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车子前轮驱动和后轮驱动的区别是什么?

2021-01-27 19:54:08 32

车子前轮驱动和后轮驱动的区别是什么?

提问者:高级搬运工 提问时间:009日 10:11:55

问题描述:

优质回答 回答者:残月鑫

  前驱后驱性能对比

  前驱还是后驱?在很多人心中,后驱是豪华高性能的代表。有些车定位不低,却往往因为前驱而被人嗤之以鼻。真的是这样的吗?是因为后驱的技术含量更高吗,那为何早期的汽车都是采用后轮驱动的,雪铁龙刚刚开发出前驱技术的时候,又为何成为当时最先进的技术被广泛采纳?作为车辆的驱动方式,前驱和后驱各有利弊,那么前驱和后驱到底各有哪些优劣,又分别适合哪些车型呢?以下内容将逐一解析。

  我们先来看看前驱车优于后驱车的地方。

  前驱车的传动效率比后驱车要高。所有的前驱车在设计的时候,不管发动机横置还是纵置,它的重心都偏于前轴,也就是在车头侧,与驱动轮的位置很近,传动距离短。其中又以前横置发动机效率最高,这也是大多数前驱车所采用的布置方式。由于发动机的输出轴与汽车前轴平行,变速箱与驱动桥是做成一体的固定在发动机旁,动力可以直接通过斜齿轮传递到差速器上,再经变速箱、驱动桥,减速增扭后传递给两根半轴最后驱动车的前轮旋转,显然这种距离最短,且没有经过任何转换的传动效率是最高的。

  大多数民用的后驱车,采用的是前置或者前中置发动机后轮驱动的布置方式,那么动力从发动机经过变速箱出来以后,必须通过一根长长的传动轴,经万向节传递到后差速器,然后才能从后差速器再分出两根半轴分别驱动两个后轮。这种过长的传动距离是会损失动力的。我们知道,传动轴都是由金属制成的,虽然它的刚度非常大,但仍然存在扭曲的弹性,只不过这种扭曲用肉眼看不出来罢了。当车辆在急加速的时候,发动机的扭力非常大,巨大的扭力通过传动轴传递到后轴的时候,传动轴会发生扭曲形变,这种形变实际上是一种能量的损耗,它转换成热能浪费掉了。因此后驱车的这种结构会导致功率损失增加,燃油消耗也会增加。另外对于传动系统来说,作为运动部件的重量是会影响响应性的,过重的传动部件会导致轮端扭力响应的速度下降。后驱车这种长长的传动轴必须要求传动轴和万向节有很强的韧性和刚性,来克服高速旋转时产生的巨大扭力,那么传动轴等机构的重量就不得不增加,这个重量与前驱车相比,是要大很多的。因此后驱车会影响轮端扭矩的响应性,很多赛车采用昂贵的碳纤维制造传动轴,就是为了降低传动轴的重量提高响应性,可见这一部件的重要性了。

  那么这样就非常好理解为何国内外的大部分车辆都采用前置前驱设计了,普通的民用车,特别是中小排量的家用车型,发动机的功率本来就有限,如果在传动系统中再损失一些一部分动力,那么它的实际加速性会明显降低,这显然是厂家和用户都不希望看到的。
  车内空间拓展方面,前驱车要好于后驱车。从实车的角度,很多人都能感受到这一点,作为C级车的皇冠,其车内空间甚至不如B级车的凯美瑞,无论是前排还是后排。而宝马3系,则甚至有人把它当作A级车来看待,尽管他的轴距已经达到了2.76米,但它的车内空间甚至不如A0级平台开发出来的骐达。难道是因为追求运动吗?大家可以去观察一下,可以说所有的后驱车的车内空间,都要比同级别的前驱车小,这种小不仅仅是后排多了一个突起的传动轴,而是前后排都是如此。其实这是由于后驱车的特性决定的,而最核心的原因,就在于二者驱动方式不同导致的操纵性差别,使得后驱车必须保证合理的前后配重。

  对于车辆来说,重心的分配比是很重要,车辆的重心一般以50:50为最佳配重比,但是这种追求更多的是体现在后驱车上,这并不是因为后驱车讲求运动,而是因为后驱车如果不这样设计,会带来很大的问题。我们在这里拿棒球棒来打个比喻,我们都知道,棒球棒是头部比较大,质量比较重,而手握的尾端则比较细,质量也相对轻了很多,那现在我们就把头部作为重心集中的部位,来看前驱车与后驱车的区别。我们把棒球棒比较粗的一段看作是车头,前驱车是前轮驱动,也就是在棒球棒粗的那一端驱动。此时相当于拉动这个棒球棒,我们可以想象,棒球棒将很顺利的按照既定路线运动,不会发生偏转。而且此时就算车轮打滑,前轮失去附着力,只要不是在弯道(比如在上坡的时候打滑),车辆并不会失控,只不过失去前进的动力而已,因此所造成的安全隐患不大。如果换成后驱车,相当于我们用力推棒球棒的较细的一端使得棒球棒向前走,这个时候,前部重量太大,后部重量过小,车就无法按照即定的轨迹行驶,会出现偏离轨道或者尾部摆动的现象。因此绝大部分后驱车的前后配重都是接近50:50的,如何实现这一点呢?
  那就是后驱车身上的一切部件都要尽可能的往后布置,以满足后部的驱动要求。那么,发动机的位置就不能太靠前了,只能一再往后延伸。后驱车没有采用前横置布置的,这与传动方式有关,这样一来变速箱就是在纵置发动机的后部,往后延伸以后,会使得变速箱延伸至驾驶舱内。这样一来,前排的空间就会被动力总成的一部分占据。特别是庞大的变速箱,直径非常粗大,需要占用很大的横向空间。这样中控台的宽度,以及前排中央地台的宽度和高度都会增加,而这占用的正好是前排的腿部空间,特别是横向腿部空间。再者,由于是前纵置后轮驱动,车身底部还需要一跟传动轴贯穿始终,一直从动力总成延伸至后轮的半轴。后排“鼓包”让人很是头疼。

  那么前驱车呢?前驱车由于其车身是被前轮拖着走的,车头重一些并不会影响到行驶稳定性,那么设计师可以相对自由的拓展乘员舱的空间。这样一来,前驱车在发动机布置的时候就可以将发动机尽量靠前,动力总成不至于像后驱车一样退避三舍,所以前驱车的动力总成,包括变速箱都是不会占用乘员舱空间的,这样空间拓展就比较理想。

  这样一来我们就不奇怪为何绝大部分中小型轿车都采用前轮驱动方式了,因为在这些车型上本来车身尺寸就非常有限,如果再用后驱技术,乘员空间就非常狭小。当然了,这里所指的小型车只是针对市面上比较多见的量产体积小的经济型家用轿车,而不包括高性能大功率的跑车。由于后驱车的前后配重更加均匀合理,所以操控相对来说也比较灵敏,这个后文会提到。而对于大型豪华车而言,由于其车身体型足够大,为了实现后驱的那些优点。
  车辆的操纵稳定性,前驱比后驱好。我们试想一下,车辆正常行驶保持车轮足够附着力的时候,这都没有问题,而一旦车轮因为驱动力过大而打滑,则横向的附着力将失去。此时前驱车没有问题,除了前进的加速度减低以外,并不会出现失控的状态。而后驱车则不同,由于车辆是被推着走的,后轮一旦打滑,没有足够的横向附着力,车辆就会发生甩尾。尤其是雨雪天气驾驶时这种感觉更为明显,对于大多数民用车,特别是中小排量的家用轿车而言,易于操纵是非常重要的,毕竟这种定位的车不能对于驾驶员提出过高的要求,因此这个级别的车基本上会采用前驱。而高级别的车,则通过增加电子辅助设备,缓解这一问题。而对于那种追求性能的超级跑车,本身就是一匹烈马,它要求车主有较高的驾驶技术,因此采用后驱在操纵性方面也不会出现问题。
  前驱的优点讲完了,下面说说二者不相伯仲的地方,那就是两种方式的机动性。笔者提出了这样的一个概念,实际上,汽车的机动性最主要的表现为最小转弯直径这个参数。

  前面提到了采用后驱布置的车型往往要考虑车内空间的弱势而人为的提升车辆外观尺寸,而无形中尺寸的增加会导致整车转弯操控半径的加大。从这个角度来看,后驱车的机动性要差一些。因为按理说,加长轴距后车辆的最小转弯半径也会相应的增加,造成车辆的机动性变差,但是实际上并不是这样的。

  细心的车友或许会发现,同轴距的后驱车比前驱车的转弯半径要小得多。先从数据上来看,宝马330i的轴距达到2.76米,最小转弯直径为11米,而轴距比它短得多的速腾(轴距2.58米)最小转弯半径仅比它小了0.2米,这是为什么呢?仔细想想便不难发现问题的原因,前驱车的两个前轮不但承担着转向的任务而且还要作为驱动轮输出动力,这样一来半轴与车轮和差速器连接的万向节强度和制造工艺都需要很高。由于前驱车的前轮负担过大,万向节的强度是有一定极限的,如果转向角度过大,万向节将无法承担这样的强度而发生损坏,因此前驱车的前轮转向角度是受到这个条件限制的。而后驱车是由两个后轮驱动车辆行驶,两个前轮仅仅起转向作用,由于前置后驱这样的传动方式使整车的动力总成分配的较为分散,车辆的前部放置有发动机离合器以及变速箱,有关动力的部分则被放置在车辆的后部,比如主减速器差速器以及半轴,被分成两部分的动力总成由传动轴和万向节进行连接。由于前轮只负责转向并不承担驱动的工作,这样对万向节的强度要求就不怎么高,那么相同强度的情况下,万向节可以满足更大角度的车轮偏转,因此后驱车的转向角度要比前驱车大得多。

  从上面的这两个方面可以看出,前驱车虽然前轮得摆动角度受限但由于轴距短,可以实现较小的转弯半径,而后驱车虽然轴距长但可以由前轮转向角度较大来弥补这个不足,来实现车辆较小的转弯半径。两相抵消,前后驱车可以获得相当机动性。

  看到这里,恐怕大家都有一个感觉,那就是前驱车好啊,在这么多方面都超越了后驱车。那为何还有那么多的车型还是坚持后驱技术呢?别急,下面就要说说前驱不如后驱的部分,而这些不足是某些车型所不能容忍的。

  在有效牵引力方面,前驱车不如后驱车。相对于前驱车,后驱车能够提供更大的有效牵引力。注意这里的有效牵引力不是前面说到的传动效率,而是是指发动机输出的动力中,真正用于牵引汽车运动的那部分力。我们知道汽车的牵引力是发动机提供的,在车轮没有打滑的情况下,这种力量反应在对于车辆的加速上,是与驱动轮与地面产生的静摩擦力相等的。如果不好理解的话,我们可以举一个冰面起步的例子。车辆在冰面上起步加速产生的加速度肯定要比在干燥路面上的小得多,而此时发动机的动力是没有改变的。而之所以产生如此大的区别,是因为轮胎与冰面的静摩擦力要远远小于轮胎与干燥路面的静摩擦力。

  当汽车在加速时,重心后移,此时前轮承担的重量将减小,而后轮承担的重量将加大,也就是说车身前部的正压力就会减小,而车身后部的正压力会增大。根据前面所说的正压力与摩擦力的关系,前轮与地面的摩擦力减小,而后轮与地面的摩擦力增大了。显然如果此时后轮是驱动轮的话,打滑的几率会小得多,有效牵引力自然就更大些。所以,如果要求汽车有好的加速性能,理论上就应该采用后驱设计,而不是前驱。
  在重心分配方面,前驱车显然不如后驱车,这会令车辆在过弯时的性能有很大的差别。车辆在过弯时,是要克服车辆直行的惯性。而如果重心分配做到50:50的话,过弯的时候车辆突破极限的可能将会更低,此时重心在车辆的轴心部位,前轮和后轮都没有过大的负担(不考虑后轮在提供驱动力的情况下,实际上后驱车的后轮仍然是更容易突破极限的,特别弯道加速时,这个后面会分析),可以保持较高的抓地力。在前面关于空间拓展的部分已经说到,由于前驱车操纵性较好,不需要过分强调前后配重,那么设计师会从为了更好的空间拓展的角度,往往将重心分配都很靠前。因此前驱车几乎没有做到前后配重50:50的,这样一来它在弯道的时候就容易出现转向不足,也就是我们常说的推头现象。而后驱车由于其操纵性方面的问题,不得不将重心分配按照接近50:50来设计,虽然损失了车内空间,但是对于弯道性能方面,就合理多了。

  除了重心分配方面的差距,在其他方面,前驱车的过弯极限也要弱于后驱车。前驱车的一个优势就是传动效率高,而要实现这点只有将发动机横置才能体现。但这样一来,发动机和变速箱会占用很大的横向空间,前悬类型的选择也就会有局限性。在中小型的前驱车上,由于没有足够的空间,一般都采用简单的麦弗逊式前悬,虽然普通家用车用麦弗逊式的就够用了,但相比使用多连杆、双叉臂的悬挂形式,操控肯定还是有很大差距的。而在B级车型里,类似雅阁这样的,因为车型较大,设计了双叉臂的前悬,但是这种前悬与奔驰或者奥迪的多连杆前悬相比,性能还是有所差异的。或许有人会说:等等,奥迪好像是前驱的哦?没错,奥迪是前驱的,但奥迪在这个方面与后驱相比没有劣势,因为它采用了不多见的前纵置前驱设计。还有一点影响发动机的高度,我们知道驱动轮是要连接半轴的,而前驱车不仅在发动机下要安装变速箱,变速箱以下还要连接半轴,这样就进一步制约了发动机的安放高度,使得发动机位置较高,带来的影响也就是车辆前部的重心偏高。

  因此在过弯极限上,后驱比前驱有着明显优势。下面我们就从这些技术特性看看在极限转弯时,两种驱动方式都将如何表现。在高速过弯的时候,前轮的横向抓地力更为重要,因为前轮是负责转弯的,一旦它失去了抓地,转向也无从谈起。前驱车的前轮既要负责驱动,又要负责转向,也就是说在高速过弯的时候,前轮既要提供让车辆前进的纵向力,又要提供车辆保持转弯轨迹的横向力,显然它的负担是非常重的。而后驱车则没有这个问题了,因为传动半轴在后轮,由后轮来提供纵向力,前轮只负责转向,提供横向力即可。这样即使在重心相同的情况下,后驱车的前轮能获得更多的横向抓地力。因此前驱车的极限值要比后驱车低很多。
  我们再来看看前驱车和后驱车在高速过弯时,如果急加速的表现差异。如果从操控特性上来说,前驱车容易出现推头,这是因为前驱车的重心靠前,在过弯时车头较重,受离心力的影响更严重,一旦这种力量达到轮胎抓地的极限,就会出现转向不足。如果此时我们在弯道大力加速呢?这样情况会更糟,转向不足会进一步加剧。由于车辆提速时重心会向后转移,这种对于前驱车来说是灾难性的,因为这会导致下压力骤减,如果大力加速很容易让驱动轮发生打滑,此时轮胎的接地面由从静摩擦转变为滑动摩擦,这样一来会使轮胎附着力显著减小,横向抓地力会进一步降低。最终车辆会沿着弯道的外切线以更大的圆弧飞出去……

  后驱车因为重心分配接近50:50,发动机纵置利于安装更好的悬架系统,后轮驱动能有利于提高驱动轮的抓地力。当进入极限过弯的时候,如果不急加速,后驱车的过弯极限速度是要远高于前驱车的。但是前置后驱车也有个毛病,那就是操纵稳定性不好,在过弯急加速的时候容易出现转向过度。其实这很好理解,极限过弯的时候,后驱车的前后配重接近50:50,也就是前轮和后轮的横向抓地力相当。此时如果急加速,特别是对于大排量车或者路面附着力偏低的时候,后轮会出现驱动打滑。基于前面前驱加速打滑的原理,后轮的抓地力会迅速下降,从而后轮没有足够的横向抓地力来是车尾保持预定轨迹行驶,车的尾部沿着圆弧的外切线发生滑移,这就形成了转向过度。

  总结:

  前驱后驱无所谓谁更好谁更差,它们各有优劣,各自适合自己对应的车型。因此根据车型的定位采用合适的布置方式,才是最重要的。估计没有人会觉得一台polo采用FR是合适的吧,但如果有人把法拉利430改为前驱则肯定被看作是疯子。而对于介于两者之间的车型呢,比如锐志和凯美瑞,价格相近,排量差别也不大,却是一个后驱一个前驱,这就要看您的需求了,知道了上面这些特性的需求,哪台更适合您,已经不存在疑问了。

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回答者:违章

在普通驾驶情况下,其运动性能的区别并不大 一般的车,其发动机主要布置在前部,采用前驱就有利于发动机传动的布置(发动机和驱动轮都在前面) 如果采用后驱,就必须在驾驶室下安装传动轴,就会影响驾驶室的乘坐空间,且会增加传动的损失,就加大了制造与使用成本。 所以,大多数的车都是前驱的 在高速时,尤其是高速过弯的时候,前驱车由于前轮既要驱动,又要转向,且汽车的“质心”在车的前部,就会出现“转向不足”(实际的弯,走得比理论上的弯要大) 而后驱车,在高速过弯时,前轮在弯里会出现转向不足,后轮驱动会以前轮为圆心,使车出现“推头效应”,就是“转向过度” 下面是简单的示意图:



转向不足会使车失控,无法在高速里将弯道“借”回来,就必须降速 而转向过度,在高速弯里,将方向反打,就可以实现高速过弯 跑车为解决车些,就采用发动机后(中)置,后轮驱动

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回答者:zsg

后驱车的造价稍贵一点,但操控灵活,扭力大,但有着转向过度的特性。

前轮驱动的最大的优点还在于可以拥有大的室内空间。

1.前驱车重量分配基本上都在前面.过弯时候明显头重脚轻,不适合做激烈的操控动作,但日常行驶是没问题的。

2.后驱车的造价稍贵一点,但操控灵活,扭力大,但有着转向过度的特性.严重的时候甚至要反轮修正整车姿态,否则就会失控。

3. 前驱是拽着整车走,后驱是推着整车走。从汽车行驶稳定性来讲,前驱好一些。但是,前驱使汽车传动系统集中在驾驶室附近,其动力传递所产生的噪声,加上悬架系统运动频率综合的作用,对驾驶员造成工作环境污染和身体伤害,因此驾驶室的内饰成本较高。

4. 由于前驱使汽车传动系统集中,省去了传动轴、后驱动装置从而使整车成本下降。

5. 从动力性能讲,的确可以获得较大的驱动力。因为,主减速器的作用主要是降速增扭,后动驱的汽车一般可以将主减速器布置得与变速箱、发动机较远些,因此主减速器中的从动齿轮分布圆可以设计得大一些,获得较大的传动比。


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