發動機該選縱置還是橫置,爲什麼豪車都在用縱置發動機?

發動機是汽車上最重要的部件,而它的佈置形式也與汽車的性能息息相關。發動機的佈局分為前置、中置和後置三種,這三種形式缸哥在以前的文章裡已經給大家詳細介紹過了。今天缸哥就跟大家來聊聊我們最常見的前置佈局裡的橫置發動機和縱置發動機。

發動機該選縱置還是橫置,為什麼豪車都在用縱置發動機?

發動機縱置是指發動機和汽車的前橋垂直,發動機橫置是指發動機和汽車前橋平行。最簡單的判斷方法是,人站在車前打開發動機蓋,如果發動機是橫著擺放的那就是橫置發動機,如果縱放在你眼前,就是縱置式發動機。

發動機該選縱置還是橫置,為什麼豪車都在用縱置發動機?

在判斷橫置發動機和縱置發動機的優劣之前,我們先要了解一下汽車動力的傳遞原理。發動機通過燃燒汽油產生動力,使活塞推動曲軸,然後曲軸再通過變速箱將動力傳遞到驅動輪。在動力傳遞過程中,前驅車和後驅車是有所不同的,區別在於前驅車省略了傳動軸裝置,動力直接傳遞給驅動輪;而後驅車還要通過車底的傳動軸,再由後橋將動力傳給驅動輪。

橫置發動機的優勢

發動機該選縱置還是橫置,為什麼豪車都在用縱置發動機?

從力學角度來說,力的傳輸損耗與力的傳輸距離成正比,與力的方向變化次數成正比。橫置發動機的曲軸、變速器的輸入輸出軸以及車橋都是平行的,所以如果是前驅車的話,最適合的就是前橫置發動機,動力傳輸距離短,方向一致,因此傳動效率很高。所以我們常見的前驅車思域、邁騰、卡羅拉等都是橫置佈局。當然也有例外,比如奧迪的A4L、A6L等車型,有些版本是前驅的,但它們的發動機卻是縱置的。其中一個非常重要的原因的,就是要匹配奧迪賴以成名的quattro四驅系統,因為大部分奧迪車型,包括大部分轎車,都是有四驅和前驅可以選擇的。所以奧迪沒有必要在同一款車型上採用不同的發動機佈局,所以都採用縱置發動機佈局。

發動機該選縱置還是橫置,為什麼豪車都在用縱置發動機?

橫置發動機除了在前驅車上可以提高傳動效率,還可以減小發動機艙、最大化的擴大駕乘空間。這其實很好理解,橫置發動機佔用的縱向空間小,可以極大限度縮短了發動機艙的縱向空間,所以車輛內的乘坐空間就非常寬裕,這對於本身空間就比較侷促的小型車非常重要。比如本田的GK5,我們可以看到它的發動機艙非常的短,但車內空間幾乎可以放下一臺冰箱。這就是因為它採用了橫置佈局,使得駕駛艙空間非常寬裕。

當然,橫置發動機也有天然的劣勢,那就是軸荷分佈問題,由於橫置發動機使整車的重量都集中在汽車的前部,導致汽車前後橋的比例失衡,會一定程度上影響汽車的操控。並且橫置發動機不能佈局大排量的發動機,我們見過大眾將V6發動機橫置在R36上,但是從來沒有見過V8甚至V12發動機是橫置的。

縱置發動機的優勢

在後驅車上,因為動力要傳遞到後橋上,在傳動距離無法縮短的情況下,就要儘可能減少動力的方向轉換。使用縱置發動機就可以使得曲軸與傳動軸平行,減少了一次傳動方向的轉換,無疑是降低了能量的損失。這算是後驅車採用縱置發動機的第一個原因。

發動機該選縱置還是橫置,為什麼豪車都在用縱置發動機?

除此之外,縱置發動機可以讓變速器的位置儘量向後伸,使動力總成的重心位於前橋之後,所以可以很好的平衡前後橋的比重,可以極大的提高汽車的操控水平,其次可以解放發動機艙兩側空間,這樣就能配備雙叉臂懸掛系統。所以像寶馬這種一直以操控聞名的品牌,一直在3系,5系這樣的車型上採用縱置後驅佈局,以達到50:50的前後橋比重。 除此之外縱置佈局還非常適合大排量發動機,而在佈局了大排量發動機以後,車的發動機艙會變的很長。所以“長車頭”一直被視作豪車的標誌。

發動機該選縱置還是橫置,為什麼豪車都在用縱置發動機?

但是在一些級別不夠高的車型上,縱置發動機會佔用更多的車身縱向空間,使得車內的乘坐空間變小。

缸哥總結

總體來說,不同的車型需要採用不同的佈置方式,縱置發動機最適合的後驅以及四驅車型,能夠滿足複雜的懸架結構以及體積龐大的大排量發動機的佈置要求,屬於高級別的車型的佈置手法。橫置發動機適合小排量、低級別的前驅車型,能夠提高前機艙利用率,最大化的增加駕乘空間。


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