“钢铁侠”的心脏发动机为什么这里?

1　前置发动机

前置发动机分为前置前驱和前置后驱两种，其中前置前驱是现代汽车绝对的主流，几乎可以占到汽车总置的80％，其关键原因是易于驾驶和成本低廉，对于普通驾驶者来说，一辆好开、便宜的车型比运动性更为重要，并且随着技术的不断升级，前置前驱车型也在不断提升自身的操控性，如果不是专业、极限驾驶，驾驶者将很难体会布局不同的差异。

前置前驱是现代汽车主要的布局发展趋势，现代中、小型轿车上几乎均是采用前置前驱布局方式，并有逐步向高端车型发展的趋势，前置前驱不仅成本低，易于驾驶，结构紧凑，安全性好，不易甩尾、晕车，而且动力损失小，还可降低车厢内的地面高度，提升空间利用率，并目有较好的抗侧滑能力，但其缺点也非常明显，操控性有明显的转向不足特性，上坡时驱动轮附着力会减小。

世界第一辆车置前驱量产车Mini Cooper在参加蒙特卡洛汽车拉力赛时出尽风头，1963年Mini Coope喵次夺得同级别胜利，之后一年Mini Cooper开始进军世界各个赛事，并且夺得了蒙特卡洛汽车拉力赛冠军，前置前驱的特点是前轮同时负责转向和动力输出，发动机的重量也是直接作用在前轮轴上，因此整车具有非常高的抓地力，在比赛中，赛车都是在挑战自己的极限，当超过极限时，前置前驱车会表现为转向不足，而后轮驱动的车型则会转向过度。相比前置前驱更容易控制，这使得第一次出现在赛车的前置前驱车有非常多的先天优势，这不仅奠定了Mini“大众运动型汽车”的地位，同时也使得前置前驱得以发扬光大，之后越来越多的车型开始采用前置前驱布局方式。

当然，前置前驱进一步发展还与悬挂系统的日益成熟密不可分，前置前驱天生转向反应迟钝，惰性大，刹车时由于重量分布前移让其缺点更为明显，直到多连杆悬挂系统的出现才从根本上解决了这个问题，多连杆悬挂系统虽然结构复杂，但工作效率高，这也就是现在购车时，很多消费者关注多连杆悬挂系统的主因。前置后驱现在较多应用在高档车和跑车上。采用前置后驱布局的车型前后重量比较平衡，轴荷分配均匀，操控稳定性好，行驶平顺，还可增加轮胎使用寿命。在良好的路面上起步、加速、爬坡时驱动轮可拥有更大的附着力，牵引性能要优于前置前驱车型。发动机、离合器等部件接近驾驶室，可简化操控机构布置。因转向轮不负责动力输出，这部分构件结构简单有利于维修。前置后驱操控性优劣的关键是整车重量分布的平衡，这与前置前驱有明显不同，前置后驱车型最佳的重量分布是50:50，虽然看起来简单，但设计制造时却难度极大，解决方式每个汽车厂家也各有神通，有的汽车厂商是把发动机尽量放在前轮轴之后，并把尽可能多的其他部件放在车后，这也是有些车型的电瓶被设计在后备箱的主要原因，也有部分汽车厂商将变速器由发动机之后挪到后轮轴上，并和差速器结合。如果采用更大、更重的发动机，平衡重量分配将更加困难，还不可避免使车头长度更长，车内空间更小，同时，车架刚度也会成为新的问题，如果增强车架刚度，则会使整车重量增加，降低动力利用率，如果采用新型高强度材料，则成本会增加，这就不难理解为什么有些车型更贵，这不单单是发动机动力大小的简单差别。

前置后驱的进一步进化是宝马的前中置发动机布局，这也是宝马称雄前置后驱市场的看家技术之一，前中置是将发动机尽量或完全放置在前轮轴上，让发动机重量更靠近车辆中心位置，这与中置发动机的原理很像，都是为了提升车辆在极限驾驶时的操控性。前中置设计在将发动机后移、前轮轴前移的同时，还可使前悬挂也得到缩短，轮轴距变长，转向时更灵敏高效，高速行驶时稳定性也更强，这是现代汽车前置发动机布局中最优秀的解决方案。

2　中置发动机

中置发动机可以说是现在最顶级的一种布局方式，主要被超级跑车和高级别赛事上的赛车所采用，中置发动机的车型一般都是性能卓越，并且售价惊人。发动机不仅重要，同时它也很重，是全车质量最大的部分，当车辆行驶在弯道时，其产生的惯性会明显影响到车体，所以这个最重的部分被放在车辆中心位置当然是最好的选择，但车辆中心也是驾驶舱最好的位置，这就产生了发动机和驾乘空间的矛盾，如果车辆足够大，足够高，发动机可以被放置在驾乘人员的下面，这样的布局能够提升空间利用率，并且安全性、操控性都能得以保证，但隔热、隔震难以控制，维修保养困难，关键是车底高度有限，不能安装大排量发动机，所以这样叠加的布局方式很难应用在轿车或者赛车上，如果不能叠加放置，就只有同时压缩车内和后备箱空间这种办法。

中置发动机最初是采用“横中置”布局，就是发动机横着放在中间位置，兰博基尼是第一辆采用这种布局方式的超级跑车，是当时最顶尖的布局，不过横放发动机会限制其体积，并且增加车体的宽度，当V式发动机被横放在后轮轴上时，低重心、小尺寸的优势却无法发挥，而且发动机重量依然是在后轮轴上，还没有达到真正的发动机在中心的初衷，所以出现了更为先进的纵中置布局。纵中置可以将发动机放在后轮轴之前，发动机位置比横中置更接近车辆中心，同时不会增加车体宽度，可以减少风阻，这样不仅可以获得比横中置更好的操控性，还可保留高抓地力的优点，是观在最理想的布局方式。当然这种布局同样有其天生的弊端，发动机无可避免地占据了本应属于车内空间和后备箱的地方，这也就是中置发动机车型为什么通常只有两人座的原因。

3　后置发动机

后置后驱布局是跑车上另一种布局方式，与中置发动机的中性操控性不同，后置后驱的操控性与前置前驱正相反，有转向过度的倾向。保时捷是这一布局方式的代表品牌，后置后驱重量集中于汽车的后部，发动机距驱动轴很近，所以不需要传动轴，这不仅可以有效降低车重，还能提高传动效率，因为前轮只负责转向，所以驱动结构、前轮转向更简单，可靠性也更好，超强的后轮抓地力使动力输出更直接更快，起步加速时牵引力也更大，同时制动效果也更为优异。

发动机与驾驶舱距离较远，更容易减少车内的震动和噪音，乘坐舒适性好。当然，有优点就有缺点，后置后驱前轮附着力小，高速转向时不稳定，影响操控稳定性，而且要配备高端后悬挂系统，否则很容易出现甩尾情况，同时，后置发动机的空间非常有限，只能采用小体积发动机，水箱也很难放置，不利于发动机散热，当车辆出现故障时不容易判别，加之动力总成远离驾驶员，操控机构布置复杂，所以维修保养较困难。