作为一种能源转换与应用装置,动力总成至少具备两项功能:一是能源转换,比如将化学能转换为机械能,这就是发动机的一种典型应用;二是机械能的利用,必须使发动机输出的机械能为车所用,这就必须考虑车辆的各种工作条件,比如不同的车速、不同的载荷,以及不同的驾驶习惯,这就引入了传动系统的概念。
一般来讲,发动机在整车的位置可以分为前置、中置和后置三种;而车辆驱动方式则可以分为前轮驱动、后轮驱动与四轮驱动等。这样就会产生不同的组合。从目前的市场来看,以前置前驱、前置四驱为主,一些高端车型也会采用其他组合形式。较为典型的是前置前驱,如图1-1所示。其中,发动机横置,其动力经过变速箱,再通过左右半轴传递到车轮,进而驱动车辆运动。这种前置前驱系统,可以称为最基本的布置方式。而更复杂的布置方式,比如前置四驱,如图1-2所示,是在变速箱后面添加一个分动器,把变速箱输出的动力分为两路:一路到前驱动半轴;另一路通过中间传动轴到后驱动半轴。四驱方案的好处在于通过能力更强,满足了某些市场需求。当然,随着技术进步,传统的机械四驱方案也会逐渐走向电动化,比如机械前驱外加电子后驱等方式。
图1-1 前置前驱
图1-2 前置四驱
所以,动力总成主要由发动机与变速箱组成,其功能在于将燃油的化学能转化为机械能,再通过合理地转换与分配,进而驱动车辆,满足不同使用场景的需求。为简化问题,本教材在接下来的章节中,将重点讨论汽油机。