田雪，曾庆东，王天利，李艾静,曹煜林

（辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁 锦州 121001）

汽车发动机横向布置与纵向布置对比

田雪，曾庆东，王天利，李艾静,曹煜林

（辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁 锦州 121001）

发动机可以说是汽车上最重要的部分，而它的布置形式对于汽车的性能具有重大影响。文章重点研究前置发动机布置方式中横置与纵置的区别以及其优缺点。

发动机；布置方式；横向；纵向

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.01.023

CLC NO.:U464.9 Document Code:A Article ID:1671-7988(2016)01-67-02

前言

发动机的布置可分为前置，中置和后置三种布置形式，目前市面上绝大多数常见的家用轿车都是采用的是前置发动机，而中置和后置发动机只应用在极少数的性能跑车或特种车辆中。本论文重点研究使用范围最广的前置发动机，在前置发动机中，根据发动机布置方向的不同，还可以分为纵置和横置两种方式。一般紧凑级车和中级车采用的都是横置发动机，而大多数的性能车和大型豪华轿车采用的是纵置发动机。

1、前横置及纵置式发动机布置方式分析

所谓前横置发动布置方式是指：前置发动机，即发动机位车前轮轴之前且发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是平行的。它简化了车子变速器与驱动桥的结构，特别是对于占绝对主流的前轮驱动车型而言，发动机将动力直接输送到前轮上，省略了长长的传动轴，不但减少了功率传递损耗，也大大降低了动力传动机构的复杂性和故障率。其结构图如图1。

图1 前置前驱横向布置形式

所谓纵置发动机是指：发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是垂直的。而前纵置发动机又可分为前轮驱动和后轮驱动两种驱动方式，其布置形式如图2、图3。

图2 前置前驱纵向布置形式

图3 前置后驱纵向布置形式

2、发动机横置与纵置优缺点

由于采用的发动机布置形式不同，会造车汽车结构的改变，随之而来的是汽车传动效率、驾驶员车座空间、汽车操控性能及舒适性方面的改变。

2.1 横置发动机优缺点

优点：横置发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是平行的，所以如果是前驱车的话，最适合的就是前横置发动机，动力传输距离短，方向一致，因此传动效率较高。

另一方面，由于横置发动机占用的纵向空间小，可以极大限度缩短了发动机舱的纵向空间，换来的是宽敞的驾乘空间，尤其是前排乘客的腿部拓展的空间。这对于尺寸有限的紧凑型轿车来讲尤为重要。

缺点：前后重量分布不平衡的问题则横置发动机的最大缺陷，由于横置发动机发动机曲轴变速箱输入轴平行连接在一起的，使其可以布置在发动机前轴之前，但是这些重量最重的汽车部件全部集中在车头前方就使得前轴负荷过大，从而容易出现转向不足的情况，而头重脚轻的前后轴配重也会在高速过弯时使车尾的后轮缺乏重压，某些轴荷分配不合理的横置发动机轿车甚至达到了前70%后30%，其性能可想而知。

另一方面，由于横置发动机变速器安装位置过于偏向一侧的原因，其驱动轴是一长一短的，当巨大的驱动力作用在不等长的传动轴上时，会使车两个前轮有转速差，从而导致急加速时车头有左右摆动现象，也就是我们常说的扭力转向，这一点在大排量前置前驱车型上尤为明显。

代表车型：大众迈腾、丰田凯美瑞、奥迪A3、奔驰B级等。

2.2 纵置发动机优缺点

优点： 一般来说后驱车都采用了纵置发动机，因为动力要传递到后桥上，在传动距离无法缩短的情况下，就要尽可能减少动力的方向转换。如果采用横置的话，因为曲轴和传动轴的方向垂直，所以先要转换一次方向，以通过传动轴传输动力，但是传动轴的方向和后桥的方向也是垂直的，所以在后桥需要再将旋转方向转换过来，这无疑降低了传动系统的效率。而使用纵置发动机就可以使得曲轴与传动轴平行，减少了一次传动方向的转换，无疑是降低了能量的损失。

另一方面纵置发动机可以让变速器的位置尽量向后伸，使动力总成的重心位于前桥之后，这样可以让车身前后重量更加平均。

缺点：由于纵置致使发动机占用发动机舱较长的空间，导致驾乘空间有所损失。

代表车型：丰田锐志、宝马3系、奔驰C级、法拉利599等。

因此，从以上对发动机横置与纵置优缺点的对比，人们可以根据自身对汽车性能的要求来满足自身的需要，从而购买适合自己的车型。

3、结论

一般的家用轿车由于考虑的更多是空间实用性和燃油经济性，所以大多汽车厂家采用了传动效率高，结构简单且节省空间的前横置发动机前轮驱动的结构。而对于需要平衡性能和实用性的高档和豪华轿车而言，则会普遍使用纵置发动机后轮驱动的结构，归根结底，发动机的布置都是为了满足车辆的性能需求。

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[2] 喻凡,林逸.汽车系统动力学[M].北京:机械工业出版社，2005:152-160 .

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The study on the vertical andhorizontal layout arrangement of the engine

Tian Xue, Zeng Qingdong, Wang Tianli, Li Aijing, Cao Yulin
( Auto&Transportation Engineering College, Liaoning University of Technology, Liaoning Jinzhou 121001 )

The engine can be said to be the most important part of the car，and Itsarrangement has a significant impact for the performance of the car. For the Ordinary car, the arrangement of the engine can be Divided into three categories:Engine is decorated in the front, In the middle and in the back. On the market at present ,most of the models are using engine which are putted in the front of the car.This thesis focuses on the distinction betweenHorizontal arrangement and Vertical arrangement. Keywords:engine; arrangement; Horizontal; Vertical

U464.9

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1671-7988(2016)01-67-02

田雪，就读于辽宁工业大学汽车与交通工程学院。