锐志发动机 轿车操控性的影响因素及最佳轴荷重分布探讨

锐志发动机 轿车操控性的影响因素及最佳轴荷重分布探讨

这其实是个伪命题，影响汽车操控性的因素有很多，比如前后悬架形式、转向机构的精确度、发动机与变速箱的匹配程度、油门/涡轮迟滞、减震弹簧的软硬程度，甚至轮胎的规格等等。操控性的优秀是这一系列环节完美配合的结果，单一的一项很难对操控性产生决定性的影响。但理论上讲，如果以上环节没有明显差异，汽车的前后轴负载越完美，操控性就越好。对于FR车来说，最佳值为50:50的前后轴重量分配，对于FF车来说，最佳值为55:45（考虑到急加速、上坡时重心会向后移，前轮驱动的车前轴重量需要稍大一些，以增加前轮的抓地力）。实现这一目标的方式有很多，比如纵向或后置发动机、简化前悬并尽可能前移、后置驾驶舱、后置电池等等，而最有效的还是宝马的组合拳：前置后驱布局+后置发动机+短前悬，这让它拥有了完美的50:50车身重量分布和众所周知的操控性。

下图是宝马320i的车舱示意图，通常以减震塔顶部连线作为前轴的位置，可以看出发动机的重心位于前轴的后方，这是宝马3系的一大特点。

下图是E90的325i，除了直六发动机比320i的直四发动机长一点之外，布局几乎是一样的，也是完美的50:50。

下图是新款3系，同样继承了50:50的光荣传统，从图中可以看出，F30的前悬似乎比E90要短，几乎整个N20发动机都位于前轴后方。

我们再来看看同样属于第一阵营的奥迪和奔驰：

A4L虽然是前置，但发动机采用的是纵置布局，这一代A4/A4L的前轴相比上一代前移了145mm，因此前悬比一般的FF车要短很多，再加上电池被放置于后备箱备胎下方，因此也实现了优秀的前后重量分配。

下图是奔驰C200K，和3系一样的FR布局，但是发动机明显往前移了。

我们再来看看其他品牌的B级车：

下图是一辆老款的斯巴鲁力狮2.0R，这辆车的前悬不短，发动机也比较靠前，我猜力狮操控性好的原因可能更多的是得益于水平对置发动机天生的低重心和平衡性，以及AWD全时四驱的强抓地力。

下图是老款马自达6的发动机舱，可以看到虽然马自达6的引擎盖比较靠前，但是由于是倒置发动机，发动机的重心比较靠后。倒置发动机的排气歧管不需要从前面绕过发动机底部，所以发动机位置可以整体下移，有效降低重心，提高操控性能。另外马自达6的电池也被布置在发动机舱的后部。这对于前置发动机、前轮驱动车的发动机舱布局来说，几乎是教科书式的设计！再加上双叉臂前悬挂先天性出色的操控性，让马自达6有了“弯道之王”的美誉。

下图是新款锐志的座舱，FR布局和宝马一样，让锐志拥有了同样短前悬的特点，V6发动机的重心几乎和塔顶连线重合。另外锐志的发动机位于整车的中心线上，而一般车辆的发动机一般都在座舱的左侧（从车头往车尾看）。不知道这种对称布局对操控会不会有实质性的影响。

下图是君威GS的发动机舱，发动机是后进前排的传统布局，从发动机舱看，没什么特别的，发动机好像在前轴的前面，这种布局要想达到好的控制，工程师还需要在其他方面多下功夫。

下图是瑞翼的座舱，虽然瑞翼的轴距比老款马自达6要长，但是打开座舱就能发现，瑞翼其实完全采用了老款马自达6的座舱布局，包括发动机位置、电池位置、进气口位置等，没有任何改动，前悬架位置也几乎一模一样，我猜这大概是因为老款马自达6的座舱设计对于双叉臂的FF车来说已经近乎完美了吧？

下图是思铂睿的发动机室，看上去和瑞翼很像，同样是倒置发动机，但是电池和进气口的位置不一样。思铂睿采用的是双叉臂前悬架，还有一根平衡杆连接两个避震塔。我印象里这应该是30w以下唯一一款出厂就配备前顶的车了。可以判断思铂睿的硬件基础和瑞翼基本差不多，两款车的实际操控风格可能受调教的影响更大一些。

我们先来看一下目前市面上常见的一些A级车：

下图是科鲁兹1.6T的座舱，很清爽，不过发动机布局比较普通，没什么特别之处。

下面两张图是新老款福克斯的发动机舱，布局基本是同样的设计。福特好像很喜欢在小型车上使用倒置发动机，从2003年推出的老款嘉年华，到后来的老款福克斯，再到新款嘉年华和新福克斯，都采用了这种布局。这种布局除了前面说的重心更低之外，也比直立布局靠后，对于提升操控性有积极的意义，但是缺点就是排气回压低，低转速时扭矩会受到影响。所以采用DOHC发动机的新老款福克斯在达到一定转速之后，动力会更加充沛，低转速、动力平平是福克斯的特点。在下图中我们还可以看到福克斯的电池位置和老款马自达6一模一样，在发动机舱后部靠近塔顶的位置，这样可以让整车的重量分布更加合理。

下图是新款马自达3（星程），它的布局和马自达6、瑞翼一样，甚至和福克斯很像，因为福特曾经是马自达的大股东。不过，这再一次证明了发动机倒置布局对操控是有利的。

下图是高尔夫6 1.4T的发动机室，标准的前倾布局，前轴比较靠后，发动机基本在前轴前面。为此大众把高尔夫6的底盘设计的比较低。重心前倾，又有掀背式的造型，可以想象高尔夫6的前后轴重量分布一定不是理想，底盘极限应该不会太高。从xcp的性能测试中也验证了这个猜测。

下图是西雅特 Ibiza 的车舱，与高尔夫非常相似。

下图是老款速腾的发动机舱，发动机与塔顶的相对位置比较靠前，其他布局方面并没有什么新意，独立后悬架带来了不错的路面附着力和舒适性，但操控可能就没那么好了。

下面两张图分别是新款速腾和改款前明锐的座舱，整体布局和老款速腾一样，同样是基于PQ35平台打造，新款速腾和明锐的座舱布局如出一辙，只是新款速腾的后悬架简化为扭力梁，而明锐依然是多连杆独立后悬架，所以注重机械规格的车迷，没有理由不选择新款速腾！

下图是新款朗逸的座舱，本来不想写朗逸的，但是这车很火，经常看到汽车之家、爱车网的车主说朗逸的操控有多好。朗逸是一款具有大众PQ34平台血统的中国风车，PQ34代表着大众1998年到2004年的辉煌，高尔夫4、老宝来、甲壳虫都是它的近亲。但是把长壳扣到轴距底盘上，显然不利于操控和美观，轴距/车长比只有可怜的0.56（最优值应该在0.60左右），从座舱里我们看不到任何有利于操控的设计，巨大的电池也被放在了座舱的最前面。考虑到扭力梁后悬架，那些说朗逸操控性好的要么是没开过其他车的人，要么是太以自我为中心的人。

下图是朗逸的侧面，相对于车长来说轴距实在是太小了，让前后悬显得很长，不仅操控性差，而且长相也不好看。

C5也一样丑，前悬太长……Orz

看看锐志和新3系的侧面，比例是不是和谐多了？

最后说一下我自己的车吧！

2004款嘉年华1.6AT，这是一台有着第四代欧洲嘉年华血统的小车，但也直接采用了印第安福特ikon的造型。对比以上所有图片可以发现，这是一台前轮驱动的小车，前轴前倾度非常强，减震塔顶部的位置和很多后轮驱动的车相差无几。作为一台A0级三厢车，车身长度只有，但轴距却很大（捷达的长轴距是）。老嘉的前后轴荷载是53:47，这个数据相当不错了。

从下面的座舱图我们可以看到塔顶线几乎和倒置发动机在一条直线上，而电池也布置在前轴上并靠近塔顶的位置，这样可以减少这些重物对前轴的力臂，提高转弯时的整体感。虽然是前置前轮驱动+横置发动机，但车身重量分布非常出色。同时由于尺寸小巧灵活，发动机拥有充沛的低扭动力，没有机械拉线油门的迟钝感，驾驶时很容易感受到人车合一。

下图是新款嘉年华的车舱，可以看到布局相比老款有了很大的改变，更接近福克斯的设计。可以看到为了增加乘客空间，新款嘉年华把A柱和前挡风玻璃都往前移了不少。同样的设计在现在的小型车上比较常见，在飞度上体现得更为明显。不过这样的设计显然会增加前轴上的重量分布，不利于操控。同时我发现，现在很多新设计的小型车为了得到更低的车头（减少风阻），都会把电池放在车舱的后部。这样做的另外一个额外的好处就是重心后移，从而提升操控性。

我发现福特好像很喜欢在小型车上使用反置发动机，从2003年推出的老款嘉年华，到2005年的老款福克斯，再到2009年推出的第六代新嘉年华，以及前不久上市的新款福克斯，无一不是采用这种布局。“反置”是横置发动机的一种特殊布局，常规横置发动机的排气歧管在前，进气歧管在后，简单来说就是“前出后进”。如果把进排气的位置互换一下，进气歧管放在前，排气歧管放在后，就变成了“前出后出”，也就是所谓的“反置”。反置发动机的好处就是进气歧管在迎风面，可以更好地降低进气温度。温度的下降使得空气密度增加，单位体积的含氧量也增加，可以使燃烧更加充分，提高效率，降低油耗。对于非缸内直喷的发动机，采用倒置布局使供油管路随进气歧管移到前面，散热效果更佳。

排气歧管的后向设计意味着排气管不再需要绕过发动机的前下部，可以降低发动机整体位置，显著降低重心并提升操控性。排气管距离发动机更远，减少了冷却系统的热负荷，也避免了高温废气对油底壳的冲击。更少曲折的管线大大减少了排气阻力，让排气更加顺畅和高效，让小排量发动机在高转速下也能输出更大的功率。我觉得倒置布局非常适合采用单凸轮轴（SOHC）发动机的车型（虽然现在最大功率更高的DOHC双凸轮轴发动机是趋势），因为SOHC发动机天生就有低转速高扭矩的优势，可以弥补倒置布局低转速时排气背压不足带来的功率损失；同时，倒置布局在高转速时排气压力较低，反过来又可以弥补SOHC发动机在高转速时功率低的弱点，可以相得益彰。这也是为什么老款嘉年华虽然最大功率只有68kw（92马力），但其加速（0-100 10.67秒）和极速（195km/h）却非常惊人的秘密。

最后，这是我最喜欢的 M5 驾驶室的照片，真是一台梦幻般的机器……

全文结束，感谢观看~