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23輛車機艙圖:發動機布局決定操控?
 

這其實是個偽命題,影響轎車操控性的因素有很多,前后懸掛的形式、轉向機構的精度、發動機與變速箱的匹配度、油門/渦輪遲滯、避震彈簧的軟硬、甚至輪胎規格,等等。優良的操控是這一系列環節完美配合的結果,單獨一項很難對操控產生決定性的影響。不過,理論上,在上述環節沒有重大差別的情況下,前后軸荷重越是完美的車,操控性會越好,對FR車來說這個最佳值是50:50的前后軸重量分布,對FF車來說最佳值是55:45(考慮到急加速和上坡時重心后移,前驅車前軸重量需要略大一點以增加前輪抓地力)。實現這個目標有很多方法,例如發動機縱置或者后移、簡化前懸并盡量前移、座艙后移、電池后置等等,而其中最有效的是寶馬的組合拳:前置后驅布局+發動機后移+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的機艙圖,通常可以把避震塔頂的連線作為前軸的位置,可以看到,發動機重心位于前軸之后,這是寶馬3系的重大特征。

320i發動機布局

下圖是E90的325i,除了直六發動機比320i的直四長一些之外,布局幾乎一樣,同樣是完美的50:50.

325i發動機布局

下圖是新3系,同樣繼承了50:50這一光榮傳統。圖中可以看到,F30的前懸似乎比E90更短,幾乎整個N20引擎都位于前軸之后。

3258發動機布局

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,但發動機采用了縱置布局,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,因此也達到了極佳的前后配重。

A4L發動機布局

下圖是奔馳C200K,和3系一樣的FR布局,但發動機明顯更靠前一些。

C200K發動機布局

 

下面再看看其他品牌的B級車:

下圖是一輛老款斯巴魯力獅2.0R,這輛車前懸并不短,發動機也比較靠前,我猜想力獅操控好的原因可能更多來自于水平對置發動機先天的低重心和平衡性,以及AWD全時四驅的強大抓地力。

斯巴魯力獅2.0R發動機布局

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

馬自達6發動機布局

下圖是新款銳志的機艙,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,此外銳志的發動機位于整個車輛的中心線上,而一般車輛引擎通常都在機艙的左側(從車頭往車尾看),不知這種對稱的布局是否會對操控有實質性影響。

新銳志發動機布局

下圖是君威GS的機艙,發動機是后進氣前排氣的傳統布局,從機艙看并沒有什么其他特別之處,發動機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。

君威GS發動機布局

下圖是睿翼的機艙,雖然睿翼的軸距比老馬六長一些,但是打開機艙就可以發現,其實睿翼完全沿用了老馬六的機艙布局,包括發動機位置、電瓶位置、進氣口位置等,都沒有任何改變,前懸位置也幾乎一樣,我猜這大概是因為老馬六的機艙設計對于采用雙橫臂的FF車來說已經接近完美了吧?

睿翼發動機布局

下圖是思鉑睿的機艙,看上去和睿翼很像,也是反置發動機,只是電瓶和進氣口位置換了個位子,思鉑睿采用的是雙叉臂前懸,兩個避震塔頂之間還有平衡桿連接,印象中這應該是唯一的一款30w以內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,兩車的實際操控風格差異可能更多的受調校影響。

思鉑睿發動機布局

 

下面我們再看看市面上一些常見的A級車:

下圖是科魯茲1.6T的機艙,很清爽,不過發動機布置中規中矩,沒有什么亮點。

科魯茲發動機布局

下面兩幅圖分別是老款和新款福克斯的機艙,布局基本上是一脈相承的設計。福特似乎非常偏愛在小車上采用發動機反置,從最初03年引進的老款嘉年華,到后來的老款福克斯,再到新嘉年華和新福克斯,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,對操控性的提升有積極意義,但缺點是低轉時會由于排氣回壓較低而影響扭矩,因此采用DOHC發動機的新老福克斯在上到一定轉速后動力才會更精神,低轉平淡后勁充足是福克斯的特性。下圖我們還可以看到,福克斯的電瓶位置和老馬六如出一轍,在機艙后部靠近塔頂處,這樣可以令整車重量分布更合理。

老款福克斯發動機布局

新款福克斯發動機布局

下圖是新馬自達3(星騁),和馬六、睿翼一樣的格局,甚至和福克斯也非常相似,誰讓福特曾經是馬自達的大股東呢。不過再一次證明反置布局的發動機對操控有助益。

馬自達3發動機布局

下圖是高爾夫6 1.4T的機艙,標準的正向布局,前軸比較偏后,發動機基本上都在前軸之前,為此大眾將高六的底盤設計的比較低。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,底盤極限應該不會太高,從xcp的性能測試來看也驗證了這一推測。

高爾夫6發動機布局

下圖是西雅特Ibiza的機艙,和高爾夫很相似。

西雅特Ibiza發動機布局

下圖是老速騰的機艙,發動機與塔頂的相對位置比較靠前,其他布局方面也看不出有什么新意,靠著獨立后懸掛帶來不錯的路面貼服感和舒適性,但操控可能就談不上了。

老款速騰發動機布局

下面的兩張圖分別是新速騰和改款前明銳的機艙,總體和同為PQ35平臺的老速騰一樣。新速騰和明銳的機艙布局如出一轍,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立后懸,因此,注重機械規格的車友真沒什么理由選擇新速騰啊!

新款速騰發動機布局

明銳騰發動機布局

下圖是新朗逸的機艙,本來并不想寫朗逸,可是這車人氣很高,甚至經常看到汽車之家和愛卡上有車友說朗逸操控如何如何好。。。朗逸是具有大眾PQ34平臺血統的中國特色車,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(最佳值應是0.60左右)。從機艙中我們看不到任何有利于操控的設計,碩大的電池也置于機艙最前部。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。

朗逸發動機布局

下圖是朗逸的側面,相對于車長來說,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

C5

再看看銳志和新3系的側面,是不是比例和諧很多呢?

銳志

 

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,但同時又直接采用印度福特ikon造型的小車。和以上所有圖片對比可以發現,這是一輛前軸前移非常厲害的前驅小型車,避震塔頂位置幾乎和很多后驅車一樣。作為一輛A0級三廂車,車身長度僅有4153mm,軸距卻有2486mm(捷達長4385mm軸距是2471mm)。 網上查到老嘉前后軸荷53:47,相當漂亮的數據。

嘉年華

從下面的機艙圖看以看到,塔頂連線幾乎和反置的發動機在一條直線上,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前軸的作用力臂,提高轉向時的整體感。盡管是前置前驅+橫置發動機,但車身重量分布極佳,同時由于體型小巧靈活,發動機低扭動力充沛,又是沒有延遲的機械拉線油門,因此駕駛時很容易有人車合一的感覺。

嘉年華

下面這張圖是新嘉年華的機艙,可以發現布局較老款已經有了較大的改變,更接近福克斯的設計。可以看到,新嘉年華為了提升乘員空間,將A柱和前風擋都前移了不少,同樣的設計在現在的小型車上比較常見,飛度更明顯,不過這種設計顯然會將前軸重量分布增大,并不利于操控性。同時,我發現為了獲得更低矮的車頭(降低風阻),現在新設計的小型轎車很多都將電瓶布置在機艙后部了,這樣帶來的另一個附加的好處是重心后移,操控提升。

新嘉年華

我發現,福特似乎非常偏愛在小車上采用反置發動機,從最初03年引進的老款嘉年華,到05年的老款福克斯,再到09年同步引進的第六代新嘉年華和前不久全新上市的新福克斯,無一不是采用這種布局。“反置”是橫置發動機的一種特殊布置方式,通常的橫置發動機排氣歧管在前,進氣歧管在后,簡單說就是“前出后進”,如果將進排氣的位置調換,將進氣歧管置于前端,排氣歧管置于后部,變成“前進后出”,就是所謂的“反置”了。反置式發動機的優勢在于進氣歧管處在迎風面,能夠更好的降低進氣溫度,溫度的下降使空氣密度提高,單位體積內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。對于非缸內直噴的發動機而言,反置式的布置使得供油管路也隨進氣歧管的移到了前方,有更好的散熱效果。

示意圖

而排氣歧管后移的設計,使排氣管不必再繞過發動機前下方,這樣可使發動機位置整體下移,顯著降低重心,提升操控性,并且排氣管與發動機距離更遠,降低了散熱系統的熱負荷,也避免了高溫尾氣對油底殼的影響,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,因此使得小排量發動機在高轉速時能夠輸出更大的功率。我認為反置布局非常適合用于單凸輪軸(SOHC)發動機的車型(盡管最大功率更高的DOHC雙凸輪軸引擎如今已是大勢所趨),因為SOHC引擎具有低轉高扭的先天優勢,可以彌補反置布局低轉時排氣回壓不足導致的動力損失;同時,反置布局在高轉時排氣壓力小的特性又可以反過來彌補SOHC引擎高轉功率低的弱點,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(0-100 10.67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機艙圖,夢幻機器啊。。。

M5

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