发动机的布置.doc

简述:发动机前横置的优点: (1):占用纵向空间少,可以扩大乘员空间. (2);传动系都是齿轮连结,效率高,经济性好. 前横置的缺点: (1):轴荷分布不平衡,转向不足. (2):两半轴长度不等,大功率容易引起扭力转向.发动机纵置的优点: (1):发动机占用的横向空间小,适合复杂的悬架安装. (2):轴荷分配均匀,可以达到50:50. 纵置的缺点: (1):发动机占用纵向空间大,导致乘员空间不足. (2):纵置发动机的传动效率比较横置低.(FR横置更低) (3):由于前轴载荷小,容易转向过度,要反打方向修正,不利于普通人的操作.正文: 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(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，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。横置发动机，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。 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。58:42的前后配重比造就了高尔夫出色的操控性能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.对于这种驱动方式来说，需要一根传动轴将动力从发动机舱从车底传送到后桥。因此为使动力传递更直接，就必须使发动机曲轴与传动轴平行，这样就可以直接将动力传递给传动轴，再由后桥将动力传给车轮。这是后驱车采用纵置发动机的最重要的一个原因。 此外，对于使用了机械式中央差速器的四驱车来说，纵置发动机就更为必要了。因为采用四轮驱动时，由于同样需要传动轴将发动机的动力传递到后轮上，因此将发动机的动力直接传递给传动轴，这样才能尽可能的降低动力传递过程中的能量损失在纵置发动机平台上，还有一个比较特殊的例子，这就是使用纵置发动机前轮驱动的奥迪。虽然奥迪使用纵置发动机更多是为了照顾Quattro系统这个传统，但是其纵置发动机前轮驱动发动机的布局同样可以带来不错的前后配重比。这种布置可以将发动机纵向布置在汽车前轴之前，与发动机直接相连的变速箱就会受到发动机舱空间的限制，就要布置在前轴之后，变速箱的输入轴与发动机曲轴围绕同一轴线转动，对于承受着发动机和变速箱重量的车前轴来说，他就像是天平的支点，发动机和变速箱分布在前轴的前后两侧，使得前轴承受的发动机和变速箱重量分布更加均匀，重心配比更为合理，虽然还是会有前驱车的推头现象，但是其配重比要明显优于普通横置发动机车型，例如前驱的奥迪A4的前后配重比就达到了较完美的55：45。 说到这里，还要提一下一种特殊的前置发动机布局：前中置发动机是介于前置发动机和中置发动机之间的一种动力布置形式，它和前置发动机的差别，是前者乃是摆设位置在前轴之前；而所谓的“前中置”乃是在前轴之后、但仍在乘客室之前，与纯中置发动机的位在乘客室后方不同。例如奔驰SLR，马自达的RX-8和经典的本田S2000等。这种设计级可以获得完美的前后配重比，而且不像中置发动机那样必须以牺牲掉后座为代价。另外，由于要将发动机放在前轴之后，这类性车型一般都拥有修长的车头，而这样充满美感而独特的车身比例也让它们更抢眼。Passat纵置发动机, 从迈腾开始帕萨特车系改投横置发动机阵营.可惜的是最新一代的迈腾由于改用发动机横置的PQ46平台，所以前悬挂只能无奈的选择了麦弗逊式。 帕萨特采用了纵置发动机布局，优点明显但刚才我们说过动力传输不够直接也是纵置布局的缺陷，因为纵置发动机的曲轴、变速箱输出轴都和车辆的前轴是垂直分布的，所以如果想给横置的前轴输送动力就必须使用特定齿轮改变动力传导的方向，多了这道程序后，发动机输出的动力势必被损耗一点.但和大众同门的奥迪家族却是纵置发动机布局的忠实拥护者，旗下的奥迪A4系列曾经是和帕萨特采用的同一平台，区别在于现在的A4L还是执着的坚持着纵置布局.首先A4系列一直是奥迪以宝马3系和奔驰C级作为竞争对手而研发的运动车型，因此强调操控性的多连杆前后独立悬挂就成了必须的装备，而由于前置前驱的设计，使得奥迪A4车系不得不为如何提高车辆的弯道性能而想尽办法，要知道对手可都是善于游走于弯道中的后驱车型。光有出色的底盘悬挂系统还远远不够，奥迪A4系列由于采用了纵置发动机布局，其前轴的承载重量更加均匀，而在最新的第八代奥迪A4L上，前轴的位置比上一代车型前移了15.4cm，这使得发动机与变速箱更完美的分布在前轴的前后两边，重量分配进一步优化，同时A4L的转向机构下移至发动机的下方，这样可以提高转向操控的灵活性和直接感。奥迪A4L有着纵置发动机布局的优势体现，但由于长度级轴距的增加使这些优势带来的效果被削弱了不少，可正所谓有失有得，A4L上最大的改进之处在于其内部乘坐空间的变化，这一点从长达2869mm的轴距就可以洞悉宝马全系刚才我们说过了大众的帕萨特和奥迪的A4L，出于特殊的需求比如强调运动性或为了和四驱系统匹配，这两款车均为纵置发动机的代表。全部车型均为纵置发动机布局的宝马就显得更加纯粹一些从2.0L的四缸到3.0L的直列六缸，打开宝马的发动机舱我们都能看到纵向放置的发动机本体被放置在舱内靠后的位置，给人的感觉几乎是藏在里面的。如果靠后放置发动机的目的是为了得到更合理的前后重量分配，即便是低端的318i或320i也均可实现50:50的比重，这令其它品牌的性能车型羡慕不已。但分配重量并不是宝马坚持纵置发动机布局的唯一理由，众所周知宝马特有的运动基因来源于敏锐直接的后轮驱动模式，既然是后轮为主动轮，那就需要发动机将动力输出经整个车体传导到后轴上，因此如果采用纵置发动机布局，变速箱放置在发动机后方，变速箱的输出轴就离车辆后轴较近，只需驱动较短的传动轴就可将动力传输到后轮，而如果改用横置发动机，这个传输距离就会加长，势必会加大动力损耗。宝马3系的另一标志性特征就是始终不变的短前悬设计，在采用纵置发动机以及发动机尽量后置并且前悬挂尽量前移的布局后，宝马3系留给前悬挂的空间非常充裕，这就使工程师在布置前悬时更加从容，也可以让宝马3系使用结构更复杂的悬挂类型以便提升操控性和舒适度显然宝马3系是一辆专为驾驶者准备的座驾，因此对后排乘客的照顾就不是那么周到了。2760mm的轴距在中型车里明显偏短，此外由于是后