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縱置為什么比橫置好?淺析汽車(chē)動(dòng)力布置形式

2024-12-17 14:25:30中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)有多種布置形式,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)分為前置、中置和后置,前置發(fā)動(dòng)機(jī)又分為橫置發(fā)動(dòng)機(jī)和縱置發(fā)動(dòng)機(jī)兩種。為什么一般高檔車(chē)都是發(fā)動(dòng)機(jī)縱置?因?yàn)榭v置比橫置好嗎?

所謂橫置就是指發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與車(chē)軸平行,縱置則是曲軸與車(chē)軸垂直。分辨縱置、橫置也很簡(jiǎn)單,有幾種方式。


縱置發(fā)動(dòng)機(jī)附件輪系位于發(fā)動(dòng)機(jī)前(后)方

第一種,打開(kāi)機(jī)蓋,面向發(fā)動(dòng)機(jī),如果能看到多個(gè)皮帶輪朝向你,那么這就是一臺(tái)縱置發(fā)動(dòng)機(jī),如果皮帶輪在側(cè)面(發(fā)動(dòng)機(jī)左右),那么這就是一套橫置發(fā)動(dòng)機(jī)。

其次,現(xiàn)在很多車(chē)都帶有發(fā)動(dòng)機(jī)罩,這上面一般都有規(guī)律可循,如線條、凹槽、管路等,每款車(chē)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(dòng)機(jī)罩上的圖案判斷并不完全準(zhǔn)確。

如上圖寶馬3系發(fā)動(dòng)機(jī),寶馬LOGO上方的4個(gè)圖案就是縱向排列,代表縱置,4個(gè)代表4缸。

最后,可以嘗試拿掉發(fā)動(dòng)機(jī)罩,看點(diǎn)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(gè)點(diǎn)火線圈,必然是橫置發(fā)動(dòng)機(jī)。

橫置、縱置哪個(gè)更好?好在哪?

根據(jù)車(chē)輛尺寸不同,汽車(chē)一般分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)。例如福特??怂咕褪且惠v標(biāo)準(zhǔn)的A級(jí)轎車(chē),帕薩特可稱為B級(jí)轎車(chē),奧迪A6L可稱為C級(jí)轎車(chē),寶馬7系、奔馳S級(jí)就是D級(jí)轎車(chē)。

打開(kāi)這些汽車(chē)的機(jī)艙蓋可以發(fā)現(xiàn),A級(jí)B級(jí)轎車(chē)一般都采用的是橫置布局的發(fā)動(dòng)機(jī),而C級(jí)D級(jí)轎車(chē)幾乎采用縱置布置的發(fā)動(dòng)機(jī),為什么價(jià)格更貴的車(chē)喜歡采用縱置布局,它比橫置的好很多嗎?

其實(shí),橫置、縱置的布置方式會(huì)帶來(lái)不同的優(yōu)點(diǎn),如空間、配重、傳動(dòng)效率等,在不同的車(chē)型上,各自都有各自的優(yōu)勢(shì)。

傳動(dòng)效率

對(duì)于后驅(qū)車(chē)輛來(lái)說(shuō),縱置發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、變速器輸入軸、輸出軸包括傳動(dòng)軸是平行的,在動(dòng)力傳遞過(guò)程中,只有在后橋這個(gè)位置改變了一次動(dòng)力傳遞方向,保證動(dòng)力傳遞效率。

對(duì)于前驅(qū)車(chē)輛來(lái)說(shuō),動(dòng)力傳遞更加高效。橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、變速器輸入軸、輸出軸,一直到車(chē)輪,幾個(gè)軸都是平行布置,在動(dòng)力傳遞過(guò)程中,動(dòng)力傳遞的方向沒(méi)有改變,傳遞路徑更短,進(jìn)一步提高動(dòng)力傳遞的效率,保障燃油經(jīng)濟(jì)性。

因此,前驅(qū)車(chē)采用橫置發(fā)動(dòng)機(jī),而后驅(qū)車(chē)采用縱置發(fā)動(dòng)機(jī),在動(dòng)力傳遞的效率上來(lái)說(shuō),橫置布局更具優(yōu)勢(shì)。

車(chē)輛配重

極端情況下,車(chē)輛前后配重影響較大,特別是起步、彎道時(shí),如果頭重腳輕,會(huì)影響輪胎的抓地力,導(dǎo)致操控性能下降。

一般來(lái)說(shuō),橫置前驅(qū)車(chē)輛的重心位于前輪附近,縱置后驅(qū)車(chē)輛的重心更靠近軸心,當(dāng)車(chē)輛動(dòng)態(tài)行駛時(shí),縱置后驅(qū)的車(chē)輛前后輪的負(fù)載更均勻,能保證更好的起步和過(guò)彎性能。

舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)車(chē)輛起步時(shí),此時(shí)重心后移,作為前驅(qū)車(chē),就非常容易出現(xiàn)前輪打滑的情況,影響動(dòng)力輸出。而后驅(qū)車(chē)由于重心后移,重量集中在后輪之上,打滑的現(xiàn)象就會(huì)好很多。

不少?gòu)?qiáng)調(diào)駕控性能的車(chē)型,非常樂(lè)于將車(chē)輛的前后配重印在廣告單上。如常見(jiàn)的50:50指的就是汽車(chē)前后的配重比例。

不少C級(jí)D級(jí)車(chē),由于具備更大的車(chē)身質(zhì)量和更強(qiáng)的動(dòng)力,使用橫置前驅(qū)很容易出現(xiàn)車(chē)輪打滑現(xiàn)象,影響駕駛和體驗(yàn)。而對(duì)于車(chē)身質(zhì)量更小,動(dòng)力更小的A/B級(jí)車(chē)型來(lái)說(shuō),使用橫置前驅(qū)無(wú)疑是更適合的選擇。

此外,橫置發(fā)動(dòng)機(jī)變速器的輸出軸無(wú)法居中布置,也導(dǎo)致半軸會(huì)一長(zhǎng)一短,急加速時(shí),會(huì)因?yàn)榱氐牟煌狗较虮焕蛞粋?cè),出現(xiàn)扭矩轉(zhuǎn)向的問(wèn)題,也影響操控。

而縱置后驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)就沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)后橋后,左右半軸長(zhǎng)度一致,不存在力矩差異的問(wèn)題。

空間

不同的布置方式,也影響發(fā)動(dòng)機(jī)艙和乘員艙的空間,先說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)艙。

相比縱置發(fā)動(dòng)機(jī),橫置發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)占用更多的發(fā)動(dòng)機(jī)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(lái)說(shuō),絕大部分橫置布局的車(chē)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(shí)車(chē)企沃爾沃在XC90、S80這種級(jí)別的車(chē)型上也不得不選擇麥弗遜支柱,直到2014年發(fā)布了SPA平臺(tái)后,才兼顧了橫置+雙叉臂的選擇,而代價(jià)則是發(fā)動(dòng)機(jī)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(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間都留給了車(chē)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(tái)更換到橫置平臺(tái)后,新款車(chē)型后排空間明顯更大。

而縱置布局的車(chē)型,更占用發(fā)動(dòng)機(jī)艙的縱向空間,因此車(chē)頭往往較長(zhǎng),也擁有較大的L113尺寸,車(chē)身姿態(tài)更優(yōu)雅。同時(shí),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(shì),針對(duì)車(chē)型需求不同,只有更合理的布局方式,但無(wú)絕對(duì)優(yōu)劣之分。(朋月)

(責(zé)任編輯:陸明)
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