浅谈汽车知识 篇一：常见动力布局及发动机布局相关解疑

作为一个互联网汽车从业人员，我觉得应该普及一些准确的知识了。

前言

自媒体的兴起，碎片信息的爆发，在谣言满天飞、软文随处飘的移动互联网时代，无数想了解汽车、购买汽车的消费者被淹没在无尽的数据海洋中。

面对各种来源的信息，面对各类惊爆眼球的标题

有没有被吓到，但是恕我直言，这些文章通常都是千篇一律，充分发挥了天下文章一大抄的思想，而且是谬误百出，和朋友圈里各种养生文没有啥本质区别，骗流量而已。

不再多说，借SMZDM的平台，以我有限的知识，带来点真正的干货，当然一人之力难免有疏漏遗误，还请各位见谅。

本篇以乘用车中的轿车为主，介绍的有关知识多以国内乘用车中绝对主流的汽油为主，涉及到SUV等其他车型敬请期待以后的文章，这样大家看起来更有结构性，连贯性较好。

本文目的

意在科普汽车相关基本知识，掌握了这些知识去4S店只要一张口，销售都会把你当老司机。

“哟，这车不错啊，不过我还想要个FR的，感觉操控更好一点。“

“这反置发动机嘛，容易积碳，我还看了XX，XXX，XXX等车，考虑考虑。”

“可惜没有上一代的V6了，我最喜欢6缸的质感了。”

“这车马力不错啊，会不会扭矩转向？”

销售顾问的表情应该是

动力总成是什么？

动力总成一般指的是车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系列零部件组件，也就是常说的发动机、变速箱，还包括差速器传动轴等组件。下面就听我慢慢道来。

动力总成布局篇——传动系统布置方案

FF 发动机前置，前轮驱动

解释：FF是front-engine， front-wheel-drive，即前置发动机，前轮驱动的缩写，这是目前大多数乘用车的驱动方式，一般来说，FF发动机都是横置的，但是FF横置发动机存在反置，后面发动机篇会提到。

实例：紧凑型车中上众销量王朗逸、世界销量王卡罗拉，中级车德系迈腾帕萨特、日系天籁雅阁凯美瑞等等等等。

凡是买轿车，轿车的话，新车20W一下FF横置布局基本没跑了。

优点：

1. 采用FF布局的车一般使用横置发动机布局，占用空间小，可以创造较大的乘坐空间，是乘用车的首选。下图为本田MM理念，横置FF布局有极大的优势。而且因为中间没有传动轴，后排地板可以做全平，极大提高后排空间实用性（并不是所有的车都是）。

   

   
   

2. 节省成本，降低重量。省去了传动轴、中央差速器、后差速器等结构，达到控制成本和减重的目的。

3. 提高传动效率。由于减少了不必要的动力转向步骤，FF可以提高传动效率，进而提高燃油经济性。

   
   

缺点：

1. 难于做到完美的前后重量配比，极端情况容易推头。发动机变速箱集中在前面（前轴之前），头重脚轻。但是这个对于一般用户来说没有太大影响。

2. 前轮结构复杂。前轮既是驱动轮，又是转向轮，需要使用万向节等结构，但是其他驱动方式更复杂。

3. 前轮磨损大。这个很容易理解。

4. 左右半轴不等长，大马力FF横置容易出现扭矩转向的情况，如下图（画图绘），但是这个一般在250匹以上的车才有体现，实际影响不大，生活中没人天天掉转速弹离合。大马力FF车一般都是性能车，有LSD或电子差速器可以部分解决。
   

   

5. 转弯半径大。因为前轮结构复杂，能转动的角度小于后驱布局（体积相差不大的，新皇冠4.55M，金牛座要11.7M），大不了多打一把，不是不能接受的缺点。

6. 爬坡性能相对差（实际使用影响不大，老款汉兰达爬坡门原因就是和这个有关）。
   

总结：空间大，经济，缺点几乎都可以忽略，市场占有率表现出绝对优势，没啥问题。

FR 发动机前置，后轮驱动

解释：FF是front-engine， rear-wheel-drive，即前置发动机后轮驱动的缩写，常见于豪华品牌中级车、中大型车、跑车等。FR发动机一般都是纵置的。

实例：大后超锐志，86，BRZ，BMW 3、5系部分车型，奔驰C、E、S部分车型等。

一丰就是喜欢强行把家用车掰成运动车型，前有锐志，后有皇冠，都是失败的典型，特别是锐志，软软的悬挂，大大的方向盘，多多的圈数，和运动一点不沾边。上图可看发动机变速箱被安排在前轴之后，可以实现更好的重量分配，dash to axle比率也更大。

优点：

1. 前后重量分配均匀。可以将发动机变速箱安排在前轴之后，重量分配更合理，可以提升操控性。

2. Dash-to-Axle Ratio较大(额，这个词貌似还没有官方的翻译，意为前轮中心到前风挡底部的比率)，车体设计更美观。

3. 加速时重心后移，可以提高加速表现。
   

4. 可以解决由于半轴不等长导致的扭矩转向。

5. 转弯半径小。（相对来说，并非所有的FR车）

dash to axle比率更大的车显车头更修长，但是同样也减小了驾乘空间，通常用于高端车，有较大的轴距可以支撑空间的需求。

缺点：

1. 占用后排空间大。同门兄弟对比一下，锐志几乎和中间座椅齐平了。配图来源网络。

2. 占用前排空间大。变速箱会侵占到中控位置，从FF到FR车的朋友会莫名感觉为啥右腿明显卡一点，就是因为动力总成占用了纵向空间。

3. 结构复杂，需要后差速器传动轴等组件。侵占车内空间，增加重量。

4. 动力经过多次转向，影响传动效率，进而影响燃油经济性。

5. 传动轴会造成额外的噪音，影响NVH，但是一般来说FR布置的车都是豪华品牌，NVH做的都比较好。

总结：现在FR布局已经不再是主流，但是其优异的操控特性使得无数车迷为之倾倒，这里借用Jeremy Clarkson的一个表情和一句话

86, a car that can put a massive smile on any pertolhead's face.

4WD&AWD 四轮驱动和全时四驱

这个比较复杂，有总体布局分有横置发动机四驱，纵置发动机四驱；从介入时机分类有全时四驱、分时四驱、适时四驱；此外还有一些例外，比如Evo。一般来说，用四驱的轿车比较少，以后在开SUV篇的时候会详细分解（可能也不是那么详细，因为这个题目实在太大了）。

RR&MR 后置后驱&中置后驱

这两种布局只存在于跑车（超级跑车），日常能见度太低，故不做介绍。

MR倒是有一个神车，那就是小面。中国神车，月销量5万以上而且特别稳定。

图侵删。

EVA TV版中葛城美里的车原型应该就是Alpine

经典蓝

N2爆雷之后的样子。

RR布局，后置引擎后轮驱动。

补充：

奥迪的很多车为前纵置发动机前驱，其实主要是为了布置托森差速器实现四驱（即著名的quattro），但是因为引入中国的多数车型没有四驱，变成了目前这个样子。目前，奥迪为了向成本妥协，把托森也渐渐换成电控多片式离合器了。

其实普桑也是前纵置发动机前驱。

发动机布局篇——乱中有序

发动机是汽车最重要的组件之一，正确认识发动机布局相关知识是很重要的，具体原理简单说明，大家看个优缺点和结论就行了。

FF的反置发动机

接前文，对于横置FF车型来说，正统的布局是这样的，排气在前，进气在后，反置发动机就是排气在后，进气在前。图来源网络。

优点：

1. 布局简单，节省成本
   

2. 重心低（排气不需要走下面）

   
   

3. 排气顺畅，高转表现好

缺点：

1. 低转表现差

2. 容易积碳

3. 排气歧管离驾驶舱近，需要更好的NVH

反置车型实例：卡罗拉/雷凌、福克斯、高尔夫、新朗逸等等……

目前，在各种可变气门结构，可变进气歧管的加成下，低转差的缺1点一点在减小，积碳问题则是所有车都有的，只反置发动机是更明显了一点，只是量变，不是质变，对实际用车影响不大。

两种方式都比较主流，老款朗逸是正置，新款变成了反置，缺点都没有想象中影响那么大，反而符合轻量化的大潮。

发动机布局1——最常见的直列四缸（Inline 4, Longitudinal 4, Straight 4)

直列四缸机是目前乘用车上最常见的发动机布局方式，排量从1.2L一直延伸到2.7L不等，下面就来讲一下直列四缸的优缺点。

优点：

1. 缸体紧凑小巧，重量低。可以省出更多的空间留给驾乘使用，而且能适应各种布局，FR，FF，AWD都可以。

2. 结构简单，保养维修方便。

3. 摩擦损失小，易实现高转速。

缺点：

1. 需要额外的平衡轴抵消二阶振动，增加重量和结构复杂度。

   
   

2. 有不重叠的做功冲程，运转平顺性差。
   

其实四缸机的缺点主要集中在运转平顺性上，因为每时每刻总有两个活塞向上运动，导致高转时二阶振动较大（此处不再展开）。

图片来自维基百科。

图片来自人民邮电出版社《汽车构造（发动机部分）》。

四缸机工作循环表，发火间隔角为180°，这个数字越小，运转越平顺。

目前在所谓环保大旗的打压下，不断有各种D级车装备四缸机的情况出现，以后开BMW3系的可以自豪的说我和7系大哥用的一款发动机，其实现在就可以了。

总结：四缸机仍然是绝大多数人的选择，总体来说不功不过，在减重降成本的大潮中有突出表现，高级感不如更多缸的发动机，但胜在实惠耐用，已迈入D级车的殿堂。

发动机布局2——高帅富的的直列六缸&V型6缸（Inline 6, Longitudinal 6， Straight 6& V6)&VR6

一般来说，排量到了一定的大小，比如3.0L，再使用四缸就比较难于布局，这时候6缸机就登场了。

直列6缸、V型6缸和VR6的区别

应该简单明了吧。

6缸机的发火间隔角为120°，运转平顺性明显好于4缸机。

下面就一个个了解一下不同的6缸布局。

首先是直列6缸。

直列6缸优点：

1. 天生完美的一阶和二阶平衡，运转平顺。

2. 不需要额外的平衡轴，结构简单。
   

3. 应用范围广。从0.75L到4.2L都可以适应。

直列6缸缺点：

1. 体积过大（过长），难以实现横置布局。

2. 缸数多，活动部件多，摩擦损失大，燃油经济性差

直列6缸总结：原来BMW是直列6缸的信徒，但是随着一切向钱看的口号，BMW已经把缸数对半发展，现在市场的直6的车越来越少。过大的体积不符合人们日益增加的空间要求，现在多见于商用车领域。

没有非重叠的做功冲程（即做功冲程都是重叠的），运转平顺。

为了解决直列6缸体积过大的问题，工程师们想出了一个好办法，那就V型6缸。

V6常见车型：锐志、皇冠2.5L、雅阁3.0（已停产）、英菲尼迪Q70L、吉利博瑞3.5L等

V6优点：

1. 体积紧凑，可以横置放进FF布局里面。

2. 运转相对4缸机平顺。

V6缺点：

1. 摩擦损失大，燃油经济性差。

2. 缸数多，结构复杂，重量大，燃油经济性差。

下图为带有VCM的Honda J35引擎，动力澎湃，输出平顺，曾搭载于07款雅阁3.5L上。因为VCM可变汽缸技术的加持，虽然是SOHC，其燃油经济性和2.4版本不相上下，在高速巡航时甚至油耗更低。

V6总结：常见的V6气缸夹角都是60°，使用这个角度可以不用平衡轴也把振动控制在很好的范围内，相对四缸机来说，V6在保证体积不过大的情况下带来更高级的运转感受，这是很难的的，如果你爱V6，赶紧选一款吧，直6已死，V6也是大数已尽了。

VR6发动机，就是把V6的气缸夹角减小到10.5° 或 15°

VR6发动机是大众研发，旨在降低成本，减小体积，目前装车的有帕萨特VR6版，还有国内车迷喜闻乐见的R36（已停产）等车。

VR6优点：

1. 体积极小，和四缸机相仿。

2. 比四缸运转更平顺。

3. 两排气缸可以公用一个气缸盖，降低成本和重量。
   

VR6缺点：

1. 不如V6平顺，需要额外平衡轴。

2. 活动部件多，摩擦损失大，油耗高。

   
   

   
   

3. 定位尴尬。

VR6总结：想法是好的，现实是残酷的，在直列四缸的大潮下，大众自己的EA888系动力水平已达到甚至扭矩超越VR6的情况下，成本更高，油耗也更高VR6也渐渐淡出了视线，大众好像对VR6也有增压化的打算。

VR6的尴尬在于增压直四的迅猛发展，同时平顺性又差于正统V6，若无特别的情怀，还是看看别的为好。

发动机布局3——水平对置发动机（Flat engine，Boxing engine）

目前只有保时捷、斯巴鲁（丰田）在使用水平对置发动机。

优点：

1. 重心低。提高操控性。

2. 体积紧凑。

3. 平衡性更好，一般不需要额外的平衡轴。
   

缺点：

1. 需要更长的排气管路（原因比较复杂）。

2. 噪音较大。

3. 需要两个气缸盖，结构复杂，重量大。

4. 润滑困难。

5. 成本较高。

总结：其实水平对置发动机早就有大规模的应用，元首著名的甲壳虫就使用了水平对置发动机。

甲壳虫的水平对置发动机。

水平对置发动机现在处于一个相对尴尬的地位。较高的成本和较多的缺点限制了在民用车上的应用，豪华车型则更倾向于使用V6，直6，V8甚至更多缸的发动机。目前只有对于运动型有很高要求的两个牌子在使用水平对置发动机。

水平对置6缸平衡性非常好，水平四缸机差点，但是也要比直列四缸好，一般不需要平衡轴。

发动机布局4——未成主流的3缸、5缸、8缸、10缸……

3缸发动机：

虽然现在1.5T 3缸 BMW 318销量喜人，小型车市场3缸车也是层出不穷，但是3缸恼人的振动问题依然存在，主流市场上4缸机仍然占绝对优势。

优点：

1. 体积小，结构简单。

2. 零部件少，摩擦损失小，燃油经济性好。

3. 成本低。

4. 垂直方向一、二阶振动平衡（**）。

缺点：

1. 振动大。虽然垂直方向一、二阶振动平衡，但是活塞运行到中间位置时速度不一，会造成额外的振动，一般需要平衡轴来补偿。

2. 动力输出不够顺滑。发火间隔角更大，动力输出不平顺。

3. 动力差。一般来说因为基础排量小，动力输出较差，需增压技术加持，但是也增加了成本。

福特的Ecoboost使用非对称飞轮来抵消振动，省去了平衡轴，降低了重量，简化结构，体积十分紧凑。

目前Downsizing的大潮下，三缸机是不可阻挡的大潮，对于神经不敏感的人来说，也许开几年都不知道自己车是三缸的，但是对于V6爱好者来说，三缸只是他们的一半。

3缸总结：除了运转平顺性和声音还差点之外，三缸机在体积、动力、油耗方面都有比较好的平衡，建议大家在采购三缸车之前先做好试驾工作，看看自己是否能接受。

因为有非重叠的做功冲程，而且相对4缸机来说更多，所以动力输出平顺性差，且需要更大的飞轮来储能。

至于5缸、V8、V10、V12这些，离日常大众还有点遥远，暂不做介绍，直列6缸和V12是理想的发动机构型，但是已经渐渐离我们远去了。

阶段性小结

本篇先说到这里了，希望大家能有所收获，都是一些比较冷的基础知识，但这些都是汽车的骨架系统，了解一些还是有用的，能够更好的从本质上认识汽车，同时在遇到关于汽车的毒鸡汤文的时候能够更好的明哲保身。

以后会慢慢补充汽车相关知识，下一篇应该是有关发动机和变速箱的，以后大家喜闻乐见的安全问题也会有，欢迎大家关注。

PS.在民用工业品领域，汽车算是科技含量最高、整合度最高、可靠性要求最高的大型耐用消费品，单发动机一项就涉及热力学、材料学、力学、化学等诸多领域，我也只能以有限的知识帮助大家正确认识汽车这一复杂工程产物，我会尝试用尽量容易理解的语言来解释一些名词术语。如有遗漏、不周，还请见谅（作者非汽车专业，大学课程中有部分热力学基础，对汽车有浓厚的兴趣，后从事互联网汽车行业）。

参考文献：

Straight engine - Wikipediaen.wikipedia.org

V engine - Wikipediaen.wikipedia.org

1. 惠有利. 汽车构造（发动机部分）. 北京:人民邮电出版社, 2009.

2. 陈佳瑞.汽车构造（下册）.北京:机械工业出版社,2011.