POLO 發動機為什麼是歪的?

點灬小點

這之前很多工程師以及媒體老師都已經科普過,否定了很多網友所謂的機油迴流論”、“優化震動論”、“改善操控論”,其主要目的就是

解決力矩轉向問題。

先解釋一下什麼是力矩轉向,前驅車的傳動軸需要負責轉向及動力傳遞,而又因為變速箱位置的關係,左右傳動軸常有一根長一根短的設計,當忽然有較大的扭矩從變速箱輸出軸輸出到左右兩根傳動軸時,就會因為力矩不同而造成車輛行進方向的跑偏,這就是力矩轉向。



上面是更直觀的公式來看,對於左右車輪,半軸和地面的夾角不一樣,所以各自的“內扣”力矩也不一樣,力矩轉向就這麼產生了。比如像圖中的橫置前驅為例,β>α,急加速時,車子容易往副駕駛那邊“轉向”。


所以Polo歪置動力總成,發動機傾斜4.0°後,左右半軸夾角精確一致,也就是很好的消除了扭矩轉向的問題。

那可能有朋友就會問了為什麼自己的車發動機是平放的,難道不會產生力矩轉向的問題嗎?其實很多車型如果你升起底盤可以看見在長半軸上增加一個萬向節,對稱式半軸設計,在任意底盤高度下,都能保證完全消除力矩轉向。另外由於力矩轉向僅在前驅車急加速時才有體現,屬於小概率工況,加上成本有限,並不是所有企業都會採取解決措施。




車問診

聲明是轉的,作者不記得了,因為當時複製到印象筆記中保存。沒有複製其它信息。


你可能聽過發動機橫置、縱置,但可能不知道大眾獨創的“歪置”。那大眾為什麼喜歡把發動機歪著裝呢?
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這次小編又要做話題終結者了,請準備好瓜子和可樂。
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圖:動力總成平放不好麼?
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【開始上課】
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汽車工程師絕對不傻,發動機歪置是相當有逼格的。為了說清這個問題,諾諾得先解釋一個前驅車的專屬現象,叫“力矩轉向”。這個詞,很多人一定聽說過,但是我肯定多數人並不知道真實含義。
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技研部同事特意幫我畫了張前驅車動力總成示意圖。為了平衡重量,變速箱不可能位於整車中間,通常是偏駕駛員這一側,所以變速箱輸出軸(半軸)就會一長一短。
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圖:前驅動力總成佈置簡圖
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估計有讀者會說:“因為半軸長度不一樣,導致了傳遞到車輪的力矩不相等。”
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不可否認,國外不少網絡汽車專家聊到這個話題,也這麼“粗暴”地解釋,誤導了很多純潔的歪果汽車愛好者。力矩大小怎麼會跟用多長的軸有關呢?
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力矩轉向的確是一個很乾擾駕駛指向性的“小壞蛋”,尤其是對於講究動力,適合激烈駕駛的車子,必須消除。
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其實,力矩轉向並不是左右驅動力不一致導致的。當大油門加速時,車輪驅動力會圍繞主銷產生一個轉向分力,迫使前輪發生“內扣”。左右車輪都企圖“內扣”,那就看誰撕逼厲害咯!如果某一側的“內扣力”略大一些,打破了對抗平衡,車子就會發生轉彎,儘管你根本沒想去打方向盤。這才是力矩轉向的正版解釋。
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那麼“內扣”力矩跟什麼有關呢?(show一下公式,別怕,今天不講公式)對於上圖的車輪A,我們以最大驅動力為例,“內扣”力矩T為:
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圖:最大驅動力下車輪A的轉向力矩
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技術小白們,只要關注圈出來的“α“即可,這是半軸和地面的夾角。對於左右車輪,就因為這個夾角不一樣,所以各自的“內扣”力矩也不一樣,力矩轉向就這麼產生了。(公式裡,哪裡用到了半軸長度?謠言粉碎!)
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以圖裡的橫置前驅為例,β>α,所以車輪B撕逼成功,急加速時,車子容易往副駕駛那邊“轉向”。
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假如,Polo發動機平放的話,就是下面這個樣子,左右半軸角度差一倍哦,駕駛員這邊前輪的內扣力幾乎是對側的兩倍!
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圖:如果Polo發動機平放的話…
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看下圖,你將秒懂發動機歪置的原因!下面是Polo歪置動力總成的實測圖,發動機傾斜4.0°後,左右半軸夾角精確一致!
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圖:發動機傾斜角度測量
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(停放地面傾角0.1°,故實際傾角4.0°)
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圖:Polo的歪置動力總成
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每0.1°都飽含著汽車工程師的精心設計和計算。好了,那些持“機油迴流論”、“優化震動論”、“改善操控論”的網友,現在終於撥雲見日了吧。
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半軸的確有震動優化一說,那是左右半軸的剛度、重量、粗細(慣量)的事情,屬於NVH調校,太深奧,今天就不扯遠了。
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【什麼情況下發動機可以平放?】
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意猶未盡的粉絲請繼續往下看,為啥大眾也有不少車型的發動機是平放的呢?
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只要知道了力矩轉向的元兇是半軸傾角,我們也能悟出不需要傾斜發動機就可以消除力矩轉向的方法。
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方法1:把動力總成高度降低60~70mm,半軸水平。
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圖:半軸與地面平行
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如上圖,如果考慮到副車架、底盤護板等物件,恐怕Polo的離地間隙要小於90mm,接近保時捷跑車的水平了,大眾顯然不會笨到把國產買菜車設計成這個樣子。因此這個方案只適合天生就低矮的車型上,但跑車又很少有橫置前驅的。
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方法2:在長半軸上增加一個萬向節,左右完全對稱。
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圖:左右完全對稱的半軸佈置
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這個方案是終極解決方案,由於對稱結構,在任意底盤高度下,都能保證完全消除力矩轉向。
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但是,一根軸變兩根軸,還增加了一個萬向節和一個車架固定點(萬向節還必須是高精度的等速萬向節,否則車輪會抖),成本增加不少,所以僅在捨得花錢的車型上才可能使用。
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如果你的愛車是橫置前驅的話,可以看看是不是採用了這種佈置來讓發動機水平放置。
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前驅SUV,由於離地間隙高,車輪跳動空間大,半軸傾角會更大,更應該關注力矩轉向的問題。我甚至認為對稱半軸方案是這類SUV的唯一適合方案,否則就屬於設計者的失職。
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圖:前驅SUV的對稱半軸設計
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【寫在後面】
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由於力矩轉向僅在前驅車急加速時才有體現,屬於小概率工況,所以並未引起很多國內車企的重視。一方面是因為造車成本所限,另一種則可能是研發人員根本不瞭解這個原理,屬於後者的車企就略顯悲涼了。
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任何性能的不完美,對於習慣精益求精的汽車工程師都如鯁在喉,迫使他們去尋找解決方案。大眾的發動機“歪置”不愧是大膽的突破,解決了前驅車的一大隱疾,還不增加成本,堪稱高性價比的完美方案。

比凹凸還慢

正常,防止扭矩偏轉 這樣做成本最小。為了保持行駛的平衡,大部分汽車都是左右對稱的。按照直覺,內部分佈也應該是處女座般的完美對稱。但事與願違,如果變速箱的輸出軸左右半軸(圖中橙色實線)真的都一樣長的話,發動機和變速箱就會如下圖一樣偏向一邊。左邊的輪子表示壓力山大,這樣明顯是達不到重量平衡的。

為了達到重量平衡,整體重心應該安排在中間的位置。那麼,變速箱就不可能位於中間了,而設計到偏向駕駛座的一邊比較科學。但是如果這樣設計的話,很明顯輸出軸的左右半軸變成了一長一短,車還能走直線?

在汽車的世界裡,科學技術可比直覺靠譜。但另一個問題又來了,這樣的安排會讓左右驅動力不一致,在急加速時就會導致力矩轉向,這時候車子就會“自動轉彎”。

設計師們想到,要保持左右平衡、避免力矩轉向其實並不需要左右半軸相等,只要想辦法讓兩邊半軸與地面的夾角相等就行了。因此,大眾的工程師們就決定“歪置”發動機。

經過精心設計的“歪置”發動機佈局能夠使不同長度的左右半軸與地面形成一樣的角度,有效避免力矩轉向。加速超車的時候再也不用擔心左右驅動力不平衡了。

(文/圖 優信)


優信車生活

大家仔細觀察一下只有小排量的大眾車是這樣,為什麼呢?因為低端車車身窄,發動機體積小,為了節約成本減少了半軸使用,直接從變速箱連接到車輪球頭,這樣可經少一個萬向節,但是變速箱輸出端並不在汽車的中間,這樣從變速箱到兩邊車輪就一長一短,發動機和變速箱是整體的如果不傾斜發動機無法讓兩根半軸同角度插入車輪!小排量車發動機比較小所以適用。這雖然不是黑科技,但也是大眾工程師的奇思秒想智慧結晶啊?


love三刀木

對於大眾老款EA111發動機車型都會這樣的歪,是缺陷還是別有用心呢!之前我也對這個事情很感興趣的,剛好我有個朋友在大眾公司上班請教他了一番。

前驅車的專屬現象,叫“力矩轉向”。這個詞,很多人一定聽說過,但是我肯定多數人並不知道真實含義。當大油門加速時,車輪驅動力會圍繞主銷產生一個轉向分力,迫使前輪發生“內扣”。左右車輪都企圖“內扣”,那就看誰轉的厲害,如果某一側的“內扣力”略大一些,打破了對抗平衡,車子就會發生轉彎,儘管你根本沒想去打方向盤。這才是力矩轉向的正版解釋。簡單的來說前驅車急加速時,車子容易往副駕駛那邊“轉向”理解為力矩轉向。為抵消力矩轉向有兩種方法,降低底盤不實際它是跑車的專屬,第二種就是向大眾車一樣發動機是歪的。

老朗逸

發動機艙

發動機歪的


Ease清風

歪斜容易加劇活塞環磨損,進而閉合不嚴燒機油。活塞環很便宜,但是換活塞環工時量大。也就是說你要花八百塊錢拆發動機,去換個幾十塊錢的部件上去。而有的網友會說那V8和W12這樣的發動機呢?其實這樣的發動機缸筒大多也是豎直的,要知道發動機的往返做功是通過曲軸連桿轉化為圓周運動的。甚至一些採用了高強度金剛石活塞環的高檔車都會避免缸筒傾斜


眾泰仿冒防偽部


Lycrus

真正的原因是水箱和冷凝器的位置,不止POLO還有新桑塔納1.4L,都有這個小小的遺憾,但是絕對不會影響大眾在中國神車稱號。


沂蒙車之道

誰都能講出一大堆的道理 可我就不明白 為啥別的牌子小型車 發動機就不歪著放 別的品牌小汽車就不燒機油 練基本功都玩不轉的車企 居然在國內銷量這麼好 真不知道哪來的這麼大魔力


無敵嘿咻

因為大眾這種狗B場坑人啊,控制成本好賺那些情懷B的錢啊。正常的都在兩個半軸輸入端各用一個萬向節的啊,可以防止扭矩偏轉。大眾坑那些對他有“情懷”的人呢啊。絕大多數國產車都會用萬向節的。


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