汽車造型設計知識講座系列之汽車布局

1、 汽車造型設計知識講座（三） 汽車的布局 一、何謂布局？ 這里所講的布局，是指如何安排一部汽車的各個組成部分在整車中所處的相對位置，即全車的整體布局。布局方案一般是由總工程師決定的，但對于車身造型設計師，很好地理解甚至具備確定總體布局的能力也十分重要，這是因為與其他工業(yè)產(chǎn)品相比，汽車構(gòu)造的復雜多變性要大得多。以電視機為例，所有電視機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大多相差無幾，大致上都為立方體，造型（即外殼）所要提供的功能也不多，因而電視機外殼的設計就不需要具備什么“布局”觀念；但是汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比電視機復雜得多，使用功能的要求很嚴格（如乘員/載貨的空間、人體工程學的要求等），這些構(gòu)成了很多在造型設計過程中必須遵循

2、的條件。因此，汽車造型設計師必須具備很清晰明確的布局觀念，才能設計出具有優(yōu)秀功能性的汽車外型。事實上很多突破性的布局方案都是由造型設計師在概念設計的階段構(gòu)想出來的。二、布局元素 一部汽車的布局元素包括發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、座艙、行李艙、排氣系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、油箱、備胎等，其中前三者：發(fā)動機、傳動系統(tǒng)和座艙是決定布局的三要素，按這“三要素”可將布局方式分為前置引擎前驅(qū)（FF）、前置引擎后驅(qū)（FR）、中置引擎（MR）及后置引擎（RR）四大類型，確定布局類型后，其它部件可采用見縫插針的原則。一個優(yōu)秀的布局方案應該在使各部件工作良好的基礎上滿足應有的使用功能（如載人、運貨、越野等）。 下面對各種布局方案作簡

3、單介紹：1）前置引擎后輪驅(qū)動（FR） 如圖A，引擎縱置于車頭，縱向與變速箱相連，經(jīng)過傳動軸驅(qū)動后輪。最早期的汽車絕大部分采用FR布局，現(xiàn)在則主要應用在中、高級轎車。它的優(yōu)點是軸荷分配均勻，即整車的前后重量比較平衡，因此操控穩(wěn)定性比較好。據(jù)物理原理的計算，后輪作驅(qū)動輪時，輪胎的附著利用率要優(yōu)于前輪驅(qū)動，這是中、大型轎車（馬力、扭力較大）都采用后輪驅(qū)動的主要原因。FR的缺點是傳動部件多、傳動系統(tǒng)質(zhì)量大，貫穿坐艙的傳動軸占據(jù)了坐艙的地臺空間。為了容納傳動軸，凡是采用FR的房車，其后座中間座椅的地臺都是隆起來的，大大影響了腳部空間和乘坐舒適性，這可以說是FR的最大缺點。2）前置引擎前輪驅(qū)動（FF） 將

4、引擎橫置在車頭，經(jīng)過變速箱直接驅(qū)動前輪，就可以免去傳動軸，從而解決了FR布局的車廂地臺問題。這種方案稱為FF布局（圖B）。FF是目前絕大部分微、小、中型轎車采用的布局方式。除了車廂地臺降低外，F(xiàn)F在操控性方面也具有優(yōu)勢：由于重心偏前且由前輪產(chǎn)生驅(qū)動力，F(xiàn)F的汽車在操控性方面具有明顯的轉(zhuǎn)向不足特性，這在汽車操控性評價中屬于一種安全的穩(wěn)態(tài)傾向，是民用車的理想特性。抗側(cè)滑的能力也比FR強。但之前也提到FF的驅(qū)動輪附著利用率較小，上坡時驅(qū)動輪的附著力會減小；前輪的驅(qū)動兼轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)比較復雜，引擎和傳動系統(tǒng)（變速箱、離合器等）集中在引擎艙內(nèi)，布局擁擠，局限了采用大型引擎的可能性。這是大型轎車不采用FF的主要

5、原因。針對這個問題，近年來出現(xiàn)了縱置引擎的FF布局（以前FF的引擎都是橫置的），從而可以采用較大型的引擎。例如配3.5升V6引擎的本田Legend和2.8升V6的奧迪A6，都屬于為數(shù)不多的中大型FF轎車。3）后置引擎后輪驅(qū)動（RR） 早期廣泛應用在微型車上，因為其結(jié)構(gòu)緊湊，既沒有沉重的傳動軸，又沒有復雜的前輪轉(zhuǎn)向兼驅(qū)動結(jié)構(gòu)。它的缺點是后軸荷較大，在操控性方面會產(chǎn)生與FF相反的轉(zhuǎn)向過度傾向，即高速過彎的穩(wěn)定性差，容易側(cè)滑?，F(xiàn)在仍采用RR布局的轎車已經(jīng)很少。保時捷911是其一，而它極易甩尾的操控特性也是出了名的。4）中置引擎后輪驅(qū)動（MR） 即引擎放置在前、后軸之間的布局方式。最大的優(yōu)點顯然是軸荷均勻，具有很中性的操控特性。缺點是引擎占去了坐艙的空間，降低了空間利用率和實用性。因此采用MR的大都是追求操控表現(xiàn)的跑車。 一般的MR布局，引擎是置于座椅之后、后軸之前的，這樣的布局在情理之中；近年出現(xiàn)了一種被稱作“前中置引擎”的布局方式，即引擎置于前軸之后、乘員之前，驅(qū)動后輪。從形式上這種布局應屬于FR類型，但能達到與MR一樣的理想軸荷分配，從而提高操控性。寶馬3系列、本田S2000都屬于這種類型。5）四輪驅(qū)動 無論是前置、中置還是后置引擎，都可以采用四輪驅(qū)動。由于四個車輪均有動力，附著利用率最高，但重量大、占空間是它的顯著缺點。此外動力流失率比