在前置发动机中,根据发动机放置方向的不同,还可以分为纵置和横置两种。既然方式不同,那肯定就有各自的优缺点,大多数紧凑级车和中型车都是横置发动机,而大多数的性能车和大型豪华轿车都用的纵置发动机,这是为什么呢?难道说明纵置发动机就比横置发动机好么?今天车威就来探究这个问题。
横置发动机是指发动机和汽车前桥平行、纵置发动机就是指发动机和前桥垂直。通俗来讲就是你站在车头正前方如果发动机横着摆在你面前那就是横置发动机、竖着摆放那就是纵置发动机。
横置发动机
首先,由于可以将发动机和变速箱平行连接在一起,集中布置在前轴之前,因此横置发动机车头发动机舱的规划弹性最大,可以把空间大幅节省下来给乘客室。这样就极大限度缩短了发动机舱的纵向空间,换来的是宽敞的驾乘空间,尤其是前排乘客的腿部拓展的空间,这对于尺寸有限的紧凑型轿车来讲尤为重要。
其次,横置式发动机最突出的优点是在前驱车型上动力传递直接,比纵置有更高的传动效率,我们都知道,动力传输距离越长,动力方向转变次数越多,动力损耗就越大,由于前驱车上横置式发动机的输出轴与汽车的前轴平行,所以动力可以直接通过普通的斜齿轮传递到差速器上,动力传输距离短,输出方向不必转换,动力损耗自然很小。而纵置式发动机动力要通过一组齿轮让其变成垂直,这样输出轴才能跟前半轴平行。
当然,横置发动机也带来了一些麻烦:
由于横置发动机可以布置在发动机前轴之前,但是这些重量最重的汽车部件全部集中在车头前方就使得前轴负荷过大,从而容易出现转向不足的情况,而头重脚轻的前后轴配重也会在高速过弯时使车尾的后轮缺乏重压,某些轴荷分配不合理的横置发动机轿车甚至达到了前后70:30,其性能可想而知。
另一方面,由于横置发动机变速器安装位置过于偏向一侧的原因,其驱动轴是一长一短的,当巨大的驱动力作用在不等长的传动轴上时,会使车两个前轮有转速差,从而导致急加速时车头有左右摆动现象,也就是我们常说的扭力转向,这一点在大排量前置前驱车型上尤为明显。
纵置发动机
纵置布局则更有利于后驱车的动力传递,如果后驱车型采用横置布局,曲轴与传动轴方向垂直,需将动力方向转换90°,当动力通过传动轴传递驱动后轮,这时又与车辆后桥处于垂直方向,需要再次转换角度。这必然更多的损耗车辆动力。而纵置布局曲轴与传动轴第一次力的传递是平行的,减少了一次方向转换。
优化前后轴荷比例是纵置布局的另一大优势,我们都知道,理想的前后轴荷比例是50∶50,而整车最具重量的发动机和变速器总成的布置,是左右前后轴荷配比的关键因素。从这点来看,发动机采取纵置后,具有优化前后轴荷比例的优势,首先可以让变速器的位置尽量向后伸,使动力总成的重心位于前轴之后,进一步提升底盘在极限下的平衡性;多数强调操控的后驱、四驱车则必然需要纵置布局来加持。其次可以解放发动机舱两侧空间,这样就能配备双叉臂悬挂系统。
当然采取发动机纵置也是一些大排量的车不得已而为之,因为能把V6发动机横着放进机仓不是什么新鲜事,连GOLF这么小的车都做到了,但是还没有几个厂家能把V8发动机横着放进去,V10、V12、W16就更不用说了。
车威总结:所以,每个不同的驱动方式都适合自己的布置方式,横置布局更强调优化乘坐空间和动力传递的直接性,适用于动力不强的中小排量及前驱车型。纵置布局与后驱结构特性更匹配,不受发动机舱的空间所限,更适合安装大排量、多气缸引擎,而且对前后轴荷的优化有着天然优势。总而言之,不管是横置发动机,还是纵置发动机,最终都是为了满足车辆的各项性能要求。
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