（汽车）中信证券-车闻天下第21期-汽车发动机.pdf

本期引言：发动机是汽车关键零部件也是汽车行业中核心技术最集中的部件因此发动机也成为整辆汽车中成本占比最大的部件之一。发动机之于汽车就像心脏之于人体为整个汽车提供动力和能量因此发动机的重要性不言而喻。本期我们将简要为大家介绍发动机的基本原理、分类和相关上市公司希望能为您对汽车的理解和对行业的研究提供帮助。汽车发动机介绍发动机（Engine）又称为引擎是一种能够把其它形式的能转化为另一种能的机器通常是把化学能转化为机械能。发动机最早诞生在英国所以发动机的概念也源于英语它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。其实发动机是一整套动力输出设备包括变速齿轮、引擎和传动轴等等发动机随着科技的进步人们不断地研制出不同用途多种类型的发动机但是不管哪种发动机它的基本前提都是要以某种燃料燃烧来产生动力。所以以电为能量来源的电动机不属于发动机的范畴。汽车发动机布置形式毫无疑问发动机应当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。对于轿车来说发动机的布置位置可以简单的分为前置中置和后置三种目前市面上绝大多数车型都是采用的前置发动机中置和后置发动机只在极少数的性能跑车使用。前置发动机图1：前置发动机示例资料来源：Google图片首先从使用范围最广的前置发动机说起在前置发动机中根据发动机放置方向的不同还可以分为纵置和横置两种。其中大多数紧凑级车和中型车都是横置发动机而大多数的性能车和大型豪华轿车都用的纵置发动机。图2：两种前置发动机布置形式横置发动机布置纵置发动机布置资料来源：Google图片何谓横置？何谓纵置？横置就是指发动机的曲轴与汽车前桥平行而纵置则是曲轴与汽车前桥垂直。简单地说就是站在车头前面向发动机如果发动机是横在（汽缸横向排列）在你面前的就是横置发动机如果是竖着放置（气缸纵向排列）则是纵置发动机。对于一般家用轿车来说使用前横置发动机是最合适的。要搞清楚这个问题我们得先弄清楚汽车动力传输的原理简单来说发动机产生动力使活塞推动曲轴曲轴再通过变速箱将动力传递给驱动轮这就是汽车动力传递的大概过程。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在动力传递过程中曲轴通过齿轮组将动力传递到变速箱的输入轴变速箱的输出轴就可以依靠锥齿轮直接将曲轴输出的动力传递给车轮在动力传递过程中动力传递的方向没有改变有效地控制了动力传递过程中的能量损失提高了动力传递的效率。所以如果是前驱车的话使用前横置发动机就是最经济的选择。但如果横置发动机采用后轮驱动的话就会显得费力不讨好因为由于发动机曲轴和传动轴的方向垂直前桥转换一次传动的方向才能通过传动轴传输动力而同样的后前和传动轴也是垂直的因此在后桥需要再将旋转方向转换过来这无疑大大降低了传动系统的效率。所以说普通家用轿车大多采用了前横置发动机前轮驱动。这种驱动结构优点很明显第一点前面已经说过了结构简单传动效率高。其次由于可以将发动机和变速箱平行连接在一起的集中布置在前轴之前因此横置发动机车头发动机舱的规划弹性最大可以把空间大幅节省下来给乘客室。这样就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这点在擅长于空间拓展的日系车中表现得尤为突出例如日产的骐达本田的飞度等虽然车身长度很有限但是前后排的乘坐空间都非常宽敞。当然横置发动机的缺点同样明显。而轴荷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、容易漂浮不容易高速而流畅地过弯。由于出于安全的考虑工程师们也会刻意将前驱车调校成比较明显的转向不足从而提醒驾驶者在过弯时放慢车速。某些轴荷分配不合理的横置发动机轿车甚至达到了前