■ 李堅(jiān)強(qiáng)
作為汽車上最重要的部件,發(fā)動(dòng)機(jī)的布置形式與汽車性能息息相關(guān),就如同水與生命之間的關(guān)系。從專業(yè)技術(shù)角度來說,發(fā)動(dòng)機(jī)的布置分為前置、中置和后置三種,其中前置主要包括橫置發(fā)動(dòng)機(jī)和縱置發(fā)動(dòng)機(jī)兩種。
對(duì)于大家來說,判斷橫置和縱置并不難,你只要站在車頭,面向發(fā)動(dòng)機(jī),如果發(fā)動(dòng)機(jī)橫在你面前,便是橫置發(fā)動(dòng)機(jī);如果豎著擺在你眼前,則是縱置發(fā)動(dòng)機(jī)。
目前,前驅(qū)的緊湊型轎車和大多數(shù)中級(jí)轎車都是橫置發(fā)動(dòng)機(jī),后驅(qū)轎車基本采用縱置發(fā)動(dòng)機(jī),比如德系的寶馬、奔馳和奧迪。那么,這樣劃分難道是說縱置發(fā)動(dòng)機(jī)比橫置發(fā)動(dòng)機(jī)好嗎?
傳輸距離短,傳動(dòng)效率高,布局適合前驅(qū)車;縱置布局與后驅(qū)車組合,可實(shí)現(xiàn)一次方向轉(zhuǎn)換,有利動(dòng)力傳輸。
想要搞清楚縱置發(fā)動(dòng)機(jī)和橫置發(fā)動(dòng)機(jī)誰更勝一籌,先得弄清楚汽車動(dòng)力傳遞的原理。
簡單來說,發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力,使活塞推動(dòng)曲軸,曲軸再通過變速箱將動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)輪,從而讓汽車動(dòng)起來。但是在動(dòng)力傳遞過程中,前驅(qū)車和后驅(qū)車有所不同,區(qū)別在于前驅(qū)車省略了傳動(dòng)軸裝置,動(dòng)力直接傳遞給驅(qū)動(dòng)輪;而后驅(qū)車還要通過車底的傳動(dòng)軸,再由后橋?qū)?dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)輪。
按照這樣“配置”,橫置發(fā)動(dòng)機(jī)適合前驅(qū)車,因?yàn)樗那S、變速器輸入輸出軸平行于車橋,動(dòng)力傳輸距離短,輸出方向不必轉(zhuǎn)換,動(dòng)力損耗自然很小,換來的是優(yōu)越的動(dòng)力傳遞和經(jīng)濟(jì)油耗。這種搭配跟兩點(diǎn)之間直線最短的道理類似。
相 比較,如果后驅(qū)動(dòng)采用橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的話,就顯得費(fèi)力不討好。原因在于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和傳動(dòng)軸的方向垂直,需將動(dòng)力方向轉(zhuǎn)換90°,當(dāng)動(dòng)力通過傳動(dòng)軸傳遞驅(qū)動(dòng)后輪,這時(shí)又與車輛后橋處于垂直方向,需要再次轉(zhuǎn)換角度,無疑大大降低了傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。如果后驅(qū)車與縱置發(fā)動(dòng)機(jī)組合,發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)軸的方向變成平行狀態(tài),動(dòng)力傳遞可減少一次方向轉(zhuǎn)換,因此有利于動(dòng)力傳輸。
能做到優(yōu)化前后軸配重,提升底盤在極限下的平衡性;但橫置占用空間小,可換來寬敞的駕乘空間。
眾所周知,理想的前后軸荷比例是50∶50,而整車最具重量的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器總成的布置,是左右前后軸荷配比的關(guān)鍵因素。從這點(diǎn)來看,發(fā)動(dòng)機(jī)采取縱置后,具有優(yōu)化前后軸荷比例的優(yōu)勢,首先可以讓變速器的位置盡量向后伸,使動(dòng)力總成的重心位于前軸之后,進(jìn)一步提升底盤在極限下的平衡性;其次可以解放發(fā)動(dòng)機(jī)艙兩側(cè)空間,這樣就能配備雙叉臂懸掛系統(tǒng)。
橫置發(fā)動(dòng)機(jī)由于布局不同,在軸荷比例分配上存在一定難度,主要表現(xiàn)在前軸荷過大的問題上。相對(duì)來說,大眾在這方面做的較好,配備橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的高爾夫、速騰、邁騰等車型的軸荷分布達(dá)到58∶42。
另外,由于橫置發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器的安裝位置過于偏向一側(cè),其驅(qū)動(dòng)軸一長一短,當(dāng)巨大的驅(qū)動(dòng)力作用在不等長的傳動(dòng)軸上時(shí),會(huì)使車的兩個(gè)前輪有轉(zhuǎn)速差,從而導(dǎo)致急加速時(shí)車頭有左右擺動(dòng)現(xiàn)象,這點(diǎn)在大排量前置前驅(qū)車型上尤為明顯,比如沃爾沃S80。
不過,這種布局也有一大優(yōu)點(diǎn),即發(fā)動(dòng)機(jī)艙的規(guī)劃彈性最大,可以把空間大幅度節(jié)省下來給后排腿部空間,比如本田思域的車長是4.5米,但軸距卻達(dá)到了2.7米,空間表現(xiàn)相當(dāng)突出,這就是橫置發(fā)動(dòng)機(jī)做出的貢獻(xiàn)。相反,縱置發(fā)動(dòng)機(jī)需要把發(fā)動(dòng)機(jī)艙做得長一點(diǎn),從而擠壓了后排腿部空間,影響到駕乘感受。
從性能來看,橫置、縱置之間并無絕對(duì)優(yōu)劣,各車型依據(jù)自身特點(diǎn)采取更合理的布局方式。橫置布局更強(qiáng)調(diào)優(yōu)化乘坐空間和動(dòng)力傳遞的直接性,適用于動(dòng)力不強(qiáng)的中小排量及前驅(qū)車型。縱置布局與后驅(qū)結(jié)構(gòu)特性更匹配,不受發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空間所限,更適合安裝大排量、多氣缸引擎,而且對(duì)前后軸荷的優(yōu)化有著天然優(yōu)勢??偠灾?,不管是橫置發(fā)動(dòng)機(jī),還是縱置發(fā)動(dòng)機(jī),最終都是為了滿足車輛的各項(xiàng)性能要求。