技術(shù)狂人

話題300條    關(guān)注2431人

+關(guān)注
話題

23輛車機(jī)艙圖:發(fā)動(dòng)機(jī)布局決定操控?

這其實(shí)是個(gè)偽命題,影響轎車操控性的因素有很多,前后懸掛的形式、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的精度、發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱的匹配度、油門/渦輪遲滯、避震彈簧的軟硬、甚至輪胎規(guī)格,等等。優(yōu)良的操控是這一系列環(huán)節(jié)完美配合的結(jié)果,單獨(dú)一項(xiàng)很難對(duì)操控產(chǎn)生決定性的影響。不過,理論上,在上述環(huán)節(jié)沒有重大差別的情況下,前后軸荷重越是完美的車,操控性會(huì)越好,對(duì)FR車來說這個(gè)最佳值是50:50的前后軸重量分布,對(duì)FF車來說最佳值是55:45(考慮到急加速和上坡時(shí)重心后移,前驅(qū)車前軸重量需要略大一點(diǎn)以增加前輪抓地力)。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)有很多方法,例如發(fā)動(dòng)機(jī)縱置或者后移、簡(jiǎn)化前懸并盡量前移、座艙后移、電池后置等等,而其中最有效的是寶馬的組合拳:前置后驅(qū)布局+發(fā)動(dòng)機(jī)后移+短前懸,這使其擁有了50:50的完美車身重量分布和有口皆碑的操控性。

下圖是寶馬320i的機(jī)艙圖,通常可以把避震塔頂?shù)倪B線作為前軸的位置,可以看到,發(fā)動(dòng)機(jī)重心位于前軸之后,這是寶馬3系的重大特征。

下圖是E90的325i,除了直六發(fā)動(dòng)機(jī)比320i的直四長一些之外,布局幾乎一樣,同樣是完美的50:50.

下圖是新3系,同樣繼承了50:50這一光榮傳統(tǒng)。圖中可以看到,F(xiàn)30的前懸似乎比E90更短,幾乎整個(gè)N20引擎都位于前軸之后。

再來看看同樣是第一陣營的奧迪和奔馳:

A4L雖然是前置前驅(qū),但發(fā)動(dòng)機(jī)采用了縱置布局,這代A4/A4L的前軸比上代前移了145mm,因此比一般的FF車前懸短不少,加上電池放在了后備箱備胎下,因此也達(dá)到了極佳的前后配重。

下圖是奔馳C200K,和3系一樣的FR布局,但發(fā)動(dòng)機(jī)明顯更靠前一些。

下面再看看其他品牌的B級(jí)車:

下圖是一輛老款斯巴魯力獅2.0R,這輛車前懸并不短,發(fā)動(dòng)機(jī)也比較靠前,我猜想力獅操控好的原因可能更多來自于水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)先天的低重心和平衡性,以及AWD全時(shí)四驅(qū)的強(qiáng)大抓地力。

下圖是老馬六的機(jī)艙,可以看到馬六的引擎罩雖然比較靠前,但由于是反置發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)重心還是比較靠后的,反置發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管不需從前方繞過發(fā)動(dòng)機(jī)底部,因此可以使發(fā)動(dòng)機(jī)位置整體下移,有效降低重心,提升操控表現(xiàn),而且馬六的電瓶也布置在機(jī)艙后部,這幾乎就是前置前驅(qū)車機(jī)艙布局教科書式的設(shè)計(jì)!再加上雙橫臂前懸先天的優(yōu)異操控性,造就了馬六“彎道王”的美名。

下圖是新款銳志的機(jī)艙,和寶馬一樣的FR布局,賦予了銳志同樣的短前懸特征,V6引擎重心幾乎和塔頂連線重合,此外銳志的發(fā)動(dòng)機(jī)位于整個(gè)車輛的中心線上,而一般車輛引擎通常都在機(jī)艙的左側(cè)(從車頭往車尾看),不知這種對(duì)稱的布局是否會(huì)對(duì)操控有實(shí)質(zhì)性影響。

下圖是君威GS的機(jī)艙,發(fā)動(dòng)機(jī)是后進(jìn)氣前排氣的傳統(tǒng)布局,從機(jī)艙看并沒有什么其他特別之處,發(fā)動(dòng)機(jī)整體似乎都在前軸之前了。這樣的格局要做到好的操控,工程師需要在其他方面作出更多的努力。

下圖是睿翼的機(jī)艙,雖然睿翼的軸距比老馬六長一些,但是打開機(jī)艙就可以發(fā)現(xiàn),其實(shí)睿翼完全沿用了老馬六的機(jī)艙布局,包括發(fā)動(dòng)機(jī)位置、電瓶位置、進(jìn)氣口位置等,都沒有任何改變,前懸位置也幾乎一樣,我猜這大概是因?yàn)槔像R六的機(jī)艙設(shè)計(jì)對(duì)于采用雙橫臂的FF車來說已經(jīng)接近完美了吧?

下圖是思鉑睿的機(jī)艙,看上去和睿翼很像,也是反置發(fā)動(dòng)機(jī),只是電瓶和進(jìn)氣口位置換了個(gè)位子,思鉑睿采用的是雙叉臂前懸,兩個(gè)避震塔頂之間還有平衡桿連接,印象中這應(yīng)該是唯一的一款30w以內(nèi)的車原廠配前頂吧的了。可以判斷,思鉑睿的硬件底子和睿翼是基本接近的,兩車的實(shí)際操控風(fēng)格差異可能更多的受調(diào)校影響。

下面我們?cè)倏纯词忻嫔弦恍┏R姷腁級(jí)車:

下圖是科魯茲1.6T的機(jī)艙,很清爽,不過發(fā)動(dòng)機(jī)布置中規(guī)中矩,沒有什么亮點(diǎn)。

下面兩幅圖分別是老款和新款福克斯的機(jī)艙,布局基本上是一脈相承的設(shè)計(jì)。福特似乎非常偏愛在小車上采用發(fā)動(dòng)機(jī)反置,從最初03年引進(jìn)的老款嘉年華,到后來的老款??怂?,再到新嘉年華和新??怂?,無一不是采用這種布局。這種布局除了之前提到的重心更低之外,也比正置更靠后,對(duì)操控性的提升有積極意義,但缺點(diǎn)是低轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)由于排氣回壓較低而影響扭矩,因此采用DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)的新老福克斯在上到一定轉(zhuǎn)速后動(dòng)力才會(huì)更精神,低轉(zhuǎn)平淡后勁充足是??怂沟奶匦?。下圖我們還可以看到,??怂沟碾娖课恢煤屠像R六如出一轍,在機(jī)艙后部靠近塔頂處,這樣可以令整車重量分布更合理。

下圖是新馬自達(dá)3(星騁),和馬六、睿翼一樣的格局,甚至和??怂挂卜浅O嗨?,誰讓福特曾經(jīng)是馬自達(dá)的大股東呢。不過再一次證明反置布局的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)操控有助益。

下圖是高爾夫61.4T的機(jī)艙,標(biāo)準(zhǔn)的正向布局,前軸比較偏后,發(fā)動(dòng)機(jī)基本上都在前軸之前,為此大眾將高六的底盤設(shè)計(jì)的比較低。重心靠前加上兩廂車,可以想見高六的前后軸重量分布一定不太理想,底盤極限應(yīng)該不會(huì)太高,從xcp的性能測(cè)試來看也驗(yàn)證了這一推測(cè)。

下圖是西雅特Ibiza的機(jī)艙,和高爾夫很相似。

下圖是老速騰的機(jī)艙,發(fā)動(dòng)機(jī)與塔頂?shù)南鄬?duì)位置比較靠前,其他布局方面也看不出有什么新意,靠著獨(dú)立后懸掛帶來不錯(cuò)的路面貼服感和舒適性,但操控可能就談不上了。

下面的兩張圖分別是新速騰和改款前明銳的機(jī)艙,總體和同為PQ35平臺(tái)的老速騰一樣。新速騰和明銳的機(jī)艙布局如出一轍,只是,新速騰后懸掛已減配為扭力梁,而明銳目前還是多連桿獨(dú)立后懸,因此,注重機(jī)械規(guī)格的車友真沒什么理由選擇新速騰?。?/p>

下圖是新朗逸的機(jī)艙,本來并不想寫朗逸,可是這車人氣很高,甚至經(jīng)??吹狡囍液蛺劭ㄉ嫌熊囉颜f朗逸操控如何如何好。。。朗逸是具有大眾PQ34平臺(tái)血統(tǒng)的中國特色車,PQ34代表了1998-2004年大眾的輝煌,高爾夫4、老寶來、甲殼蟲都是它的近親。不過,將4605mm長長的殼子扣到2610mm軸距的底盤上顯然不利于操控和美觀,軸距/車長比只有可憐的0.56(最佳值應(yīng)是0.60左右)。從機(jī)艙中我們看不到任何有利于操控的設(shè)計(jì),碩大的電池也置于機(jī)艙最前部。再考慮到扭力梁的后懸,說朗逸操控好要么是沒開過其他車,要么是過于敝帚自珍的車主。

下圖是朗逸的側(cè)面,相對(duì)于車長來說,軸距真的太小了,顯得前后懸都非常長,不僅操控不佳,而且很難看。

同樣難看的還有C5,超長的前懸。。。Orz

再看看銳志和新3系的側(cè)面,是不是比例和諧很多呢?

最后說說我自己的車吧!

04款嘉年華1.6AT,這是一輛有著歐版第四代嘉年華血統(tǒng),但同時(shí)又直接采用印度福特ikon造型的小車。和以上所有圖片對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),這是一輛前軸前移非常厲害的前驅(qū)小型車,避震塔頂位置幾乎和很多后驅(qū)車一樣。作為一輛A0級(jí)三廂車,車身長度僅有4153mm,軸距卻有2486mm(捷達(dá)長4385mm軸距是2471mm)。網(wǎng)上查到老嘉前后軸荷53:47,相當(dāng)漂亮的數(shù)據(jù)。

從下面的機(jī)艙圖看以看到,塔頂連線幾乎和反置的發(fā)動(dòng)機(jī)在一條直線上,電瓶也被布置在前軸線上并且緊鄰塔頂,這樣可以減小這些重物對(duì)前軸的作用力臂,提高轉(zhuǎn)向時(shí)的整體感。盡管是前置前驅(qū)+橫置發(fā)動(dòng)機(jī),但車身重量分布極佳,同時(shí)由于體型小巧靈活,發(fā)動(dòng)機(jī)低扭動(dòng)力充沛,又是沒有延遲的機(jī)械拉線油門,因此駕駛時(shí)很容易有人車合一的感覺。

下面這張圖是新嘉年華的機(jī)艙,可以發(fā)現(xiàn)布局較老款已經(jīng)有了較大的改變,更接近??怂沟脑O(shè)計(jì)??梢钥吹剑录文耆A為了提升乘員空間,將A柱和前風(fēng)擋都前移了不少,同樣的設(shè)計(jì)在現(xiàn)在的小型車上比較常見,飛度更明顯,不過這種設(shè)計(jì)顯然會(huì)將前軸重量分布增大,并不利于操控性。同時(shí),我發(fā)現(xiàn)為了獲得更低矮的車頭(降低風(fēng)阻),現(xiàn)在新設(shè)計(jì)的小型轎車很多都將電瓶布置在機(jī)艙后部了,這樣帶來的另一個(gè)附加的好處是重心后移,操控提升。

我發(fā)現(xiàn),福特似乎非常偏愛在小車上采用反置發(fā)動(dòng)機(jī),從最初03年引進(jìn)的老款嘉年華,到05年的老款??怂?,再到09年同步引進(jìn)的第六代新嘉年華和前不久全新上市的新??怂梗瑹o一不是采用這種布局。“反置”是橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的一種特殊布置方式,通常的橫置發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管在前,進(jìn)氣歧管在后,簡(jiǎn)單說就是“前出后進(jìn)”,如果將進(jìn)排氣的位置調(diào)換,將進(jìn)氣歧管置于前端,排氣歧管置于后部,變成“前進(jìn)后出”,就是所謂的“反置”了。反置式發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于進(jìn)氣歧管處在迎風(fēng)面,能夠更好的降低進(jìn)氣溫度,溫度的下降使空氣密度提高,單位體積內(nèi)的氧含量也隨之提升,能夠使燃燒更加充分,提高效率,降低油耗。對(duì)于非缸內(nèi)直噴的發(fā)動(dòng)機(jī)而言,反置式的布置使得供油管路也隨進(jìn)氣歧管的移到了前方,有更好的散熱效果。

而排氣歧管后移的設(shè)計(jì),使排氣管不必再繞過發(fā)動(dòng)機(jī)前下方,這樣可使發(fā)動(dòng)機(jī)位置整體下移,顯著降低重心,提升操控性,并且排氣管與發(fā)動(dòng)機(jī)距離更遠(yuǎn),降低了散熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷,也避免了高溫尾氣對(duì)油底殼的影響,不那么曲折的管路令排氣阻力大大降低,排氣更加順暢,效率更高,因此使得小排量發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)能夠輸出更大的功率。我認(rèn)為反置布局非常適合用于單凸輪軸(SOHC)發(fā)動(dòng)機(jī)的車型(盡管最大功率更高的DOHC雙凸輪軸引擎如今已是大勢(shì)所趨),因?yàn)镾OHC引擎具有低轉(zhuǎn)高扭的先天優(yōu)勢(shì),可以彌補(bǔ)反置布局低轉(zhuǎn)時(shí)排氣回壓不足導(dǎo)致的動(dòng)力損失;同時(shí),反置布局在高轉(zhuǎn)時(shí)排氣壓力小的特性又可以反過來彌補(bǔ)SOHC引擎高轉(zhuǎn)功率低的弱點(diǎn),可謂相得益彰,這也是老款嘉年華賬面最大功率只有68kw(92馬力),可是無論加速(0-10010.67秒)還是極速(195km/h)都讓人驚訝的秘密。

最后奉上我最喜歡的M5機(jī)艙圖,夢(mèng)幻機(jī)器啊。。。

全文完,謝謝觀賞~

收藏

2012-08-22

0

你輕輕一贊
是我大大的動(dòng)力

我關(guān)注的部落

登錄關(guān)注部落,才有更多簽到。請(qǐng)先登錄