没你想的那么简单,为什么多数汽车发动机在前行李箱放在后?

可能看到题目你会觉得这是个小白问题,但这里真的要先说一句,后置发动机的民用车历史上也有过不少,从耳熟能详的国民车甲壳虫、菲亚特500,现在依旧在售的Smart(以及姊妹车雷诺Twingo)、保时捷911,维基百科上面有一个不算短的名单,可以看到欧系、日系、美系曾经都有过这样的车型,但现如今几乎没有人这么做。

当年在美国年销量可达二三十万台的雪佛兰 Corvair:

日本国民车铃木360:

西班牙国民车西雅特133:

并且如今市面上绝大多数大客车都是后置引擎的:

对于客车来说,后置引擎可以让动力传输距离变短很多,效率更高,并且隔音隔震可以做的更好(回忆一下老式公交车和机场摆渡车的噪音)。如今前置发动机的客车,不管是带“鼻子”的,还是平头的,现在基本已经淘汰(照葫芦画瓢只学到外观的国产“校车”不算)。平头的客车前置发动机也相当占乘客空间,移到尾部也更利于空间的布置,公交车可以有平地板,长途客车可以有下面完全打通的行李箱空间。

对于民用车来说,行李箱空间同样是比较重要的。举个例子,一般两厢车后备箱有两三百升,三厢车有四五百升,而Tesla Model S这种中大型轿车车头的前备箱只有150升。Model X官方没有公布,但网友实测不超过200升,这基本可以看出来现代汽车“前备箱”的容积极限了。

保时捷718 Cayman一个后备箱,还有一个“前备箱”,容积分别是275和125升,Cayman的车头明显比车尾长很多,但为什么空间会差这么多?

看透视图(图是Boxster,没找到这一代Cayman的)会发现,718很长的车头前面有油箱和转向机构,现代碰撞法规越来越严格,前部加固件也要比后面多很多(图中没画出来)。虽然后面有发动机和变速箱,但是后备箱容积还是大很多。

再看一下侧视图就能很明显的能看出来另外一个区别,车头高度比较低(再加上保时捷跑车系列车头造型是车灯两侧高,中间更低),车尾比较高,所以容积更大。绿色的线是我通过不同图片估测的两个行李箱的大小。

不要小看高出来的这一点,对于同样面积,高10%就意味着体积大10%,对于高度30厘米来说,10厘米的高度差就是33%!这个会体现在一个明显的例子上,传统美系车有如此之长的车尾,但由于腰线低,高度矮,后备箱实际容积并没有很巨大。

比如林肯Town Car,宽度接近2米,后悬长达1.5米,后备箱空间不过也就583升,而W140 S级宽度1.8米,后悬只有1.2米,后备箱空间却有525升。从图上也能看出来,S级尾部高一些。

而前面低后面高是汽车从发明至今,都保留的一个不能称作设计的“设计”,不管是对于驾驶员,还是对于乘客来说,前方的视野显然比后面重要的多,过高的车头简直是灾难,而车尾稍微高一些就没那么大的问题。

现代汽车各方面都在考虑节能减排,从空气动力学入手也是各大厂商都绞尽脑汁在研究的,车头相对低一些可以有效地减少风阻。更低的车尾当然也会影响风阻,但显然没直接迎风的车头影响大,并且低车尾(比如保时捷911)的设计让整个车形状接近机翼,高速会产生升力,还额外需要尾翼来辅助。

并且从造型上来说,大多数车的大小,设计语言也Hold不住劳斯莱斯这种前高后低的视觉效果,用这种船型车身的绝大多数都是体型硕大的顶级豪华轿车。

就连宾利慕尚也是后部腰线上扬,加上后备箱盖的线条,尾部实际也比A柱的起点高一些。

尺寸越小的车,前高后低越明显:

即便是有一些看起来是尾部下垂的车,也是通过视觉误差营造的效果,真的只对比前挡风玻璃和后挡风玻璃的起点会发现,也依旧是后面高。

其实在奔驰CLA这个大小上,前高后低的视觉效果已经不是很协调了。

普通前置前驱的家用车发动机更小,车头可以为了风阻做的更低,所以更明显,但前后高低差过于大,也会一定程度上造成比例不协调。

不仅是前低后高,近二十年的车都是的车头都是偏圆,也是为了风阻。下图是卡罗拉,虽然这一代车型是比较直的线条,但从这个角度看,车头非常的圆。

可能有人会问,既然发动机小,那么把发动机放到后面,剩下的空间当做后备箱可以么?理论上当然是可以的,但前舱做一个完全封闭的很容易,但后置发动机相当于发动机和乘员舱(或者储物仓)是在同一个空间里,发动机发热会影响到物品的存放,隔音也会相对差一些,上文说的Cayman和现款的Smart/雷诺Twingo都有这个问题。

从图片可以看出来,Twingo的后备箱地板已经比市面上大多数车型高了,并且没有存放备胎的位置,这是全系搭载排量不超过1.0的三缸发动机,如果有4缸机,地板会更高,还会影响座椅放倒。

欧系车,即便是普通的家用买菜车,也经常同一款车型动力差别可以非常大,比如高尔夫在德国从90马力的1.0T三缸到360马力的2.0T四缸;福特福克斯从1.0T到2.3T;即便小一号的Polo也是有65马力的1.0三缸自然吸气到2.0T的GTI。不同的发动机大小不同,噪音和发热量不同,后备箱还要额外做单独不同的布局,不同的隔音处理。

并且很多车型本身就有不同车身形式,两厢、三厢、旅行,往远了说,像大众MQB,丰田的TNGA,同一个平台架构还要衍生出SUV、MPV、甚至皮卡!后置发动机显然会限制住更多的可能性。

总结起来就是,车头作为“单独一厢”可以有更好的隔音,隔热。车头空间对于发动机来说正好,对于行李箱来说太小,车尾空间对于发动机太大没必要,并且发动机布局在车尾无法适应两厢、三厢、旅行、SUV等多种车身形式,第三排座椅、座椅放倒等空间布局受限也更大。


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