中财网趣趣英语如何上传语音:发动机纵置横置
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/04 19:17:08
对于轿车来说，发动机的布置位置可以简单的分为前置，中置和后置三种，目前市面上绝大多数车型都是采用的前置发动机，后中置和后置发动机只在极少数的性能跑车使用。家轿一般都是采用前置发动机，下面介绍一下这种款型的优缺点：
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，那这里面肯定就有好与不好的问题。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？这难道说明纵置发动机就比横置发动机好么？
发动机横置底盘
发动机纵置底盘
何谓横置?何谓纵置？
发动机横置就是指发动机的曲轴与汽车前桥平行，而纵置则是曲轴与汽车前桥垂直。简单地说，就是你站在车头前面向发动机，如果发动机是横在（汽缸横向排列）在你面前的，就是横置发动机，如果是竖着放置则是纵置发动机。
对于一般家用轿车来说，使用前横置发动机是最合适的。
要搞清楚这个问题，我们得先弄清楚汽车动力传输的原理，简单来说，发动机产生动力使活塞推动曲轴，曲轴再通过变速箱将动力传递给驱动轮（如果是后轮驱动则还要通过车底的传动轴），这就是汽车动力传递的大概过程
横置发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是平行的，在动力传递过程中，曲轴通过齿轮组将动力传递到变速箱的输入轴，变速箱的输出轴就可以依靠锥齿轮直接将曲轴输出的动力传递给车轮，在动力传递过程中，动力传递的方向没有改变，有效地控制了动力传递过程中的能量损失，提高了动力传递的效率。所以如果是前驱车的话，使用前横置发动机就是最经济的选择。但如果横置发动机采用后轮驱动的话，就会显得费力不讨好，因为由于发动机曲轴和传动轴的方向垂直，前桥转换一次传动的方向，才能通过传动轴传输动力，而同样的，后前和传动轴也是垂直的，因此在后桥需要再将旋转方向转换过来，这无疑大大降低了传动系统的效率。所以说，普通家用轿车大多采用了前横置发动机前轮驱动。这种驱动结构优点很明显，第一点前面已经说过了，结构简单，传动效率高。其次，由于可以将发动机和变速箱平行连接在一起的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，这点在擅长于空间拓展的日系车中表现得尤为突出，例如日产的骐达，本田的飞度等，虽然车身长度很有限，但是前后排的乘坐空间都非常宽敞。
沃尔沃一直坚持使用的横置发动机可以有效增加发动机舱的溃缩区域
此外，由于横置发动机占用的纵向空间较小，因此可以在发动机舱内预留更多的溃缩吸能空间，发生碰撞时能够保证发动机不容易侵入驾驶舱，使得前排乘客拥有更高的安全系数。这也是沃尔沃一直坚持使用横置发动机的原因之一，当然另一个原因则是沃尔沃拥有前驱车的传统。横置直列5缸和直列6缸发动机在沃尔沃旗下车型里很常见，S80和XC90甚至还在使用横置的4.4L V8发动机
当然，横置发动机的缺点同样明显。而轴荷分布不平衡的问题则横置发动机的最大缺陷。由于横置发动机发动机曲轴变速箱输入轴平行连接在一起的，使其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、容易漂浮，不容易高速而流畅地过弯。由于出于安全的考虑，工程师们也会刻意将前驱车调校成比较明显的转向不足，从而提醒驾驶者在过弯时放慢车速。
某些轴荷分配不合理的横置发动机轿车甚至达到了前70%后30%，其性能可想而知。为克服轴荷分布的问题，设计师们常常将重量较大的蓄电池移至后座椅内、或是行李厢内，以平衡前后的重量分配。在这点上，欧系车普遍比日系车做得更出色，例如大众的高尔夫和速腾的前后轴荷分布也做到了前58%后42%的水平，可以说难能可贵。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，专业术语称之为扭力转向。这点在大排量的横置发动机前驱车更加明显，在top gear第十三季的某一集中，Jeremy测试搭载了2.5T发动机的福克斯RS时，急加速时就出现了明显的车头左右摆动的现象。
发动机的布置位置与布置方式决定着车辆的性能
既然前置发动机有两种布置方式，那这里就应该有好与不好的问题。不过好不好不是那么容易评价的，应该说各有优劣，或者说对于不同的车型各自有不同的表现。简单来讲，前驱的紧凑型轿车、大多数的中级轿车和少数高级轿车都采用了横置发动机的布置方式，是主流。而后驱轿车基本上都采用了纵置发动机，比如德国三驾马车：宝马的所有车型（不含MINI）都是纵置发动机；奔驰除了A、B级也都是纵置发动机；奥迪A4及以上车型也全都是纵置发动机。是不是纵置发动机就好与横置发动机呢？那为什么大多数的轿车都采用了横置发动机呢？
从力学角度来说，力的传输损耗与力的传输距离成正比，与力的方向变化次数成正比
横置发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是平行的，所以如果是前驱车的话，最适合的就是前横置发动机，动力传输距离短，方向一致，因此传动效率很高。这算是大多数车采用横置发动机的第一个原因。
而后驱车，因为动力要传递到后桥上，在传动距离无法缩短的情况下，就要尽可能减少动力的方向转换。如果采用横置的话，因为曲轴和传动轴的方向垂直，所以先要转换一次方向，以通过传动轴传输动力，但是传动轴的方向和后桥的方向也是垂直的，所以在后桥需要再将旋转方向转换过来，这无疑降低了传动系统的效率。而使用纵置发动机就可以使得曲轴与传动轴平行，减少了一次传动方向的转换，无疑是降低了能量的损失。这算是后驱车采用纵置发动机的第一个原因。
横置发动机动力传递直接 不需要转换动力的方向
对于四驱车型来说，纵置发动机就显得更为必要了。以奥迪为例，其QUATTRO系统有75%的力传递到后轮，其实算是一个准后驱，而其前驱的部分，虽然也要转变一次方向，但因为奥迪的中低档车型全是前置发动机，传送距离很短，所以多一次转动方向转变的影响并不大。所以奥迪的纵置发动机是一个传统，正如QUATTRO是奥迪的精华一样，这是互为因果的关系。不过，对于伪四驱车型来说，就没必要坚持纵置发动机了，“强大”的功能说到天花乱坠也只是个伪四驱。
复杂的悬架结构、均衡的轴荷分配、大排量发动机要求发动机纵置
其实，这是一个不争的事实，大多数中高级及以上级别车型都是纵置发动机的。为什么？性能！有四点：第一，为复杂的前悬架腾出足够的布置空间；第二，均衡轴荷，减轻前桥轴荷；第三，体积庞大的大排量难以横置；第四，修长的车头有非凡的魅力！
悬架直接关系到车子的操控性能，其重要性不言而喻，而悬架的结构显然是悬架性能的关键，所以高级车型不惜采用双横臂、多连杆的悬架结构，还要再搭配可调刚度及高度的空气弹簧和可调阻尼力的减振器，这无疑会拥有大量的布置空间，而纵置的动力总成占用横向空间少，能够为悬架腾出这些空间。
复杂的悬架结构需要巨大的安装空间
众所周知，50：50的前后完美轴荷一直是以操控著称的宝马汽车不惜一切所坚持的。而整车最具重量的发动机和变速器总成的布置无疑是左右前后轴荷配比的关键因素。纵置发动机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桥之后，而横置发动机却难以做到这一点。轴荷分配不合理的横置发动机轿车甚至达到了前70%后30%，其性能可想而知。
把一台V6发动机横着放进发动机舱里不算是多么困难的事情，很多车型都做到了，大众甚至把V6发动机放进了GOLF这么小的车子里。但是却没有哪个生产商可以把V8横着放进发动机舱，V10、V12、W16就更不用说了。所以大排量的豪华车只能选择纵置发动机。
如果你看到奔驰SLR或者SL、亦或者宝马Z4，你一定会被它修长的车头所吸引。庞大的发动机舱甚至占去了整车一半的长度，只需要这视觉的冲击，你就会被浮现在你脑海的澎湃动力所感染！这属于美学的东西，我不懂，只知道那确实很美，就像穿短裙的长腿美女！
大排量发动机庞大的身躯只能纵向布置在发动机舱里
修长的发动机舱看起来犹如穿短裙的长腿美女 魅力无边
这样分析下来纵置发动机似乎是最好的布置方式了。其实不然，尤其是对于级别不够高的车型，比如奔驰C、宝马3、奥迪A4，它们狭窄的后排空间一直被国人看成是败笔，不过，那实在是为了整车性能做出的牺牲，不得已而为之。所以说奥迪A4、A6以及宝马5系加了个不伦不类的L之后无疑会让它本来优越的操控打了折扣，这与国人的用车取向有关，卖得好不能代表什么，希望奔驰E级不要因为这样原本错误的取向而弄出个奔驰EL来！
那么横置发动机就一无是处了吗？其实不然，横置发动机当然也有它的优点。总结下来有两点：第一，前置前驱的最佳布置方案，这一点前面说过了，动力传递直接、传输效率高；第二，减小发动机舱、最大化的扩大驾乘空间；
横置发动机占用的纵向空间小，可以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，在操控性不佳而舒适性不错的日系车中表现得尤为突出。比如思域，只有的4.5米的长度，轴距却达到了2.7米，空间表现相当突出，这不得不说是横置发动机为它做出的贡献啊。
缩小发动机挤占的空间无疑相当于增大了驾乘空间
当然，横置发动机的缺点要比纵置发动机的缺点突出，首当其冲的就是轴荷分布问题，前轴荷过大是个难以解决的的问题。不过在这方面大众做的很好，它的GOLF（狗夫）、JETTA（捷达也就是国内的速腾）以及PASSAT（国内的迈腾）虽然也是前横置发动机，但轴荷分布也做到了前58%后42%的水平，实属难得。
另外，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，这一点在大排量前置前驱车型上尤为明显，比如一直坚持横置前驱的VOLVO S80。
最后，总结下来就是这样的：不同的车型需要采用不同的布置方式，纵置发动机最适合的后驱以及四驱车型，能够满足复杂的悬架结构以及体积庞大的大排量发动机的布置要求，属于高级别的车型的布置手法。横置发动机适合小排量、低级别的前驱车型，能够提高前机舱利用率，最大化的增加驾乘空间。
有很多车主问我汽车是发动机前置前驱（FF）的好还是前置后驱（FR）的好，甚至还有朋友问我是不是豪华车都是后驱的等一些关于驱动的问题，下面我就将发动机前置前驱（FF）和前置后驱各自的优缺点解说一下。
前置前驱优点：
1：传动系和动力系结构紧凑，传动路线短，传动效率高，减少了传动系统的零部件，成本降低，同时也减少了车辆的自重，有利于车辆的燃油经济性。
2：由于取消了贯穿前后的传动轴，所以车厢内地板中央不会凸起很高，有效的增加了车辆的内部使用空间。同时也利于降低车身高度，利于行驶的稳定性。
3：牵引力比较好，这里所说的牵引力是指正常情况下的牵引力（不包括急起步和爬坡），由于前轮积聚了大部分重量，所以前轮的正压力比较大，我们知道摩擦力等于正压力乘以摩擦系数，这样前轮的摩擦力就增加了。
前置前驱缺点：
1：由于动力系和传动系分布在车辆的前部，所以车辆的前后桥重量分配很难达到理想分配值50：50，后轮抓地性不好，同时前轮又承担了转向力和驱动力，车辆的操控性比较差。
2：由于前轮承担了驱动力、转向力和绝大部分制动力，前轮轮胎、轴承、悬挂磨损加剧。起步和爬坡性能较差，起步和爬坡时由于惯性和重心后移，前轮正压力减小导致牵引力减小。
3：转向不足（Under steer），转向不足是指汽车实际转弯半径大于方向盘转角相对应的转弯半径，前轮驱动的车辆注定了要产生转向不足的问题，在车辆转弯的时候，由于前轮积聚了大部分重量，强大的惯性趋使车辆要维持原来的前进方向，它可能突破轮胎的转向附着力产生转向不足，俗称“推头”
前置后驱的优点：
1：操控性好，前轮负责转向，后轮负责驱动，前后轮各行其职，由于前后桥的重量分配比较接近理想分配值50：50，有利于车辆平衡性和行使的稳定性，操控更加灵敏。
2：急起步和爬坡性能好，急起步和爬坡时由于重心后移，后轮的抓地能力加强。
前置后驱的缺点：
1：传动路线长，动力损耗大，传动效率低，结构复杂，成本增加，不利于车辆的燃油经济性。
2：牵引力不足，这里说的牵引力是指正常行驶下的牵引力，后轮驱动的车辆虽然一些零部件移到后面来了，但相对前驱的车辆，作用于后轮的重量还是较轻。所以由后轮产生的牵引力要小一些。
3：转向过度（Over steer），转向过度是指汽车实际转弯半径小于方向盘转角相对应的转弯半径，转向时，前轮按照所转的方向前进，但后轮却依然按照原来的方向推动汽车，容易产生甩尾造成过度转向
发动机的布置有多种类型，至于前置、中置、还是后置，主要应该考虑它的质量、轴荷、空间利用率、类型、用途、性能等等各个方面，要通过大量的计算和验证才能确定
发动机前置，这种型式一般来说，轴荷分配好，操纵机构简单，目前大部分车型都在应用；
中置，车身载荷分配均匀，但是操纵机构复杂，不便于维修等等，对发动机高度也有严格限制，所以只有极少车型应用；
后置，可以缩短轴距，车厢内部布置方便，还可以省掉传动轴，但是它的后轴往往负荷过重，有过度转向倾向，操纵机构复杂，不便于维修等等，所以只有部分车型应用。