纵置发动机和横置发动机区别是什么,分别有什么优缺点?
纵置发动机与横置发动机区别有三点
驱动形式
制造成本
车辆操控
关于纵置与横置的区别,用语言描述总不便于直观的理解,所以本篇主要为「看图识车」,下图为横置与纵置的根本区别。
第一节:纵置发动机的优缺点
参考上图所示,综合发动机的整体结构显得有些笨重,即使发动机体积与结构完全相同,纵置的区别仅仅是将发动机顺时针转90度,将发动机飞轮(动力输出端)对准后桥中间位置;但是与纵置发动机匹配的变速箱明显体积很大,且变速箱有后桥传动结构之间还有一根硕大的传动轴,这一结构确实有些笨重且主要是重。
汽车是一种越轻越节油的特殊交通工具,发动机输出的马力与物体的重量是固定的比例,以常用的米制马力为参考其标准为【1PS驱动75KG物体以一米一秒速度移动】,那么物体重量如果增加至150公斤则需要2马力才能实现相同的速度。而提升马力的方式为增加排量提升扭矩,或者以不增加排量的频繁高转速驾驶提高马力,这两种方式都会比较费油。
参考下图,扭矩的概念是力量,单词输出的扭矩足够大则物体移动距离远,扭矩小则需要高频率输出扭矩,制造扭矩的方式是消耗更多燃油,所以才会费油。
汽车轻量化与重量的关系约为,每减少100公斤重量,一公里节省0.005升燃油消耗量。这一数据看似不起眼,但是全球十数亿台汽车如果每台每公里都能减少0.05L的消耗,那么一年节省的燃油必然是万吨级。所以笨重的纵置动力布局必然要被淘汰,但是不可能全面被淘汰,因为纵置后驱对于车辆的操控与性能体现有先天优势。
比如纵置系统的重量偏后可有效均衡车身前后重量,前后轮得到的垂直压力相当则抓地力相当,车辆高速过弯时不容易出现甩尾侧滑,车辆的操控乐趣显然比较高。
其次车辆在起步或急加速时后悬架会被高度压缩,重量重心靠后会造成对后轮垂直压力的增加,也就是增加后轮的抓地力,此时后轮大扭矩输出动力则不会轻易打滑。
大马力高性能汽车仍适合使用后轮驱动,所以追求驾驶乐趣的中高端轿车,以及重载后需要后轮高抓地力提供有效驱动力的重载客货车仍为后驱车。纵置后驱尤其独立的魅力所在,高油耗也掩盖不了其锋芒;只是后驱车的结构笨重必然决定了制造成本偏高,能使用这种驱动形式的车辆价格总不会很低,轿车参考捷豹XEL、凯迪拉克CT5以及宝马3系,这是目前价格最低的后驱轿车了。
第二节:横置发动机的优缺点
横置发动机结构非常简单,由首图所示发动机与前桥平行,通过小小的变速箱与短短的传动轴即可驱动前轮行驶。这是最重要的区分,横置为前轮驱动、纵置为后轮驱动;那么纵置后驱的所有优点则为横置前驱的所有缺点,指核心总成集中在车头位置会造成前轮抓地力后轮抓地力小,车辆高速过弯很容易侧滑;其次起步时车辆重心后移减小了前轮的抓地力,急加速是很容易打滑的。
以上为前置前驱的缺点,其优点为车身重量可以大大缩减,减重的汽车自然能实现理想的节油减排;同时前驱车的变速箱制造成本会比纵置后驱变速箱低⅓甚至更多,传动结构的简化可决定了制造成本的降低,且前驱车的后悬架不见得一定要用高成本的独立悬架,简简单单的扭力梁也可以满足承载需求,反正是不太追求操控了嘛。
总结:前驱车的主要优点是能让汽车价格更低,同时也能降低用车成本开支,当然也有结构简单故障率低的优点。但前驱车毕竟是入门级水平,如果购车预算充足还是建议选择后驱车或四驱车,用户品质的提升会随着消费升级而同步升级,提升的基础可以按照发动机布局排序,参考以下顺序吧。
横置前驱代步车
纵置后驱性能车
纵置四驱性能车
中置后驱轿跑车
后置后驱轿跑车
4×4全时/适时四驱SUV或越野车
6×6全时四驱系统硬派越野车
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纵置发动机和横置发动机区别是什么,分别有什么优缺点?
横置发动机的结构简单,成本低,并且还能扩大乘员舱空间,但是横置发动机汽车操控不好,驾驶乐趣不高。纵置发动机汽车的驾驶乐趣更高,操控更好,行驶质感更好。但是纵置发动机会侵占乘员舱空间,并且成本也是很高的。
一般只有一些中型轿车或更大的轿车才会使用纵置后驱的结构。
大部分后驱车都是纵置发动机的,后驱在有些车迷眼中就是驾驶乐趣的代名词。后驱车的驾驶乐趣是很高的,并且操控性也是很好的,后驱车的转弯半径也是比较小的。后驱是一种比较合理的驱动方式,后驱车的前轮只负责转向,后轮负责驱动汽车前进。大部分比较豪华的汽车都会采用后轮驱动的方式。前驱是一些家用汽车使用的驱动方式,前驱车的发动机大部分是横置的,横置发动机变速箱也是横置的,这样大部分重量是集中在车头部位的。前驱车的车头是比较重的,这样在快速过弯时会出现转向不足的现象,这样是不利于操控的。
无论车头太重还是车尾太重,都是不利于操控的。如果车尾太重,那在快速转弯时车子会出现转向过度的现象。
纵置发动机和横置发动机区别是什么,分别有什么优缺点?
纵置发动机和横置发动机的区别主要是纵置和横置平台的区别,通常情况下根据汽车的驱动需求对发动机进行纵向和横向放置,尽量减少动力输出方向的改版,从而降低传递损失。
纵置平台和横置平台的区别:- 1、发动机、变速箱放置方向不同
横置发动机是横向放置,要求变速箱也要并排横向放置。纵置发动机则为纵向放置,变速箱放在发动机的后面。
- 2、动力输出方向不同
横置发动机的动力传输方向通常就是垂直于汽车的前进方向,传递进入变速箱以后 通常也会横向传递动力,直接进入半轴。
纵置发动机的动力传递方向是平行于汽车行进方向,向后面传递,进入变速箱以后,仍然会纵向向后面传递,通常会接入入中间传动轴,直接向后传递。
- 3、汽车驱动方式不同
横置发动机通常为前置前驱,纵置发动机通常为前置后驱。
- 4、悬挂系统不同
通常来说,采用纵置发动机布局的车型,由于横向尺寸要求更小,往往可以节省出较大的空间,安装比较高级的多连杆或双叉臂的避震,而对于横置发动机布局来说,由于发动机的长度比较长,同时还要并排放置变速箱,这就给横向的空间占用提出了更高的要求,因此横置发动机布局的车型前悬挂通常只能采用较为廉价的麦弗逊悬挂。这里有一个例外,就是沃尔沃,因为沃尔沃发动机横向的尺寸更小,所以通常可以安装更为高级的双叉臂悬挂。
- 5、空间占用不同
同样是因为发动机尺寸的原因,纵向布置的发动机,对于驾驶室的空间占用明显要更大一些,因此,通常纵置发动机往往在中大型车上所体现,这些车相对来说价格更高,舒适性更好,而对于横置发动机布局来说,发动机对于驾驶室空间的占用影响比较小,特别适用于中低档车型,可以留有较大的空间给驾驶室。如下图的两个宝马,一个纵置,另一个横置,可以很清晰的对比,对驾驶室空间的占用
- 6、驾驶感受不同
通常来说,中置发动机布局的车型往往是以后区为主,相对重量更均匀,操控感相对更好,特别是在过弯时,相对要更灵活一些,而横置发动机布局往往是前置前驱,通常情况下,汽车的前部非常重,在转向时很容易发生横向漂移,以及转向不足,通常操控感要差一些。此外,就是受限于前悬挂的类型,通常情况下,麦弗逊悬挂由于缺少横向拉杆,稳定性要更差一些,而双叉臂和多连杆悬挂横向稳定性就非常好。
横置和纵置发动机的优缺点总体而言,纵置发动机往往被一些高档车型所采用,可以允许安装更高级的避震,舒适感更好,横置发动机经常在一些家用级别的车上安装,相对而言,受限于空间和成本,无法采用更高级的避震,因此舒适性相对更差。
不过重置发动机也有一个明显的缺点,那就是由于需要安放传动轴,因此后排的中间隆起比较高,舒适性比较差。
此外,如果有冰雪路行驶的需求,相对来说还是建议采用前驱或四驱车型。
纵置发动机和横置发动机区别是什么,分别有什么优缺点?
所谓纵置发动机和横置发动机的区别,字面意思已经很明显,就是发动机在机舱内的摆放方式,通俗点讲就是一个是横着放的,一个是竖着放的:
发动机不同的摆放方式会直接影响到变速箱和传动轴的布局,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,发动机的动力通过变速箱和传动轴输出距离越短,转向次数越少效率越高!另外在动力传递过程中,前驱车和后驱车是有所不同的,区别在于前驱车省略了传动轴装置,动力直接传递给驱动轮;而后驱车还要通过车底的传动轴,再由后桥将动力传给驱动轮。明白了这两点它们的优缺点也就显而易见:
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。所以我们常见的前驱车朗逸、迈腾、卡罗拉等都是横置布局。当然也有例外,比如奥迪的A4L、A6L等车型,它们的发动机却是纵置的。其中一个非常重要的原因的,就是要匹配奥迪赖以成名的quattro四驱系统,因为大部分奥迪车型,包括大部分轿车,都是有四驱和前驱可以选择的。所以奥迪没有必要在同一款车型上采用不同的发动机布局,所以都采用纵置发动机布局。
横置发动机除了在前驱车上可以提高传动效率,还可以减小发动机舱占用空间、最大化的扩大驾乘空间。这其实很好理解,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,所以车辆内的乘坐空间就非常宽裕,这对于本身空间就比较局促的小型车非常重要。比如本田的飞度,我们可以看到它的发动机舱非常的短,但车内空间几乎可以放下一台冰箱。这就是因为它采用了横置布局,使得驾驶舱空间非常宽裕。
当然横置发动机也有天然的劣势,那就是轴荷分布问题,由于横置发动机使整车的重量都集中在汽车的前部,导致汽车前后桥的比例失衡,会一定程度上影响汽车的操控。并且横置发动机不能布局大排量的发动机,我们见过大众将V6发动机横置在R36上,但是从来没有见过V8甚至V12发动机是横置的。
再来说一下后驱车,在后驱车上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。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。
除此之外,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,所以可以很好的平衡前后桥的比重,可以极大的提高汽车的操控水平,其次可以解放发动机舱两侧空间,这样就能配备双叉臂悬挂系统。所以像宝马这种一直以操控闻名的品牌,一直在3系,5系这样的车型上采用纵置后驱布局,以达到50:50的前后桥比重。 除此之外纵置布局还非常适合大排量发动机,而在布局了大排量发动机以后,车的发动机舱会变的很长。所以“长车头”一直被视作豪车的标志。但是在一些级别不够高的车型上,纵置发动机会占用更多的车身纵向空间,使得车内的乘坐空间变小。
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。
纵置发动机和横置发动机区别是什么,分别有什么优缺点?
纵置发动机和横置发动机最大的区别大致有以下:第一是:发动机位置布局不同;第二是因为位置布局不同所以发动机的最佳动力输出方向就不同;第三就是因为以上两个特点所以它的最佳应用、匹配方式就不同。究其原因就是为了满足不同车型对动力输出的不同需求,都是为了达到相对较好的用车需求。因为结构性和传动性差异所以横置发动机主要用于前驱车型,纵置发动机多用于后驱和四驱车型。
当然也有特例,比如老款桑塔纳就是采用纵置前驱方式;现在一些豪华品牌的低配两驱车也会用到纵置前驱布局,可以把它们看做是四驱简配版,因为同平台下同款车不可能又是纵置又是横置。像两驱奥迪A6L车型还保留着传动轴的预留位置,因为这些车型的初衷是匹配四驱,所以纵置发动机是必要条件,但是为了拉低售价两驱车型也就保留了纵置模式只是少了传动轴了四驱系统。因为纵置和四驱、后驱是最佳匹配方式而四驱和后驱又是高价、高端和运动的代名词,所以潜意识里纵置发动机要比横置的更高大上,其实也只是定位高大上,和发动机本身技术的差异性不大。
横置发动机是平行于车辆轮轴的方式,所以它的曲轴动力输出方向也是和轮轴平行的,这样最大的好处就是动力传输直接、动力传输距离更短。发动机机舱在前轮侧,这样横置就能很高效的把动力输出直接传递给前轮,可以理解为力的方向几乎没有改变就传递给前轮,且距离前轮更近,所以它对动力的损耗小。如果把发动机横置在机舱内它就能更好的适应以下条件:
1、动力输出方向平行轮轴,没有力的方向转变它更适合驱动前轮
2、动力输出距离更短,损耗更小,那它作前驱动力更合适
3、因为传递损耗小、传递更直接,所以它可以满足更小的排量
所以横置前驱是一个性价比、经济性且实用效果非常合适的布局。对于普通民众的代步家用车属性需求来说横置前驱这些优点多多并且价格更亲民。
缺点:横向占用空间大,不利于前悬挂和变速箱的布局,所以我们见过横置最多也就是5-6缸,再多根本塞不下也不科学;头重尾轻,对于追求运动定位来说它不是理想布局。
纵置发动机是垂直于轮轴方向布局,因为发动机是纵置布局所以其变速箱也会呈纵置方向布局,这样一个结果就是发动机的动力输出方向也是垂直于轮轴方向。如果改变动力方向再驱动前轮,势必造成动力损失,最好的办法就是加个传动轴让它满足后驱或者四驱,这样就完美利用了纵置发动机的布局优势。因为有了传动轴和差速器,所以势必会造成动力损失,但是为了满足更好的运动型和四驱性,这也是不得已而为之,只能通过增大动力来抵消能量损耗来满足车辆运行条件。如果发动机纵置布局机舱它们更好满足以下条件:
1、传动轴是满足四驱的必备条件,而传动轴是纵向的,所以纵置发动机输出动力和传动轴一致,能量损耗可控。(如果换成横置,动力输出还是需要经过转向器再一次转变力的方向徒增损耗)
2、利于机舱横向空间的布局,追求四驱和后驱运动性可以很好的满足悬架的空间布局。前后配重比易调教,更容易满足运动性。
3、因为动力相对前驱损耗较大,所以较大排量是四驱和后驱的基础。1.5L和2.0L排量的前驱满大街都是,但是这个排量的四驱车基本没有(2.0L的有但不是主流),匹配四驱和后驱的基本都是较大排量。
纵置因为匹配后驱和四驱的条件,所以它显得更高端,而对于经济家用车来说既不追求动力爆发又不追求操控,要它也没用。关键是你让卡罗拉纵置配个四驱,价格卖到20来万你家用还会选择么?
缺点就是:成本高、结构复杂、价格贵,因为纵置会入侵驾驶舱,所以更适合中型、中大型以上定位车型。
纵置四驱是完美的选择,但是价格、成本、以及油耗又是最高的。居中层次的纵置前驱或者纵置后驱是偏高端和偏运动的选择,这部分车型是以中端为主。横置前驱就是需求最大亲民家用车的性价比选择。
纵置发动机和横置发动机区别是什么,分别有什么优缺点?
汽车发动机正常情况下都是放置在前发动机舱内。如果发动机曲轴轴线与车轮半轴线同向布置,即为横向布置;而如果发动机曲轴轴线与车轮半轴轴线呈十字交叉布置,即为纵置。
横置发动机
当汽车采用前置发动机前轮驱动的话,发动机一般采用横向布置。因为这样可以将变速箱和减速器等都集中布置在发动机舱内,极大程度的利用了车内空间;同时横向布置的发动机,动力传输更加直接,减少了很多不必要的传动件,传动损失也更小,同时还能降低制造成本。(横置发动机拥有前置前驱的先天优势)
纵置发动机
当汽车采用前置发动机后轮驱动的话,发动机一般采用纵向布置。因为前置后驱需要将发动机的动力从发动机舱输送到后轮,发动机纵向布置可以极大简化动力的传输机构(纵向布置时发动机后端,也就是飞轮端是直接朝向车辆后轮的,所以其更适合前置后轮驱动)。
纵置发动机的机舱内,左右空间富裕,车辆可以使用更好的前悬架;同时前置后驱纵向布置,车身的前后质量更加的平衡。
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