纵置发动机和横置发动机有啥区别(豪华车为何对纵置发动机情有独钟)

相信广大车友们对发动机纵置都不会感到陌生,每当我们提到纵置发动机时总会联想到后驱。一直以来纵置后驱似乎都是豪华车型的标配,更运动、也更纯粹,所以在一些朋友眼中横置前驱是低端的代名词!而真的是这样么?纵置发动机到底好在哪?为什么豪华车型大都采用纵置发动机呢?

纵置发动机和横置发动机有啥区别(豪华车为何对纵置发动机情有独钟)(1)

实际上并非高端豪车一定要纵置发动机,只不过高端车型所使用的大排量发动机更适合纵置,横着摆空间严重吃紧;比如V6、V8或V12,横着摆行么?或许只有V6发动机勉强能横摆;但在前置后驱、后置后驱为主流的时代,横置后驱完全没有价值,发动机转矩从变速器处出来后经过锥型齿轮传递到传动轴上,传动轴再将转矩通过锥形齿轮传递到后桥差速器上,经过两次垂直传动,严重影响效率!

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因为横置后驱效率低、增重、增成本,所以汽车发展上百年来也很难见到采用横置后驱的车型,所以后驱车型只能纵置发动机;所以在上世纪初,所有车企造车只会选择用最简单、最省成本的方式,前纵置后驱、后纵置后驱就是那个时代的首选,因为这两种形式远比横置前驱(FF)更容易实现,所以纵置发动机从源头上看与豪华无任何关系!

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可以说在上世纪50年代之前,无论豪华车型或普通车型,不是采用前纵置后驱、就是采用后纵置后驱的形式,所以能说纵置发动机就代表豪华么?至少在刚有汽车那会儿,纵置发动机是唯一可行的方式,而并非是区分豪华与否的标准,只不过汽车在日后的发展中豪华品牌往往更喜欢沿用原始的发动机布局形式,所以纵置发动机就逐渐被贴上了豪华的标签!

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品牌给技术赋予了灵活与生命力

实际上很多技术、结构之所以被世人称之为经典,本质并不在于技术本身,而是品牌所带来的升华;比如最原始的纵置后驱,实现难度远比横置前驱低,但因为豪华品牌的大量使用而逐渐演变成判断豪华的标准;或者是后置后驱,同样是古老、低成本的布局形式,RR与FF都具备成本优势,发动机与变速器都拥有很高的集成度,又可以省掉一根传动轴,依靠风冷即可!

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所以在FF出现之前,RR的制造成本要比前置后驱更便宜。上世纪50年代之前世界范围内的战火不断,钢铁价格飞涨,所以RR布局在那个时候成为主流,而适合RR布局的水平对置发动机同样被大量生产;而现如今非常普通的RR变得昂贵,原因就在于保时捷这个品牌在用它,RR不贵、保时捷贵;还有非承载式车身也是同样的道理,上世纪50年代前的轿车都带大梁,因为那时设计高强度的承载式车身太难,所以大梁是保证强度最简单的方式,而现如今则因为配备大梁的越野车大都价格昂贵,所以在很多车友眼中大梁也成了高端的东西!

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横置前驱的劣势

如上图所示横置前驱、纵置后驱对比图,纵置发动机的好处一目了然,发动机、变速器以及传动轴都布置在底盘的中线上,获得了等长的左右半轴;而横置前驱,横着摆的发动机必然造成左右半轴的不等长,差速器的不居中使得半轴短的一端车轮可以更迅速地获得扭矩,而半轴长的一端则要相对疲软一些,这种结构差异很容易在我们猛给油加速时造成车头向半轴长的一侧偏斜!

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当然横置前驱发展到今日已70多年了(萨博92第一款量产FF),随着麦弗逊悬挂、各类硬件矫正手段、ESP等电控技术的出现,横置前驱致命的劣势逐渐被消除,它优势的一面就开始受到重视;可能这部分说得比较晦涩,从哲学上看万物皆有两面性,工业领域上选择用哪种技术完全取决于优势、劣势的博弈,这就好比在发动机平衡技术不成熟的时代,H6、L6发动机是6缸机的主流,而随着平衡手段的成熟,V型6缸迅速取代了H6与L6发动机!

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为什么说横置发动机先天运动能力差?原因还是在于发动机、变速器、差速器均不在车辆的中心线上,这就好比一个50公斤的双肩背包,背起来跑肯定比肩膀扛着跑更迅速也更舒服,这就是纵置发动机的好处;若想往深了理解,那么不妨考虑下背包为什么固定在后背最轻松、最迅速?固定在头顶(FR布局形式)、或者固定在腿上(RR形式)是否可行?或许可行,但肯定不如固定在背上更协调,这就是中置引擎的意义,为啥主流超跑都是中置发动机?道理很简单吧。

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横置发动机的优势与市场需求的改变

早期的汽车都是为少数人群所打造,所以往往是超大排量的发动机、巨大的车身,但汽车毕竟是要逐渐普及,逐渐被普通消费者所购买;那么价格、成本、性能都需要不断的下调,所以车子要做得更小、与此同时还要尽可能的把空间做大。至于性能?二战后的很多区域的经济都不太理想,消费者需要的并不是车辆的性能,而仅仅是代步、载物的工具。

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所以空间逐渐成为了当代汽车最重要的维度之一;这时关于造车的矛盾就出现了,二战之前无论大车小车均纵置发动机,但那时候不在意空间;而二战之后民用小车成为了我主流,造小车还要满足空间尽可能大,该如何解决?也正是在这种时代背景下,横置前驱开始逐渐成为主流,除了在市场需求的支持下,材料、热处理技术的提高使得适合横置发动机的小体积变速器获得了足够的强度,各种硬件矫正手段也改善了横置前驱操控不行的短板,这时横置前驱布局的空间优势被无限的放大,自然成了主流!

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豪华车型为何大都纵置发动机

豪华车型(不包括豪牌入门级)为什么大都是纵置发动机?原因无外乎两点,其一豪华车型车体更大,有纵向摆放发动机的空间;其二大型豪车横置发动机真的做不到,很多问题根本解决不了!豪华车型的体格更大,车头足够的长度纵向摆放发动机毫不费力,况且豪车往往有大排量的版本,弄个V8、V12横着摆也受不了,过于强大的动力使得扭力转向根本解决不了。

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况且发动机越长、横着摆放就越容易导致转弯半径更大,这就像当年的沃尔沃S80横置的L6发动机,导致转弯半径同级别最大,达到了很惊人的6.25米。如果横置V8、V12发动机呢?那么转弯半径就更难控制了,所以大排量、高性能车型选择纵置发动机是最简单、最省心的方式,选择横摆机器完全是费力不讨好;其次高性能、高扭矩的发动机使得变速器的选择也很重要!

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很多朋友可能只凭档位个数判断变速器?实际上区分变速器不仅要看档位的个数,还要看横置、还是纵置;上图这个是纵置变速器,体积巨大。而下图这个则是横置的变速器,体积袖珍,而两者匹配的发动机其实都是EA888;正如上文中所提到的那样,变速器的体积决定了它们所具备的扭矩容量,道理很简单同样材质的齿轮,体积更大的所能承受的扭矩就越大!

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所以同档位数的纵置变速器所能承受的扭矩容量上限就比横置机型更高,如下图所示爱信纵置变速器产品序列,8AT最大扭矩容量版本能承受800nm以上;而横置8AT最高扭矩容量版本只能承受400nm出头,那么各类豪车的性能版本该如何选择变速器?比如奥迪的RS、宝马M、奔驰AMG,它们都已融入了常规车系,所以只能选择纵置变速器,即便是低配版本也只能如此!

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就像奥迪A4,200出头的马力、350nm的峰值扭矩,其实做横置版本没有问题。而S4马力350匹、峰值扭矩500nm以上,这时候还能用横置变速器么?而RS4 450马力、600牛米的扭矩,市面上就没有能承受住这般扭矩的横置变速器,所以就只能使用体积更大的纵置变速器,总不能为入门版本车型单独开发一套平台吧,那样成本太高了!大排量机器横着摆或许勉强可行,但纵置变速器也横着摆,车头的宽度根本不够用!

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并不是纵置发动机代表豪华,而是豪华车型横着摆发动机困难重重,如果能横着摆这些车企早就尝试了,毕竟还能省掉一根传动轴呢(玩笑);所以并不是横置就低端,纵置就高端,这两种形式只是市场不同需求下的产物罢了,严谨地说横置发动机的技术含量比纵置要高很多;只不过由于很多豪华车型都采用纵置,所以纵置机器这种最原始的布局也获得了豪华的光环,这或许就是斯是陋室、惟吾德馨的道理!但也别忘了微面、客车、大货不也是纵置发动机么?所以用发动机是否纵置作为衡量汽车是否豪华的标准显然是不合理的!

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