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只要3分钟 看懂4种两驱方式与操控的关系

不同的Car生来被赋予不同的使命,有些就是普通的代步车,更加需要空间、舒适和低价位,而有些则承载更多附加值,比如运动与操控性,让驾驶享受更多乐趣。根据这样的定位,工程师就可以判断使用怎样的发动机布置和驱动方式,使得车辆开起来有不同的味道。一般而言,影响车辆操控的因素从大的环节看,包含驱动方式、前后轴的配重以及重心的布置。由于两驱车更具备典型特征,因此我们本次重点介绍不同的发动机布置下,不同的两驱方式,对于前后配重和重心布置的影响,从而进一步影响了车辆的操控性能。

驱动方式、配重比与操控性之间的关系

一般汽车厂家会根据预算的造价成本来平衡车辆的实用性与操控性之间的关系。

发动机与变速器布局的位置和驱动前进的方式不同,会对车辆重心产生直接影响,进而影响操控性,所以对车的前后轴重量的配比,我们称之为车辆配重。这个工作包含控制重心的位置和对前后轴进行重心配置。一般而言,车辆的配重越均衡,汽车的运动性、操控性和安全性就会越优异。

简单点说,发动机与变速器的位置会影响重心,而通过驱动方式的改变,可以优化配重比,最终影响到操控性。

常见的4种两驱形式与操控性的关系

1

前置前驱(FF)

前置前驱就是发动机和变速器布局在车辆前轴前部,并且采用前轮作为驱动轮的结构形式。

前置前驱车型一般发动机和变速器并排横置排列在发动机舱室。导致车身重心靠前,横向重量分布较大,转弯时车身的侧倾角度更大。

目前市面上可售的乘用车,最多采用的驱动方式就是前置前驱。这种布局省略了后传动轴,减轻了车重。汽车界有句俗语:宁轻一斤不增十匹,说出了车身轻量化的重要性。另外,这样的布置方式传动系到达轮边的距离更近,动力传输效率也获得了更大的提升,而且结构相对简单,在所有驱动方式里前置前驱的生产成本最低,省去了传动轴、后桥等部件,其乘坐空间也得到更大的保障,增加了车辆的实用性,所以市面上的普通家用型轿车或SUV都采用这种驱动方式。

从操控性角度看,发动机和变速箱以至于整个传动系的自重都位于前轴上,所以整车的配重比表现的是头重脚轻,当车子加速或爬坡时,由于动量和势能使得重心后移,前轮与地面的附着力降低,产生打滑,降低实际的牵引力。在快速过弯时,由于前部惯性较大,会导致转向不足也,就是所谓的“推头”现象,是此种布置方式难以避免的缺点。

前置前驱结构用于普通家用轿车,前后的配重比一般是60:40的比例,所以其激烈驾驶的运动性能有限,操控的快感相对比较低。

2

前置后驱(FR)

前置后驱就是发动机和变速器布局在车辆前轴前部,动力通过传动轴,输出到后桥传递给后轮输出,这也是提升操控性最基础的布置方式。

市面上,高级豪华轿车,主打运动性的平民轿跑,大部分都采用这种驱动型式。由于传动轴和后部传动系布置增加了车重,布置空间上也有较大要求,所以燃油经济性较差,占用车身空间较大,造价成本高、传递效率低。

前置后驱的车型发动机和变速器一般会采用纵向布置,动力从变速器输出,通向纵向布置的传动轴,因此发动机舱不得不加长用来增加纵向空间,但同时也会使重心向后延伸,横向的重心也更加的集中,重心也控制的更加紧凑。

但由于增加了驱动轴和后桥等传动装置,所以车辆的配重更加均衡,可以达到50:50的理想状态。由于动量和惯性原理,前置后驱的汽车在加速时重心后移使得驱动轮和地面之间的附着力增大,前后轴配重更加均衡,使得车身的重心也更加紧凑,所以激烈驾时运动性能更好,操控快感也得到了大大的提升。

在这里侃弟需说明下,即使车子配重比前后是50:50,但是由于发动机等底盘传动部件的布置方式有细微的差异,对操控的影响也会很大。

例如宝马灵魂3系,在做配重设计时,发动机与变速器总体布置位于塔顶后方,使得车辆的重量分布更偏向于车辆中间,在此基础上要做到平均,也必须将后部重量前移,这样就使得车辆的重心非常紧凑,总体上位于车辆的几何中心,行驶感受整体性更强。

从外型上看,长的发动机舱室、超短的前悬垂、后移的座舱、和较后的后悬垂,都是为了平衡其操控性和实用性。

而锐志的发动机和变速器布置倾向于避震塔顶前方,使得车头重量靠前,如果仍然要达到50:50配重比,后部的重心就要后移,或者在后部增加重量,这样的布置方式使的重心被分为前、后两个部分,性能上也将大打折扣。

3

中置后驱(MR)

发动机和变速器位于前后轴之间(一般偏向后轴),使用后轮驱动统称为中置后驱,如果将发动机的布置位置细分的话,有偏前中置和偏后中置的两种。

常见的中置偏前后驱车型主要有玛莎拉蒂GranTurismo、奔驰SLS等,而中置偏后车型有法拉利458、路特斯Elise等车型。这也是很多方程式赛车所普遍采用的结构。这样的布置一般都是追求运动和操控,对于空间影响很大,所以一般都是双门双座跑车会采用的结构。

有着这样的结构在配重方面非常容容易做到50:50配重,看起来前置后驱差不多,但是中置后驱车辆的重心要更加紧凑,而且中置偏后的车型会出现车头轻车尾重的配比,让车辆的操控性尤其是过弯后加速呈现出典型的转向过度倾向,会大大提升驾驶乐趣。另外,中偏后置驱动车可以省掉发动机传动轴,降低车重,提高传动效率。

从操控性角度看,中置后驱车重量更集中,车辆行驶时横摆惯性力矩小,快速入弯时,方向盘操作更加灵敏,出弯的积极性更高,操控性非常优异。

4

后置后驱(RR)

发动机和变速器置于后轴之上,注意这里不是后轴之后而是后轴之上,后轮驱动。这种布置形式非常少见,采用这种形式布置代表是保时捷911系列(这与其水平对置发动机技术有很大关系)。

这样的布置方式使得车身的重量全部集中在车身后部,所以车辆重心偏后,后置发动机直接与驱动轴连接,动力的传动效率也是最高,驱动的附着力可以加到最大,因此加速时车身姿态非常稳定。同时,在车辆入弯前,大力制动,会使得重心前移,进而提高前轴的抓地力。后置的重心与后轮驱动,使得车尾的活跃度非常高,对于驾驶技术的要求同样很高。一般的人都习惯用车头的方向来控制车身走向,但专业和职业的赛车手在赛道上可以用车尾的轨迹控制车身走向,从而创造更快的过弯速度。

由于结构限制,保时捷将车辆配重的比例设定为40:60,这使得保时捷911难以驾驭,但对于专业赛手而言,这样的设定又是最富有挑战性和驾驶乐趣的。

侃弟总结:

采用不同方式的两驱车,前后轴比重会有很大不同,如果为了做配重而采用增重的方式显然并不科学,还会增加多余的重量。因此工程师们会尽量依靠发动机和变速器的布置来将车身重心居中,但显然碍于物理局限,这种改进幅度有限。不过,对于普通家用车,一般情况下大家并不会觉得重心偏移有什么不妥,只有在雨雪湿滑路面或者受到撞击时,看到前驱车在很小的外力作用下,不停打转,这时应该明白就是重心偏移引起的旋转,确实有一定的危险性。但是对于后驱车而言,这样的概率就小很多了。对于追求极致驾驶体验的跑车,采用非全尺备胎或者取消备胎,也是尽量将重心排布在车辆几何中心,从而减小车头和车尾的横向惯性,获得更加灵敏高效的转向感。 同时,前后轴比重分配在动态中要获得最佳的50:50,还要考虑到空气下压力方向,加速、制动的补气效应,最终得到配重比例以及更多精确的数据测算,有人认为车辆静止状态下的配重比45:55才是最科学,也有一定道理。

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