫置布局的忠實車企沃爾沃在XC90、S80這種級別的車型上也不得不選擇麥弗遜支柱,直到2014年發(fā)布了SPA平臺后,才兼顧了橫置+雙叉臂的選擇,而代價則是發(fā)動機的缸體數(shù)量被限制在了4缸。
乘員艙方面,橫置布局占用寬度而不占用縱向空間,換言之,節(jié)約出來的發(fā)動機艙空間都留給了車內(nèi)乘坐空間。比較典型的例子就是寶馬X1,2016款寶馬X1在由縱置平臺更換到橫置平臺后,新款車型后排空間明顯更大。
而縱置布局的車型,更占用發(fā)動機艙的縱向空間,因此車頭往往較長,也擁有較大的L113尺寸,車身姿態(tài)更優(yōu)雅。同時,橫向空間占用不多,懸架可以選用性能更好,但占更多空間的雙叉臂懸架。
綜上所述,橫置、縱置各自具備不同的優(yōu)勢,針對車型需求不同,只有更合理的布局方式,但無絕對優(yōu)劣之分。(朋月)