汽车发动机的动力经传动系统传动而驱使汽车运动。一般来说汽车有前、后两排车轮, 其中直接由发动机驱动转动, 从而推动(或拉动)汽车前进的车轮即是驱动轮。按照驱动轮的数量, 可分为两轮驱动和四轮驱动两大类;根据发动机在汽车中的位置以及驱动轮的位置, 两轮驱动又分为前置前驱(FF)、前置后驱(FR)、后置后驱(RR)和中置后驱(MR)等四种形式。四轮驱动也可以分为三种形式:全时四轮驱动(Full-Time)、分时四轮驱动(Part-Time)和适时四轮驱动(Real-Time)。目前, 在轿车最常用的驱动方式是前置前驱、前置后驱和全时四轮驱动三种形式。
一、前置前驱:发动机前置、前轮驱动。
这种形式操纵机构简单、发动机散热条件好,主要应用于发动机排量在2.5L以下的乘用车上,且一般都将发动机横置,与设计紧凑的变速驱动桥相连。
优点:
1.省略传动轴装置,减轻了车重,结构比较紧凑;
2.有效地利用了发动机室的空间,驾驶室内空间较为宽敞,并有利于降低地板高度,提高乘坐舒适性;
3.发动机靠近驱动轮,动力传递效率高,燃油经济性好;
4.发动机等总成前置,增加了前轴负荷,提高了轿车高速行驶时的操纵稳定性和制动时的方向稳定性;
5.简化了后悬架系统;
6.在积雪或易滑路面上行驶时,靠前轮牵拉车身,有利于保证方向稳定性;
7.汽车散热器布置在汽车前部,散热条件好,发动机可得到足够的冷却;
8.行李箱布置在汽车后部,有足够大的行李箱空间。
缺点:
1.启动、加速或爬坡时,前轮负荷减少,导致牵引力下降;
2.前桥既是转向桥,又是驱动桥,结构及工艺复杂,制造成本高、维修保养困难;
3.前桥负荷较后轴重,并且前轮又是转向轮,故前轮工作条件恶劣,轮胎寿命短;
4.前轮驱动并转向需要等速万向节,其机构和制造工艺较为复杂;
5.一旦发生正面碰撞事故,因发动机及其附件损失较大,维修费用高。
二、前置后驱:发动机前置、后轮驱动。
这是一种传统的布置形式。国内外大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。
优点:
1.在拼合良好的路面上启动、加速或爬坡时,驱动轮的负荷增大(即驱动轮的附着压力增大),其牵引性能比前置前驱型式优越;
2.轴荷分配比较均匀,因而具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性,并有利于延长轮胎的使用寿命;
3.发动机、离合器和变速器等总成临近驾驶室,简化了操纵机构的布置;
4.转向轮是从动轮,转向机构结构简单、便于维修。
缺点:
1.由于采用传动轴装置,不仅增加车重,还影响乘坐的舒适性;同时降低动力传动系的传动效率,影响了燃油经济性和动力性;
2.纵置发动机、变速器和传动轴等总成的布置,使驾驶室空间减小,影响乘坐舒适性;同时,地板高度的降低也受到限制;汽车发生正面碰撞时,发动机易进入车厢,会对前排驾驶员造成伤害;
3.在雪地或易滑路面上启动加速时,后轮推动车身,易发生摆尾现象。
三、后置后驱: 发动机后置、后轮驱动。
在大型客车上多采用这种布置形式,少量微型、轻型轿车也采用这种方式。
优点:
1.由于横摆力矩小,车辆操纵非常灵活;
2.良好的起动和爬坡性能,而且几乎与负荷状态无关;
3.由于发动机、变速器和差速器连成一体,所以力的传递路线很短;
4.由于前轮负荷小,所以转向轻便;
5.制动力分配合理;
6.前悬架构造简单;
7.发动机易于拆卸;
8.车身底板上没有隆起的通道或者只有很小的通道;
9.前面可以使用小悬挂。
缺点:
1.直线行驶性能一般;
2.侧风敏感性大;
3.由于前轮负荷小,在冰面上行驶时转向困难;
4.转弯行驶时呈现明显的过度转向;
5.发动机悬置需承受的力矩为发动机转矩乘以总传动比;
6.由于管路短,排气装置设计难度大;
7.发动机消声问题难以解决;
8.复杂的换挡机构;
9.当散热前置时,需要很长的水管;
10.由于使用强制冷却,散热器所需功率大,电动风扇仅在散热器前置时才能使用;
11.暖风装置的暖水管或暖风管较长;
12.燃油箱难以布置在安全区域;
13.行李箱空间受到很大限制。
此外,若发动机布置在后桥上方或后方的短轴距高重心车辆,在车辆沿着陡坡向后溜车时,如果作用在后桥上的驻车制动器突然施加驻车制动,会有翻车的危险。
四、中置后驱: 发动机布置在前轴后面,与差速器和手动变速器连成一体,后轮为驱动轮。
采用此种布局,汽车的重量集中在车身中部,转向特性可达到最佳,既不易出现“推头”,也不易甩尾,转向不仅灵活而且准确。
优点:
1.极为优异的转向特性。在转向时,一转动方向盘,汽车很快就跟着转向,二者间的时间差非常短,车身紧随转向动作的性能特别好;
2.起步和加速性能较好。因为当起步或减速时,整车的重量向后移动,从而增加了后轮对地面的附着力,驱动力再大也很难使轮胎打滑。
缺点:
1.实现高性能的代价是牺牲车身空间的利用,车内空间狭小,实用性较差,一般只布置两个座椅;
2.发动机布置在驾乘人员的身后,因此发动机的声音也听得较为清晰。