驱动轮位置的选择,我们通常把车分为前驱,后驱,或四驱;引擎的安放部位通常分为前置引擎,中置引擎,和后置引擎。
汽车设计是一个考虑各种综合因素的项目,涉及造价成本,性能,功能等等因素,不同的设计取向,也就会采取不同的布置方案。
汽车是高速运动的物体,出于平衡性的需要,最佳的重量分布应该是前后50:50的重量分配比,这最利于车身的动态控制和实现中性转向。由于引擎是车中重量和尺寸最大的单个部件,因此引擎的布置是设计中首先要解决的问题。
中置引擎无疑最适合对50:50分配的要求,但由于其位置需要占用大部分的中后部空间,根本无法满足最常见的5座轿车对乘用空间的需求,所以这种布置只能在极端追求驾驶性能而对实用性需求不大的双座跑车上才能看见。而对于大多数车型来说,只能采用前置引擎的布局。
那么我们常见的布局方案也就是剩下前置前驱,前置后驱,和前置四驱。
前置前驱方式,就是把引擎和传动机构都放置在前舱,前轮作为驱动轮。这样做的好处是整个动力部分结构紧凑简单,传动效率也较高,车辆后桥结构相对简单,利于乘用空间的布置,整体的制造和维护成本也相对较低。但也有明显的不利因素:
1)大部分重量集中在前轴,造成头重尾轻,对车辆的动态行使控制非常不利,速度越高,控制的难度就越大,再加上扭力转向因素,使这种布局的车容易出现转向不足和车身稳定性方面的问题。
2)转向功能和牵引功能都由前轮单独承担,其工作负荷过大。对于大马力车来说,要传递足够的扭矩,必需要加大轮胎和地面的接触面积,只有增加轮胎宽度,而轮胎宽度的增加又势必弱化转向的灵敏和准确度,进一步弱化本来已经存在不足的操控。这是不可调和矛盾。
3)不符合车辆行驶的自然动态。车是靠轮胎和地面的摩擦力驱动的,而摩擦力和压力成正比。当车加速时需要更强的摩擦力,而此时车辆的重心却向后轴便偏移,导致下压力下降,轮胎附着力降低,这个现象也会在车辆爬坡时出现。这对车辆的行使性能是很不利的。
鉴于以上不足可知道前置前驱方案不利于车辆获得好的动态性能,对于大马力的车来说尤其困难,因为大马力的车往往是8缸以上的车种,引擎更大更重,重量分配情况就离50:50更远,同时大马力往往需要更宽的驱动轮轮胎,转向精确性又更成问题。以目前的技术水平,300匹马力已经是前置前驱车的极限了,再大,其超控将变得十分困难,所以,对大型豪华车或大马力跑车来说,都无法采用这种布局。但由于其固有的优点,在以经济和实用为主要卖点的小排量经济型轿车上又有不可替代的地位。
前置后驱布局就是引擎还是置于车头而传动装置设置在车辆后桥部位,二者通过一根传动轴连接,由后轮承担驱动功能。虽然前置后驱其主要重量还是在车的前部,但其重量分配比和50:50的差距没有前驱那么大,还可以通过采用轻质材料和优化设计等手段尽量弥补这个差距,有时甚至能做到完全满足50:50的分配比,BMW就是这方面的成功典范。
前置后驱由于将转向轮和驱动轮分开,就可以根据需要采用更宽更大的驱动轮胎以满足大马力的需求,而又不牺牲转向方面的精确性和灵活性。同时在加速和上坡需要更多动力时,后移的重心也自然加大了轮胎的附着能力,产生更为直接和有力的加速效应。
虽然这种结构有其明显的优点,但也存在不足:
1)结构相对复杂,造价和维护成本都较高。
2)驱动机构位于后桥,使后桥的设计难度加大,往往会部分的牺牲乘用空间。
3)比较难于驾驶。后驱车由于转向的灵敏性,就比较容易由于不当的操作导致失控,而且挽救起来比前驱车更困难。马力越大,难度越高,极端到像f1这样车,不经过特殊训练,一般人根本无法把它开走。好在现代电子技术的发达,各种各样的稳定辅助系统能自动的监测和纠正驾驶员的微小错误,我们才能看到今天随便一个什么人都可以开着500匹的后驱车乱跑的情况。
综合以上特点,我们就不难理解为何高档豪华房车或跑车更多的采用前置后驱的方案了。我想这也是造成后驱更加“好”这种观点的原因,其实不是它更好,而是它更适合于满足性能上的需求,如果你是开车非常温柔的人,只是追求代步工具,我觉得前驱更好,至少不会花钱花错了地方。
以上我们看到,无论是前驱还是后驱,都存在运动控制方面的难题,从驾驶稳定性和安全角度考虑,最佳的方案应该是4轮驱动。4轮驱动是将驱动力平均的分配在4个车轮上,而现代更先进的4驱系统更能实现根据车辆行驶动态调整4轮驱动力的水平。这无疑会获得最佳的抓地能力,获得更高的行使稳定性和弯道极限,这在冰雪和湿滑路面驾驶就显得非常优越。
任何事物都有其2面性,虽然4驱拥有最好的稳定能力,但也有对其应用不利的因素:
1)系统复杂,造价和维护是3种驱动模式中最为昂贵的。
2)传动效率低,是3种方式中最低的一种。为此,为达到相同的加速或极速能力,4驱会需要比前驱或后驱更大的马力和燃油消耗。AUDI A4 3.0 QUATTRO四驱车,0-100成绩为8.9秒,AUDI A4 1.8T 功率和扭矩都小不少,但成绩稍好8.8秒,而功率相同的bmw325i,这一成绩是7.7秒。
前驱,后驱,四驱车,的区别
前驱与后驱的区别。