车迷常说沃尔沃是横置发动机的“死忠”,但背后的深层意义估计没多少人想过……
在《“疯狂”机械》这个连载里,我将会向大家介绍一些厂商很特立独行的机械设计。第一期登场的是沃尔沃,车迷常会说沃尔沃是横置发动机的“死忠”。但中间估计没多少人想过沃尔沃坚守横置布局的背后原因,以及该品牌最新的Drive-E系列动力和这一坚守之间的丝缕关系。
【如图横线所示,雅阁2.4L采用横置发动机布局。】
【如图黄线所示,宝马535Li的直6发动机采用纵置布局。】
汽车发动机有条不成文的规则,即以6缸作为界线。6缸以下基本全采用横置布局,而6缸则既有纵置又有横置,大于6缸的便几乎全是纵置。原因不难理解,一是多缸发动机 (这里指规格在6缸及以上)一般只会用在豪华车上,豪华车往往都会采用后轮驱动,而纵置更容易与后驱搭配;二则是多缸发动机都非常“修长”,比如说奔驰S级的V8和V12机器。这需要在机舱中腾出位置来容纳 它们,对于纵置车型来说,只要增加车头长度即可。但对于横置布局来说,车宽能向外扩展的空间相当有限。
【沃尔沃S80的直列6缸发动机采用横置布局。】
【沃尔沃XC90的V8发动机亦是采用横置布局。】
不过凡事也有例外,就是沃尔沃全系车型都是采用横置发动机,哪怕是装备V8发动机的XC90亦是如此。其实横置V8仍不是沃尔沃最疯狂的举动,将直列6缸发动机横置才是最让人目瞪口呆的事情,比如说S80L上那台T6。由于排列方法的差异, 实际上直列6缸的长度要比V8还大。V8发动机是每排4个气缸按一定夹角构成,因而长度大致只是与直列5缸相当。但反观直列6缸,长度要比V8多出2个气缸。因而我们只会看到直列6缸,而不会看到直列8缸,毕竟后者长度实在有点过头了。
【装备直6的S80,可见发动机已将横向空间用尽,让前悬挂已无“发挥空间”。】
那沃尔沃如何做到横置直列6缸的呢?首先是重新布置发动机周边部件,将发电机、空调压缩机、机油泵等原来在发动机两端位置的东西,移步至侧面或上方位置。同时也将自动变速箱做得尽量的薄,好让整个发动机总成可以变短;其二则是前悬挂设计,大家有没有留意到,沃尔沃哪怕到S80、XC90等旗舰车,前悬挂依然采用麦弗逊式结构,而非大部分对手所用的双叉臂或是多连杆结构。原因在于麦弗逊占用横向空间较少, 由此为沃尔沃横置V8和直6提供了可能,但无疑会一定程度阻碍底盘工程师的发挥。
接下来的问题必然是,沃尔沃为何要不顾一切将发动机横向布置?原因可归结为两个,其一是横向布置能给车头机舱腾出更多的纵向空间,车头溃缩区由此可以做得更长,有助于提高碰撞安全系数。同时也有助于防止在碰撞时,发动机侵入驾驶舱;其二则是沃尔沃诞生于冰天雪地的北欧,前驱车在雪地中的行驶稳定性要高于后驱车,而横置布局更容易用来匹配前驱车。我们可以看到,哪怕是沃尔沃的旗舰轿车S80L,入门动力依然会配搭前驱,而非其它同级对手的后驱,横置布局当属不二之选。至于高动力版本,前轮驱动可能因动力过大而“不堪重负”, 沃尔沃便会用基于前驱结构的四驱系统解决(萨博的做法也大致如此)。
【奥迪A6L哪怕是4缸发动机,也是采用纵置布局】
反观另一个同样热衷于前驱布局的厂家——奥迪,它采用与沃尔沃截然相反的办法来解决多缸发动机的问题。以A6为例,最入门车型采用4缸2.0T发动机,而高规格车型则会用上4.2L V8发动机。奥迪并不像沃尔沃那样,使劲想办法来将V8横置进车头,而是直接将全系做成纵置布局,哪怕2.0T版本也不例外。因而奥迪的机械结构也相当的特立独行,即能看到“纵置+前驱”这种特殊搭配。
不过沃尔沃这种憋屈的横置布局将有“解药”,那就是涡轮增压发动机。由于欧洲排量税等方面的原因,欧洲车厂这几年都倾尽全力来研发涡轮增压,因而我们能看到涡轮增压机器的升功率被不断地刷新。换言之,排量已非强大动力的唯一条件。最近沃尔沃发布了自家的Drive-E系列发动机,最大亮眼处就是以4缸机来取代自家过去,包括直5和直6在内几乎所有机型。国内的改款XC60是首款搭载Drive-E动力的车型,当你在新款XC60车尾看到“T6”标识,不要以为里面是台6缸机,其实用的只是台涡轮4缸。
虽说涡轮增压取代大排量自然吸气已成趋势,但沃尔沃一口气用涡轮四缸取代近乎全系老发动机,则多少显得激进。我觉得当中很大一个原因,便是如同前文所说,沃尔沃因各种原因而要固执使用横置发动机布局。如果能用涡轮4缸取代直列6缸的话,就不会像过去那那样,为了容纳发动机而作各种妥协。即换用Drive-E的沃尔沃车型,可以为此设计更复杂的前悬挂结构来提升操控及行车品质(再说过去将直6横置也是件不利于车身配重优化的事情)。但由于车身构造早已“定稿”,因而这种福利仍不会在新款XC60上感受到。不过在一些未来车型里,比如即将推出的下一代XC90,前悬挂很可能会变成双叉臂或多连杆结构,我们不妨可在这里打个赌(我们绝对比世界杯来得透明公正!)。
【新一代XC90假想图】