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驱动平台知识解析:为何前置前驱会成为主流

2020-11-10 09:06:25 来源:互联网 阅读:0

内容概述:(驱动系统优缺点)

  • 前置前驱
  • 前置后驱
  • 纵置前驱
  • 后置后驱
  • 多引擎新能源平台

燃油动力汽车的驱动平台可以分为上述四类,其中以「前·横置前驱FF」为主流选项;但是最早的汽车并不采用这种模式,而是以发动机布局在车头并采用纵置布局,也就是动力输出端的飞轮面向后桥,通过纵置变速箱和硕大的传动轴驱动后轮。

真正开始普及前驱是在二战末期,以法国作为中心向全球扩散;发明FF车辆的品牌实际是知名度很低的「雪铁龙汽车」,发明的节点也要比普及节点早很多,说白了就是普及初期还是没有被广泛接受,这是为什么呢?

驱动平台知识解析:为何前置前驱会成为主流


前置后驱·优点

早期的汽车都采用后轮驱动,原因主要是车身的重心过于靠后,如果采用前轮驱动以「前轮拉车身」的方式行驶,动力损耗必然会比较大。

原因为重心靠后则后轮的垂直压力会更高,压力数值直接决定轮胎的摩擦系数大小;那在前轮压力过低的前提下,即使运行中看不到有打滑的现象,但实际轮上功率的损耗还是会比后轮大。急加速自然是会打滑,重载牵引和爬坡时的问题尤为突出,货车采用前驱只要稍微拉些货物都难以正常的加速,转弯也容易失控,所以汽车才会以FR(前置后驱)的形态普及。

驱动平台知识解析:为何前置前驱会成为主流

而至今后驱轿车仍旧是高端选项,原因则是内燃机的技术突飞猛进,曾经V8的发动机最大扭矩也不过两三百牛米,但今天的2.0T涡轮增压机即可达到≥400N·m的高标准。

所以高性能汽车如使用前轮驱动则非常容易打滑,使用后轮驱动才能降低功率损耗,以及提升车辆的加速能力;同时纵置驱动系统的硕大变速箱与传动轴,可以做到有效均衡前后轮的抓地力,或者说前后轮的垂直压力可以做到50:50或40:60的高标准;这样既能保证动力反馈良好,而且还不会让前转向轮的感觉变得模糊,可是为什么操控明显差的前置前驱车成为主流了呢?

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前置前驱·优点

关于FF的缺点不再赘述,简而言之就是操控会很差,而且不适合重载牵引车辆使用;但是这种驱动系统的结构精简很多,发动机的曲轴平行于前桥,在窄窄的引擎舱内还有给发动机匹配横置变速箱和传动系统,这就决定了传动系的体积必须精简。

小巧的变速箱和传动轴使用的钢材肯定更少,所以质量(重量概念)也会低很多;而汽车每减重100公斤,百公里耗油量就能下降0.5L(升)左右。

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FF与FR相比真的比较省油,不过早期的石油并不是那么珍贵,尤其是在1950年之前的欧美是比较廉价的;结果则是雪铁龙的前驱车即使使用,但因驾驶感受差也没有得到认可。

真正获得认可是在法国抵抗组织无车可用的阶段,不得不用了这些前驱汽车;久而久之则形成了一定的影响力,毕竟这是个正义的组织。于是在战后FF车辆渐渐获得认可,尤其是欧洲经历多次石油与经济危机的阶段,FF汽车才真正走向第一阵营;而到了21世纪石油的探明储量已经低至不足消耗35年,节油减排则成为首要话题,所以各大车企也都以前置前驱为主了。

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特殊类型·纵置前驱

  • 横置发动机·前驱
  • 纵置发动机·后驱或四驱

这是主流车企采用的主流方式,然而奥迪汽车是个例外;其非四驱车辆总是用前驱,但是发动机确实纵置而不是横置,飞轮仍旧朝向后桥,这是为什么呢?

原因在于Quattro系统的简配,重新开发横置平台成本过高,而且无法与大众汽车区分等级;所以就取消了分动箱与后桥驱动系统,那么这种结构相比前置前驱是好还是差呢?参考下图。

驱动平台知识解析:为何前置前驱会成为主流

理论上横置前驱系统要优于奥迪的纵置前驱,因为曲轴飞轮平行于前桥,动力输出是会非常直接的;但是纵置发动机驱动前轮会比较奇怪,动力要向车尾输出,想要绕到前轮就必须通过锥轮转个弯。

这就像一句俗话的描述:光腚勒皮带·多一道……而且动力经过转化后输出必然会有更大的损耗,所以在油耗方面的表现会比横置前驱车差一些。

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后置后驱·两类车型

  • 超跑
  • 中大型客车

这种布局的优点是无需赘述的,跑车始终后置后驱无非是增加后轮的抓地力,配合尺寸夸张的轮胎会让加速畅快淋漓;同时合理的前后配重也可以让转向异常清晰,轻盈的车头即使用麦弗逊悬架,配合看似简单的防倾杆都可做到精准的控制的,比如保时捷系列。

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而大客车采用后置后驱也是出于相同的考量,不过并不是为了追求驾驶乐趣;而是增加后轮的抓地力,最大幅度扩大车内空间。不过最重要的还是不能采用前置后驱,因为车身总长度是计算车头的,前置会减少车内空间;而采用中置后驱会让大客车的中间驾乘区域鼓起一块,这会影响驾乘感受,所以大块头的客车都用后置后驱。

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特殊类型:中置后驱多为面包车和跑车使用,面包车也是出于尺寸的限制,而且要高频率的使用后备箱载货,所以不能放在车尾;而中置后驱虽然是布局在前排驾驶座的下方,这会严重影响车辆的驾乘体验,但是作为工具车的用户也不是那么挑剔。

超跑使用中置后驱或四驱,目的则是均衡车身重量,只是不同的车企有不同的设计方向,或者说偏好不同吧。

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新能源汽车·想怎么驱就怎么驱

电动汽车与混合动力汽车,往往会有四个标准。

  • 后置后驱
  • 前置一台·后置一台(四驱)
  • 前置内燃机·后置电机(后驱四驱切换)
  • 前置内燃机加电机·后置电机(全时四驱)

这些车总会装备2~3台发动机,其中包括电机和内燃机;原因为电机的体积小巧,且匹配的减速器(变速箱)也很小巧,所以能够在狭小的底盘位置安装多台机器。

这就不再需要通过复杂的分动系统实现前置后驱或四驱了,想要怎么驱动就把电机布局在哪里就好;可以说这是最佳的方式,是动力元技术升级后对驱动系统带来的巨大升级。

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尤其是四轮驱动系统会非常强,燃油汽车用分动箱和复杂的结构分动,原因无非是车辆无法装备两套笨重的动力传动系统;而这些机械四驱结构的故障率会高很多,且磨损问题难以控制。但是电动机本就无需考虑磨损问题,在电控系统的精准控制中分别驱动前后桥,这要比机械四驱理想太多。

关于各类驱动平台的特点就聊这些,基本能选择的到量产车都离不开这些类型了。

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