汽車的驅(qū)動(dòng)型式

周應(yīng)軍

汽車的驅(qū)動(dòng)型式(Layout)即汽車動(dòng)力傳動(dòng)系(Power Train)的布置型式，對(duì)整車的性能、外形及內(nèi)部尺寸、重量、軸荷分配、制造成本及維修保養(yǎng)等方面均產(chǎn)生重要影響?？茖W(xué)合理地選擇驅(qū)動(dòng)型式是汽車總體設(shè)計(jì)的首要工作之一。本文主要介紹以燃油或燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置的汽車驅(qū)動(dòng)型式。

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和各個(gè)總成相對(duì)位置的不同，現(xiàn)代汽車的驅(qū)動(dòng)型式通常分為如下5種：

一、前置后驅(qū)

前置后驅(qū)，即發(fā)動(dòng)機(jī)前置、后輪驅(qū)動(dòng)(Front－engine Rear－drive，簡(jiǎn)稱FR)，這是一種最傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)型式。國(guó)內(nèi)外大多數(shù)貨車(含皮卡)、部分轎車(尤其是高級(jí)轎車)和部分客車都采用這種驅(qū)動(dòng)型式，但采用該型式的小型車很少。

采用了前置后驅(qū)驅(qū)動(dòng)型式的整車具有如下優(yōu)勢(shì)：

1.在拼合良好的路面上啟 動(dòng)、加速或爬坡時(shí)，驅(qū)動(dòng) 輪的負(fù)荷增大(即驅(qū)動(dòng)輪的附著壓力增大)，其牽引性能比前置前驅(qū)型式優(yōu)越；

2.軸荷分配比較均勻，因而具有良好的操縱穩(wěn)定性 和行駛平順性，并有利于延長(zhǎng)輪胎的使用壽命；

3.發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速器等總成臨近駕駛室，簡(jiǎn)化 了操縱機(jī)構(gòu)的布置；

4.轉(zhuǎn)向輪是從動(dòng)輪，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維修。

同時(shí)，F(xiàn)R型式具有如下的弊端：

1 由于采用傳動(dòng)軸裝置，不僅增加車重，同時(shí)也

降低動(dòng)力傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，影響了燃油經(jīng)

濟(jì)性；

2 縱置發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和傳動(dòng)軸等總成的布置，

使駕駛室空間減小，影響乘坐舒適性；同時(shí)，

地板高度的降低也受到限制；

3 在雪地或易滑路面上啟動(dòng)加速時(shí)，后輪推動(dòng)

車身，易發(fā)生擺尾現(xiàn)象。

采用前置后驅(qū)方式的客車，易于由貨車改裝，與貨車通用的部件較多。除具有相似于前置后驅(qū)貨車的優(yōu)缺點(diǎn)外，還存在如下弊端：

1 由于發(fā)動(dòng)機(jī)罩突出于地板之上，降低車廂內(nèi)

的面積利用率，并導(dǎo)致了車內(nèi)噪聲大，隔熱、

隔振比較困難，影響了乘坐舒適性；

2 前軸容易過載，軸荷分配不夠理想，影響了操

縱穩(wěn)定性；

3 由于前懸受到限制，導(dǎo)致后懸過長(zhǎng)，上坡時(shí)容

易刮地。

近年來，隨著城市公交車進(jìn)一步向準(zhǔn)低地板、超低地板方向發(fā)展，大客車的驅(qū)動(dòng)型式已呈現(xiàn)出由后置后驅(qū)取代前置前驅(qū)的趨勢(shì)。

二、前置前驅(qū)

前置前驅(qū)，即發(fā)動(dòng)機(jī)前置、前輪驅(qū)動(dòng)(Front－engine Front－drive，簡(jiǎn)稱FF)，這是轎車(含微型、經(jīng)濟(jì)型汽車)上比較盛行的驅(qū)動(dòng)型式，但貨車和大客車基本上不采用該型式。

前置前驅(qū)轎車的布局一般都是將發(fā)動(dòng)機(jī)橫向布置，與設(shè)計(jì)緊湊的變速驅(qū)動(dòng)橋相連，具有如下優(yōu)勢(shì)；

1.省略傳動(dòng)軸裝置，減輕了車重，結(jié)構(gòu)比較緊湊；

2.有效地利用了發(fā)動(dòng)機(jī)室的空間，駕駛室內(nèi)空間較 為寬敞，并有利于降低地板高度，提高乘坐舒適性；

3.發(fā)動(dòng)機(jī)靠近驅(qū)動(dòng)輪，動(dòng)力傳遞效率高，燃油經(jīng)濟(jì)性好；

4.發(fā)動(dòng)機(jī)等總成前置，增加前軸的負(fù)荷，提高了轎車 高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性和制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性；

5.簡(jiǎn)化了后懸架系統(tǒng)；

6.在積雪或易滑路面上行駛時(shí)，靠前輪牽拉車身，有 利于保證方向穩(wěn)定性。

同時(shí)，F(xiàn)F型式具有如下的弊端：

1 啟動(dòng)、加速或爬坡時(shí)，前輪負(fù)荷減少，導(dǎo)致牽

引力下降；

2 前橋既是轉(zhuǎn)向橋，又是驅(qū)動(dòng)橋，結(jié)構(gòu)及工藝復(fù)

雜，制造成本高、維修保養(yǎng)困難。

三、后置后驅(qū)

后置后驅(qū)，即發(fā)動(dòng)機(jī)后置、后輪驅(qū)動(dòng)(Rear－engine Rear－drive，簡(jiǎn)稱RR)，是目前大、中型客車流行的布置型式，少數(shù)微型或普及型轎車也采用該型式，但貨車很少采用該型式。

采用了后置后驅(qū)驅(qū)動(dòng)型式的客車具有如下優(yōu)勢(shì)：

1.重量集中于汽車的后部，發(fā)動(dòng)機(jī)距驅(qū)動(dòng)軸很近，因 而驅(qū)動(dòng)輪負(fù)荷大，啟動(dòng)加速時(shí)牽引力大，且傳動(dòng)效 率高，燃油經(jīng)濟(jì)性好；

2.有利于車身內(nèi)部布置，車廂內(nèi)的面積利用率高；

3.易于將發(fā)動(dòng)機(jī)與車廂隔開，減少車廂內(nèi)的振動(dòng)和 噪聲，乘坐舒適性良好；

4.可在地板下設(shè)置容積很大的行李倉(cāng)。

同時(shí)，RR型式具有如下的弊端：

1 前輪附著力小，高速時(shí)轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定，影響了操

縱穩(wěn)定性；

2 水箱布置困難，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱；

3 發(fā)動(dòng)機(jī)防塵困難；

4 發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器等總成遠(yuǎn)離駕駛員，遠(yuǎn)程(Remote)操縱機(jī)構(gòu)的布置較復(fù)雜；

5.故障不宜及時(shí)判別，維修保養(yǎng)困難。

四、中置后驅(qū)

中置后驅(qū)，即發(fā)動(dòng)機(jī)中置、后輪驅(qū)動(dòng)(Middle－engine Rear－drive,簡(jiǎn)稱MR)，是大多數(shù)運(yùn)動(dòng)型轎車和方程式賽車所采用的型式。此外，某些大、中型客車也采用該型式，但采用該型式的貨車很少。

運(yùn)動(dòng)型車采用中置后驅(qū)具有如下優(yōu)勢(shì)：

1.可獲得最佳的軸荷分配，操縱穩(wěn)定性和行駛平順 性較好；

2.發(fā)動(dòng)機(jī)臨近驅(qū)動(dòng)橋，無需傳動(dòng)軸，從而減輕車重， 具有較高的傳動(dòng)效率；

3.重量集中，車身平擺方向的慣性力矩小，轉(zhuǎn)彎時(shí)， 轉(zhuǎn)向盤操作靈敏，運(yùn)動(dòng)性好。

同時(shí)，運(yùn)動(dòng)型車采用MR型式具有如下的弊端：

1發(fā)動(dòng)機(jī)的布置占據(jù)了車廂和行李箱的一部分

空間，通常，車廂內(nèi)只能安放2張座椅；

2對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的隔音和絕熱效果差，乘坐舒適性

有所降低。

采用MR型式的大、中型客車具有車廂內(nèi)的面積利用率較高、車內(nèi)噪音小、傳動(dòng)軸短、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，具有如下不足：

1. 發(fā)動(dòng)機(jī)需要特殊設(shè)計(jì)，且其冷卻和防塵不易；

2. 遠(yuǎn)程操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)不便；

3.地板高度難于降低。

五、全輪驅(qū)動(dòng)

全輪驅(qū)動(dòng)(Full－wheel－drive，簡(jiǎn)稱n WD)通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)前置，在變速器后裝有分動(dòng)器以便將動(dòng)力分別輸送到所有車輪上；為了有效地避免車輪滑動(dòng)，除裝有輪間差速器外，還配有軸間差速器。該型式主要用于吉普車和越野車，但是最近也有很多轎車采用了全輪驅(qū)動(dòng)型式。

通常，二車橋汽車的全輪驅(qū)動(dòng)型式稱為四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)，有三車橋的全輪驅(qū)動(dòng)型式稱為六輪驅(qū)動(dòng)(6WD)，以此類推。

采用了全輪驅(qū)動(dòng)型式的整車具有如下優(yōu)勢(shì)：

1.由于全輪汽車可以利用汽車的全部重量作為附著 壓力，從而使附著力顯著增加，即擴(kuò)展了牽引力極 限；

2.可以將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力分別傳至各個(gè)車輪，即減少 了每一驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力負(fù)擔(dān)，因而能夠保證在不 超過輪胎摩擦極限(不發(fā)生車輪打滑)的情況下， 將足夠的動(dòng)力傳至路面，使汽車具有很強(qiáng)的越野 能力；

3.輪胎的磨損均一，有利于延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。

同時(shí)，全輪驅(qū)動(dòng)型式具有如下弊端：

1 傳動(dòng)系統(tǒng)長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，且維修

保養(yǎng)困難；

2 噪音大，車輛重，且驅(qū)動(dòng)力傳遞效率低、油耗

大，即燃油經(jīng)濟(jì)性不好。

現(xiàn)今的4WD型式可分為以下兩種：

1.可轉(zhuǎn)換4WD型式

可轉(zhuǎn)換4WD型式適用于FR車的變型，是指在必要時(shí)可由2WD型式轉(zhuǎn)變?yōu)?WD型式。由于裝備了轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，可在城市道路行駛時(shí)利用2WD型式。當(dāng)越野行駛時(shí)，操作拉桿或開關(guān)，便可簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)變?yōu)?WD型式運(yùn)行。可轉(zhuǎn)換4WD型式可以稍微彌補(bǔ)4WD車驅(qū)動(dòng)力傳遞效率低的缺點(diǎn)；并且當(dāng)選擇2WD型式行車時(shí)，相對(duì)于4WD型式減少了輪胎和部分傳動(dòng)系零件的磨損。

2.非轉(zhuǎn)換4WD型式

非轉(zhuǎn)換4WD型式適用于FF車的變型，其驅(qū)動(dòng)型式不可改變，全時(shí)以4WD型式行駛。另外，還有很多非轉(zhuǎn)換4WD型式車在中間差速器上采用粘滯式聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)。從而，在正常情況下可以像FF車一樣行駛；但是，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪側(cè)滑時(shí)，便自動(dòng)向從動(dòng)輪傳遞動(dòng)力，充分發(fā)揮出4WD卓越的越野性能。

總結(jié)

綜上所述，汽車驅(qū)動(dòng)型式的合理選用，取決于汽車的類型和用途，以及汽車的車架(承載式車身)、行駛系、制動(dòng)系等多方面因素。只有滿足整車的動(dòng)力性、操縱穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟(jì)性、通過性和乘坐舒適性等性能的設(shè)計(jì)要求并實(shí)現(xiàn)了預(yù)計(jì)制造成本的驅(qū)動(dòng)型式，才是該車合理的驅(qū)動(dòng)型式。所以，脫離具體的應(yīng)用，單獨(dú)分析各種驅(qū)動(dòng)型式的優(yōu)劣是毫無意義的。

通常，以動(dòng)力性為主的貨車常采用傳統(tǒng)的前置后驅(qū)的驅(qū)動(dòng)型式；強(qiáng)調(diào)低地板、結(jié)構(gòu)緊湊和操縱穩(wěn)定性的轎車，常采用前置前驅(qū)的驅(qū)動(dòng)型式；注重車廂內(nèi)面積利用率和低地板的客車傾向于采用后置后驅(qū)的驅(qū)動(dòng)型式；以運(yùn)動(dòng)性和動(dòng)力性為主的運(yùn)動(dòng)型車，多數(shù)采用了中置后驅(qū)的驅(qū)動(dòng)型式；而強(qiáng)調(diào)越野性的車型，應(yīng)優(yōu)先選用全輪驅(qū)動(dòng)的布置型式。