前轮驱动 - Wikiwand
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前轮驱动

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前轮驱动汽车设计中的一种传动方式或动力分配方式,引擎只驱动车辆前轮。大多数现代的前轮驱动的车辆会使用横置的引擎布局,而不是像后轮驱动四轮驱动那样通常使用纵置的引擎布局。

引擎布局

大多数的前轮驱动都基本采用前置引擎的布局方式,但也有极少部分车型采用后置引擎的布局方式,总体来说,前轮驱动的引擎布局方式分为下列常见的三种:

  • 横置式前置引擎/前轮驱动
  • 纵置式前置引擎/前轮驱动
  • 前中置引擎/前轮驱动

历史

1900年前

前轮驱动汽车的实验,可追溯到1895年至1898年之间,当时Gräf & Stift将一具De Dion-Bouton单缸活塞引擎放置在车辆的前桥来驱动车辆,这可以说是全世界第一辆前轮驱动汽车,但是这辆汽车从来没有量产过。1898年,法国人Latil设计全世界第一个前轮驱动系统。

1900年-1920年

1904年,美国人J. Walter Christie建造一款自行设计的前轮驱动汽车的原型车,并为其申请专利,他还用这种汽车参加很多赛车活动,包括1906年的范德比尔杯及1912年的法国大奖赛。1912年后,J. Walter Christie开始建立生产线量产这种前轮驱动的汽车,但由于后来产品缺乏销售而导致该产线停产。

1920年-1930年

参加1925年印地500大赛的Alvis前轮驱动赛车。
参加1925年印地500大赛的Alvis前轮驱动赛车。

二十世纪二十年代初期,英国人佐治·托马斯·史密斯-克拉克和威廉·M·邓恩为阿尔维斯〔Alvis〕汽车设计一款前轮驱动的Alvis 12/50机械增压引擎赛车,这辆汽车还参加1925年3月28日的Kop爬山赛及1925年的印地500大赛,Alvis汽车在1928年将此车量产,但是仍然不受市场欢迎,并且由于缺乏销售而失败告终。

1930年-1945年

前中置引擎/前轮驱动,变速器位于前轮驱动桥上,而引擎则被放置在变速器之后。
前中置引擎/前轮驱动,变速器位于前轮驱动桥上,而引擎则被放置在变速器之后。

第一个在市场获得良好销售成绩的前轮驱动汽车出现在1929年,英国的BSA公司生产一种前轮驱动的三轮汽车,并量产销售直至1936年左右,在此期间其他国家及地域也涌现出一批较为成功的前轮驱动车,包括1931年德国产DKW F1,1934年法国雪铁龙的Traction Avant。这些车都采用前中置引擎/前轮驱动的布局,即变速箱位于发动机的前方,这种设计提供车辆更好的转向性能并且拥有更好的前后重量比。

1945年-1960年

1948年,法国的雪铁龙汽车开始使用将风冷式铝合金缸体的水平对置式两缸引擎装置在汽车的前桥之前,并使用Hookes型万向球头作为驱动轴的接头的设计方式,其中包括雪铁龙2CV及雪铁龙DS。在此期间,法国的潘哈德(Panhard),德国的DKW公司及瑞典的萨博汽车也开始大量生产前轮驱动的汽车,其中包括著名的绅宝9-2

1946年,英国的Lloyd汽车公司便开始量产其前轮驱动的双门敞篷车 - Lloyd 650,这辆汽车使用一具双冲程两缸引擎,并布置在前桥,并使用一具4前速的同步变速器驱动前轮,高昂的售价注定这辆汽车在量产的四年里只售出600辆。

1954年,意大利车厂爱快罗密欧开始进行在紧凑车型中使用横置式前置引擎/前轮驱动的引擎布局方式,这种布局方式为现代汽车中最为常见的引擎布局方式,然后由于意大利战后经济十分困难,这辆试验车型从来没有被量产过。

1955年,日本铃木公司采用横置式前置引擎/前轮驱动的引擎布局设计出铃木Suzulight,这是日本生产出的第一辆采用横置式前置引擎布局的前轮驱动汽车。

1959年,迷你汽车由不列颠汽车公司设计,并采用横置式前置引擎/前轮驱动的设计来应对当时的石油危机,实际上自1956年的第二次中东战争后,由于战争导致石油危机,横置式前置前驱的设计开始风靡全球车坛。

1960年-1975年

奥迪 和速霸陆使用的纵置式前置引擎/前轮驱动布局,引擎被置于前桥驱动轴及变速器之前。
奥迪速霸陆使用的纵置式前置引擎/前轮驱动布局,引擎被置于前桥驱动轴及变速器之前。

横置式前置引擎/前轮驱动的设计是随著不列颠汽车公司推出的迷你开始普及的,这种设计将变速器置于引擎底部,引擎及变速器均位于前桥驱动轴上,这种设计方式一直沿用至今,并且大部分现代的前轮驱动汽车均在使用这种设计或这种设计的变种方案。

1965年英国标准汽车公司生产的Triumph 1300汽车采用纵置式前置引擎/前轮驱动的引擎布局,德国汽车厂商奥迪与二十世纪七十年代开始趋于采用这种布局方式。日本车厂速霸陆也从1966年生产的速霸陆1000开始采用这种引擎布局方式,这种布局方式可以更容易的兼容并升级四驱系统,但引擎纵置会使得引擎必须置于发动机前桥驱动轴之前,这样变速器才可以有空间置于前桥驱动轴上,这种布局方式导致车辆的前后重量比很难达到50/50。

1975年-1990年

横置式前置引擎/前轮驱动是现今前轮驱动汽车中最为常见的引擎布局方式。
横置式前置引擎/前轮驱动是现今前轮驱动汽车中最为常见的引擎布局方式。

二十世纪七十年代末期,由于各国汽车市场对燃油经济性要求的提升,前轮驱动的经济型轿车开始在全世界盛行,福斯汽车与1974年推向美国市场的福斯Golf本田汽车与1973年推向美国市场的本田Civic以及1976年进军美国市场的本田Accord均是前置前驱的经济型家用汽车,并开始风靡美国市场,这个传统的美国汽车市场敲响警钟。当时美国汽车行业的“三巨头”,只有克莱斯勒有量产的前轮驱动汽车,因此为了抢回美国本土及欧洲汽车市场的份额,福特汽车也于1976年推出福特Fiesta,这是福特汽车推向欧洲市场的首款前轮驱动车型。随后,采用前轮驱动的车型如雨后春笋般,1982年发布的日产Sentra,1983年发布的丰田Corolla,1982年发布的雪佛兰Celebrity、丰田Camry,1983年发布的道奇600,1985年发布的日产Maxima,1986年发布的本田Legend以及福特Taurus使得前轮驱动车型成为中型家用房车的标准。

二十世纪八十年代,日本的大部分汽车公司所发布的车型都使用前轮驱动的传动方式代替以往的后轮驱动,至二十世纪九十年代,美国的汽车公司也只发布为数不多的后轮驱动车型。

1990年-今

现今的绝大多数前轮驱动车型都是使用横置式前置引擎/前轮驱动的设计,不过进入二十一世纪后,一些美国汽车公司在大排气量的轿车上又回到后轮驱动的设计。

德国的高档车制造商,如梅塞德斯-宾士BMW等,则一直坚持采用后轮驱动的设计,但在90年代中期后也开始推出前轮驱动的小型车。

优点

  • 成本:由于省却通往后桥驱动轮的传动轴,以及减少一些零部件,在成本上比较有优势。
  • 车内空间:由于动力系统都位于汽车前部的引擎室中,省去通往后轮驱动轮和后桥差速器,不会占用驾驶舱底部的空间,因此增大车身内部的容积。
  • 动能损耗:由于发动机、变速器及驱动轴都位于汽车前部,与后轮驱动的动力系统相比,引擎跟驱动系统更为接近,因此动能损耗也较小。
  • 重量和燃油经济性:由于零部件的减少,重量也随之减轻,必然拥有更好的燃油经济性。
  • 组装:由于动力系统集中,往往可以组装成一个整体后再安装到汽车上,这样提高安装的效率。
  • 操控性能:虽然转向不足比后轮驱动车大,在弯道中不如后轮驱动车灵活,但前轮驱动车比较不会出现甩尾,对多数驾驶者较为安全,许多后轮驱动轿车也会将悬吊系统调整成偏转向不足,以配合多数驾驶人。

缺点

  • 加速性能:汽车急加速时,整车重心往后移,增加后轮的下压力,后轮会获得额外的抓地力,而有引擎驱动的前轮抓地力却未增加,会损失一些加速性能。
  • 重心:由于引擎及传动系统均位于车辆前部,导致车辆的重心靠前,很难达到50/50这样均衡的前后配重比。
  • 操控性能:前轮驱动的车型,前轮既要负责驱动,也要负责转向,加之车头部位较车尾要重得多,容易导致转向不足而影响可操控性。
  • 转弯半径:由于前轮兼有转向和驱动的功能,轮胎转向的角度可能因此受到限制。通常后轮驱动的车辆可以有更小的转弯半径。
  • 零部件磨损:由于前轮既要负责驱动,也要负责转向,因此前轴轮胎的磨损会比较快,恒速接头的磨损也会较大。
  • 性能局限性:由于动力系统都位于汽车前部的引擎室中,引擎室的空间留给引擎的部分相对更为局限,即便可以放下体积更大的引擎或者缸数更多的引擎,由于前轮需要兼顾驱动和转向,也无法兼容太大的动力。

参见

外部链接

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