中置引擎，為什么好開？

即便你對汽車只有粗淺的興趣，也該知道那些跑得快的車型，發(fā)動機通常都在駕駛員后方。若將操控性能列為首要考量，把發(fā)動機布置在乘員艙之后、后軸之前，便是理想之選。

自1966年蘭博基尼在Miura車型的乘員艙后方橫向搭載一臺V12發(fā)動機起，中置發(fā)動機就成了豪華跑車的標(biāo)志性特征。

但采用中置發(fā)動機的并非只有天價跑車，也有不少普通人觸手可及的運動車型 —— 從早期的菲亞特X1/9，到如今被譽為“平民超跑”的雪佛蘭C8科爾維特（參數(shù)丨圖片），皆屬此類。

要解釋中置發(fā)動機車型為何操控如此出色，我們需要從物理學(xué)角度說起。

Author / 酷樂汽車

倘若你參加過賽車駕駛培訓(xùn)學(xué)校，就會知道學(xué)到的首批知識點之一便是“重量轉(zhuǎn)移”。

當(dāng)車輛靜止停放，或是以恒定速度直線行駛時，其重量分布處于靜態(tài)狀態(tài)。但車輛不會一直保持靜態(tài)，重量分布自然也不會一成不變。當(dāng)車輛加速、剎車、轉(zhuǎn)向，或是同時進行加速/剎車與轉(zhuǎn)向操作時，重量便會在車身內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移。

加速時，重量向后轉(zhuǎn)移；剎車時，重量向前轉(zhuǎn)移；向左轉(zhuǎn)向時，重量向右轉(zhuǎn)移；向右轉(zhuǎn)向時，重量向左轉(zhuǎn)移。

這種現(xiàn)象就被稱為“重量轉(zhuǎn)移”。

其實我們每個人都對重量轉(zhuǎn)移有直觀感受，因為日常生活中隨時都能體驗到。但要想提升駕駛速度，就必須深入理解這一原理：輪胎是你和車輛與地面之間唯一的接觸媒介，而施加在輪胎上的重量（即垂直載荷）越大，輪胎的抓地力就越強 —— 不過這種增強有一個上限。

舉個極端例子：想象一輛直線加速賽車在起步時前輪離地（即“抬頭”現(xiàn)象）。這種抬頭現(xiàn)象，正是急加速時重量劇烈向后轉(zhuǎn)移的結(jié)果。再試想一下，當(dāng)前輪離地時轉(zhuǎn)動方向盤，車輛根本不會轉(zhuǎn)向。

這就是“轉(zhuǎn)向不足”的極端案例，此時后輪抓地力比前輪更強；與之相反的“轉(zhuǎn)向過度”，則是前輪抓地力強于后輪，而“中性轉(zhuǎn)向”，自然就是四個輪胎抓地力均等的狀態(tài)。

那么，這些內(nèi)容與中置發(fā)動機車型有什么關(guān)聯(lián)呢？

優(yōu)秀的駕駛員懂重量轉(zhuǎn)移，優(yōu)秀的工程師同樣懂。調(diào)整車輛主要重量的分布位置，會改變車輛的靜態(tài)與動態(tài)重量分配，進而影響其操控平衡特性。

對于一輛汽車（這里特指內(nèi)燃機汽車）而言，最重的部件便是發(fā)動機。想必不用多說也知道，大多數(shù)汽車采用前置發(fā)動機布局。早在很久以前，人們就認(rèn)為把動力裝置放在前部的小空間里，而將乘員和行李安置在后方一個或兩個更大的空間中，是最合理的設(shè)計。

根據(jù)發(fā)動機在前部的具體布置位置不同，前輪承擔(dān)的重量比例也會有差異。

一輛普通兩廂車的靜態(tài)重量，可能有65%集中在前輪；而寶馬部分車型將發(fā)動機布置在前軸之后，其前后重量分配能達到50:50，這也是寶馬引以為傲的設(shè)計。一些前置發(fā)動機性能車，還會將變速箱布置在后部，以實現(xiàn)輕微的后軸重量偏置。

總體來說，前置發(fā)動機車型的操控特性往往偏向轉(zhuǎn)向不足，因為前輪承擔(dān)了更多重量，很容易超出其抓地力極限。而且對于后輪驅(qū)動的前置發(fā)動機車型來說，加速時向驅(qū)動輪（即后輪）轉(zhuǎn)移的重量也更少。

調(diào)整車輛主要重量的分布位置，會改變車輛的靜態(tài)與動態(tài)重量分配，進而影響其操控平衡特性。

雖然以上分析是基于普遍情況，但中置發(fā)動機車型的優(yōu)勢依然顯而易見。采用中置發(fā)動機+后輪驅(qū)動的布局，能讓驅(qū)動輪在加速時獲得充足的重量載荷，同時在剎車和轉(zhuǎn)向過程中又能保持良好的穩(wěn)定性。

這也是為何高性能車型與賽車普遍青睞這種布局的原因。

這里補充說明一下后置發(fā)動機車型，以保時捷911為例。這類車型在加速時牽引力出色，剎車時穩(wěn)定性也不錯，但明顯的后軸重量偏置容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)向不足，且后置的沉重發(fā)動機會產(chǎn)生“鐘擺效應(yīng)”，可能引發(fā)突然的轉(zhuǎn)向過度。

隨著技術(shù)發(fā)展，保時捷不斷將911的重量分配向前調(diào)整，使其駕駛感受更接近中置發(fā)動機車型。

其實在二戰(zhàn)前，就有人嘗試過中置發(fā)動機車型，最著名的當(dāng)屬費迪南德·保時捷設(shè)計的奧迪聯(lián)盟大獎賽賽車，但這種布局直到20世紀(jì)50年代才真正流行起來。當(dāng)時保時捷推出了用于跑車賽事的550 Spyder，而英國的蓮花、Cooper、BRM等車企，則率先在一級方程式賽車中采用中置發(fā)動機的開輪式設(shè)計。

20世紀(jì)60年代初，“后置發(fā)動機革命”席卷了印第安納波利斯500賽車大賽，如今，幾乎在任何賽事中，專門設(shè)計的前置發(fā)動機賽車都已極為罕見。

這里還有另一個關(guān)鍵影響因素 ——“轉(zhuǎn)動慣量極矩”（又稱“極慣性矩”）。

對汽車而言，應(yīng)盡可能將所有質(zhì)量集中在車身中心位置，這樣能讓車輛更易于轉(zhuǎn)向，Ross Bentley在《終極速度秘訣》一書中的就寫到：

想象你舉起兩根杠鈴，一根的配重塊位于桿體兩端，另一根的配重塊靠近你的手部。顯然，后者更容易轉(zhuǎn)動，因為其質(zhì)量更靠近中心，轉(zhuǎn)動慣量極矩更小。

當(dāng)然，前置發(fā)動機車型也能實現(xiàn)較低的轉(zhuǎn)動慣量極矩，有些轉(zhuǎn)動慣量極矩相對較高的車型，操控性能同樣出色，比如本田思域Type R，但如果從零開始設(shè)計一款追求操控的車型，工程師一定會優(yōu)先考慮將質(zhì)量集中在中心位置，而最簡單的實現(xiàn)方式，就是把發(fā)動機布置在駕駛員后方。

這一點也能解釋保時捷Boxster和Cayman車型為何操控格外出色：它們不僅采用中置發(fā)動機布局，其水平對置發(fā)動機在高度和長度上都更緊湊，這不僅能降低車身重心，還能減小轉(zhuǎn)動慣量極矩。

反觀有些中置發(fā)動機車型，由于搭載了較長的發(fā)動機（尤其是V12發(fā)動機），駕駛難度會顯著增加 —— 這也是因為后置的大型沉重發(fā)動機會產(chǎn)生鐘擺效應(yīng)。

目前，關(guān)于轉(zhuǎn)向過度、轉(zhuǎn)向不足或中性轉(zhuǎn)向的車型哪種更快，業(yè)界仍有大量爭議，且這種爭議還在持續(xù)。

爭議之所以難以平息，是因為不同駕駛員有不同的偏好：對于駕駛技術(shù)頂尖的車手來說，他們可能希望車輛在入彎時略帶“松散感”（即輕微轉(zhuǎn)向過度），這樣有助于車輛快速轉(zhuǎn)入彎道；但在過彎中期和出彎階段，中性轉(zhuǎn)向或輕微轉(zhuǎn)向不足的特性，會讓車輛在加力時更易于控制。

大多數(shù)量產(chǎn)公路車，即便采用中置發(fā)動機布局，也會被調(diào)校成略帶轉(zhuǎn)向不足的特性，因為這種設(shè)定對普通駕駛員而言更安全、更易操控。對汽車愛好者來說，這聽起來可能不是好事，但對大多數(shù)駕駛員而言，駕駛一輛略帶“推頭”特性的車，才能在保證安全的前提下實現(xiàn)更快的行駛速度。

當(dāng)然，影響車輛操控的因素還有很多，情況也更為復(fù)雜。

例如，搭載四缸發(fā)動機的保時捷718 Boxster，其前后重量分配為45:55；而奔馳SLS AMG采用前置發(fā)動機+后置變速驅(qū)動橋的布局，前后重量分配為47:53，兩者差異并不大。

再看中置發(fā)動機的蓮花Emira V6車型，其前后重量分配為39:61，后軸重量偏置比現(xiàn)款保時捷911 GT3的40:60還要明顯，因此這款中置發(fā)動機的蓮花，操控感受反而更接近老款911。

發(fā)動機通常是汽車中最重的部件，但除了發(fā)動機，車輛還有其他沉重部件。

工程師會巧妙地調(diào)整這些部件的位置，以實現(xiàn)目標(biāo)重量分配。盡管靜態(tài)與動態(tài)重量分配對操控至關(guān)重要，但影響車輛操控的因素還有很多：輪胎、懸架部件、驅(qū)動輪形式、差速器類型、簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量的比例、重心高度等等。

當(dāng)然，駕駛員自身也是關(guān)鍵因素之一，無論發(fā)動機布置在何處，若駕駛員操作笨拙、油門控制過猛，都可能導(dǎo)致車輛出現(xiàn)嚴(yán)重的轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度，而優(yōu)秀的駕駛員則懂得如何在任何工況下，將四個輪胎的抓地力發(fā)揮到極致。

總而言之，中置發(fā)動機并非出色操控的唯一保障，駕駛中置發(fā)動機車型也不會讓你自動成為更優(yōu)秀的駕駛員。但將發(fā)動機布置在駕駛員后方、前軸之前的設(shè)計，確實具備諸多優(yōu)勢。

這也是為何在以操控為首要目標(biāo)的車型中，這種布局會被廣泛采用。

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