Поперечное расположение двигателя
Поперечный двигатель — Transverse engine
Поперечный двигатель является двигатель установлен на транспортном средстве таким образом , что в двигателе коленчатой ось , перпендикулярная к направлению движения. Многие современные автомобили с передним приводом используют эту конфигурацию крепления двигателя. В большинстве автомобилей с задним приводом используется продольная конфигурация двигателя , при которой ось коленчатого вала двигателя параллельна направлению движения, за исключением некоторых автомобилей с задним и средним расположением двигателя , в которых используется поперечный двигатель и трансмиссия, установленные сзади, а не спереди. Несмотря на то, что он обычно используется в легких транспортных средствах, он не ограничивается такими конструкциями и также использовался на боевых бронированных машинах для экономии внутреннего пространства.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Critchley легкий автомобиль , сделанный в Daimler Motor Company в 1899 году, имел поперечный двигатель с ременным приводом на заднюю ось. Первыми успешными автомобилями с поперечным расположением двигателя стали автомобили серии DKW F1 с двумя цилиндрами , которые впервые появились в 1931 году.
Во время Второй мировой войны, поперечные двигатели были разработаны для бронированных транспортных средств, с советским Т-44 и Т-54 / Т-55 танков оснащаются поперечными двигателями для экономии места внутри корпуса. Со временем Т-54/55 стал самым производимым танком в истории.
Послевоенное использование
После Второй мировой войны , Saab использовал конфигурацию в своей первой модели, Saab 92 , в 1947 г. Устройство также используется для Borgward «s Голиафа и Hansa автомобилей марки. Тем не менее, это было с Иссигонис «s Mini , вносимой British Motor Corporation в 1959 году, что проект получил признание. Иссигонис включил трансмиссию автомобиля в поддон двигателя , в результате чего агрегат трансмиссии был достаточно узким, чтобы его можно было установить в автомобиле шириной всего 4 фута (1,2 м) в поперечном направлении. В то время как предыдущие автомобили DKW и Saab использовали небольшие, неочищенные двухтактные двигатели с воздушным охлаждением с плохой производительностью, расположение коробки передач в картере означало, что на Mini можно было установить четырехцилиндровый двигатель с водяным охлаждением объемом 848 куб. для автомобиля его габаритов. В сочетании с гораздо большим внутренним пространством, обеспечиваемым компоновкой (вся трансмиссия занимала всего 20% длины автомобиля), это сделало Mini настоящей альтернативой обычному небольшому семейному автомобилю.
Этот дизайн достиг своего пика, когда Данте Джакоза разработал его для Fiat . Он соединил двигатель с коробкой передач с помощью вала и установил дифференциал не по центру, чтобы его было легче соединить с коробкой передач. Таким образом, полуоси от дифференциала к колесам различались по длине, что сделало бы рулевое управление асимметричным, если бы их жесткость на кручение не была одинаковой. Компоновка Джакозы была впервые использована в Autobianchi Primula в 1964 году, а затем в популярном Fiat 128 . С коробкой передач, установленной отдельно от двигателя, эти автомобили были по необходимости больше, чем Mini, но это не было недостатком. Эта компоновка, используемая до сих пор, также обеспечивала превосходную доработку, более простой ремонт и лучше подходила для установки пятиступенчатой трансмиссии, чем исходная конструкция Issigonis в поддоне.
Lamborghini Miura используется поперечной середина смонтированного 4,0-литровый V12 . Такая конфигурация была неслыханной в 1965 году, но в последующие десятилетия она стала более распространенной, когда такие автомобили, как Lancia Montecarlo , Noble M12 , Toyota MR2 , Pontiac Fiero и Honda NSX первого поколения, использовали такую конструкцию трансмиссии.
В Land Rover LR2 Freelander , как и во всех моделях Volvo с 1998 года (включая модели V8), используется двигатель, расположенный поперечно, чтобы увеличить пространство для пассажиров внутри автомобиля. Это также позволило повысить безопасность при лобовом ударе за счет увеличения продольного пространства моторного отсека. Результат — большая передняя зона смятия .
Поперечные двигатели также широко используются в автобусах. В Соединенных Штатах они были предложены в начале 1930-х годов Twin Coach и использовались с ограниченным успехом в Pickwick Nite-Coach Дуайта Остина. Двигатели поперечных автобусов впервые широко использовались в Yellow Coach 719 с V-образным приводом Дуайта Остина; они продолжали широко использоваться до 1990-х годов, хотя более короткие двигатели V-образной конфигурации с продольным «T-образным приводом» стали обычным явлением в 1960-х годах. Поперечные двигатели также использовались в British Leyland Atlantean , во многих транзитных автобусах и почти во всех современных двухэтажных автобусах . Они также широко используются автобусными подразделениями Scania , MAN , Volvo и Renault .
Позиционное размещение поперечных двигателей
Двигатели могут быть размещены в автомобиле в двух основных положениях:
- Передний двигатель, поперечно расположенный / Передний привод
- Задний средний двигатель с поперечным расположением / Задний привод
Распространенные типы поперечно расположенных двигателей
Пространство, разрешенное для двигателей в арках передних колес, обычно ограничивается следующим:
Переднее поперечное расположение двигателя
То, в каком месте расположены двигатель, коробка передач и главная передача влияет на так называемую развесовку автомобиля, а от нее, в свою очередь, напрямую зависит управляемость автомобиля.
Развесовка автомобиля – распределение веса автомобиля на переднюю и заднюю оси, выраженное в процентах. Проще говоря, когда автомобиль стоит на поверхности, он давит на нее с определенной силой, соответствующей его весу. Распределение веса по осям зависит от конструкции транспортного средства.
Примечание Развесовка указывается в процентах, причем первое число отображает вес, приходящийся на переднюю ось, а второе — вес, приходящийся на заднюю. Например: «60% на 40%» или «50% на 50%».
Автомобиль с продольным или поперечным расположением двигателя: плюсы и минусы
Существует множество конструкций автомобилей. Из-за этого между автолюбителями постоянно возникают споры о преимуществах и недостатках того или иного варианта. Например, какое лучше расположение двигателя: продольное или поперечное.
Вообще, расположение мотора, как и других узлов, влияет на развесовку и рациональное использование объема кузова и подкапотного пространства. В свою очередь, это отражается на управляемости, удобстве обслуживания и ремонта ДВС, помогает максимально раскрыть потенциал транспортного средства в плане ходовых качеств и т.д.
Компоновочные схемы автомобилей
Расположение основных агрегатов — двигателя, коробки передач и главной передачи — друг относительно друга, в пределах кузова, естественно, называют компоновочной схемой автомобиля.
1. Первая и одна из самых распространенных до недавнего времени схем – классическая .
Под классической компоновкой подразумевается установка двигателя спереди продольно (т. е. вдоль оси автомобиля) над передней осью с приводом на задние колеса (схема изображена на рисунке 3.5) .
Рисунок 3.5 Классическая компоновочная схема автомобиля.
При этом коробка передач может быть присоединена к двигателю, а может быть расположена рядом с главной передачей, а в отдельных случаях даже иметь общий с главной передачей корпус (тогда говорят, что «коробка передач в блоке с главной передачей»). В плане взаимного расположения элементов шасси и двигателя — все предельно просто, но есть недостаток: тоннель в днище кузова, внутри которого проходит карданный вал, передающий вращение от двигателя к колесам, он «съедает» пространство для ног пассажиров заднего сиденья.
2. Продольно расположенный двигатель с приводом на передние колеса (показан на рисунке 3.6) . Такая компоновка характерна для автомобилей марки Audi. Данной схемой расположения основных агрегатов конструкторы практически избавились от центрального тоннеля в днище кузова, по крайней мере, в задней части салона.
Рисунок 3.6 Продольное расположение двигателя с приводом на передние колеса.
3. Поперечно расположенный двигатель с приводом на передние колеса (показан на рисунке 3.7) . Коробка передач подсоединена к двигателю и имеет общий с главной передачей корпус. Положительным аспектом сего конструктивного решения является компактность всего силового агрегата и возможность рационального и полного использования всего пространства внутри салона автомобиля (отсутствует центральный тоннель и тоннель под коробку передач).
Рисунок 3.7 Поперечное расположение двигателя с приводом на передние колеса.
4. Продольное расположение двигателя за задней осью с приводом на задние колеса (еще называют с «задним расположением двигателя») (показано на рис 3.8) . Такая компоновка нынче редкость и применяется, в основном, фирмой Porsche.
Рисунок 3.8 Продольное расположение двигателя за задней осью с приводом на задние колеса.
Автомобиль с продольным или поперечным расположением двигателя: плюсы и минусы
Существует множество конструкций автомобилей. Из-за этого между автолюбителями постоянно возникают споры о преимуществах и недостатках того или иного варианта. Например, какое лучше расположение двигателя: продольное или поперечное.
Для ответа на этот вопрос и вообще для того, чтобы выяснить, корректен ли он, необходимо рассмотреть преимущества и недостатки обоих вариантов расположения силовой установки.
Вообще, расположение мотора, как и других узлов, влияет на развесовку и рациональное использование объема кузова и подкапотного пространства. В свою очередь, это отражается на управляемости, удобстве обслуживания и ремонта ДВС, помогает максимально раскрыть потенциал транспортного средства в плане ходовых качеств и т.д.
История развития центральномоторной компоновки
Изначально среднемоторная компоновка вообще не встречалась за пределами гоночных трасс. Собственно, для машин-рекордсменов по скорости и была разработана такая конструкция: двигатель, находящийся перед задними колесами, в разы улучшает управляемость и устойчивость на дороге. Секрет в идеальной развесовке – нагрузка на переднюю и заднюю ось у таких автомобилей одинаковая. Но, как и многие другие сугубо спортивные решения, среднемоторная компоновка со временем перестала быть уделом только гоночных болидов.
Среднемоторная компоновка: от Lamborghini до Renault
Что касается абсолютного первенства среди машин этого типа, то его историки и эксперты приписывают Карлу Бенцу – одному из основателей компании Mercedes-Benz. Именно его детище, Benz Tropfenwagen, в 1923 году стало первым в мире гоночным автомобилем с задним приводом и мотором, расположенным по центру кузова. Любопытно, что дизайн этой машины «рисовал» не кто иной, как Фердинанд Порше.
Позже он и сам сконструировал похожий автомобиль: им стал Porsche 550 Spyder, предназначенный сугубо для спортивных соревнований. Один из экземпляров под номером 130 принадлежал легендарному тогда актеру Джеймсу Дину. Дин называл свой Порше «маленьким ублюдком» и попал на нем в страшную аварию в ходе одной из гонок в 1955 году. На сегодняшний день именно Porsche 550, на пару с AC Cobra и Lotus Seven, пользуется наибольшей популярностью среди создателей и поклонников «реплик» ретро-каров.
Porsche Boxster & Porsche Spyder
Интересно, что центральномоторная компоновка использовалась не только при строительстве дорогих суперкаров вроде той же «Миуры» или штучной «Матры Джет». В 1980 году дебютировал «горячий» хэтчбэк Renault 5 Turbo, построенный на базе обыкновенного «пятого» Рено, представлявшего собой бюджетный городской автомобильчик класса «супермини». Мощность в стандартном исполнении равнялась 160 л.с., что позволяло машине, масса которой не достигала и тонны, разогнаться до сотни за шесть с небольшим секунд.
Поперечная ориентация
Для начала следует изучить поперечные двигатели. Если смотреть в направлении движения транспортного средства, то такие моторы стоят перпендикулярно. Фактически можно сказать, что в подкапотном пространстве они стоят горизонтально.
Такой вариант с поперечным расположением двигателя обычно применяется на переднеприводных авто, где ДВС ставится в передней части машины. Как утверждают специалисты, автомобили с поперечным вариантом ориентации силового агрегата массово начали появляться после выхода в свет первых автомобилей производства компании Mini. Конструкторы из Великобритании считаются первопроходцами в области передачи момента от силовой установки на колёса с помощью тяг. Во многом решение является революционным и инновационным для своего времени. Тем самым конструкторам удалось решить одну из ключевых проблем, что позволило с максимальной эффективностью использовать предельно компактные подкапотные пространства, параллельно обеспечив двигатель достаточно высокими показателями мощности.
В итоге поперечная компоновка позволила в условиях ограниченного подкапотного пространства, актуального для маленьких городских автомобилей Mini, буквально втиснуть туда двигатель со сравнительно большим объёмом.
Если говорить применительно к суперкарам, действительно мощным и высокоэффективным автомобилям, то здесь практически никто поперечную ориентацию не использовал. Но среди правил есть свои заметные исключения. Ярким примером суперкара, который выбрал горизонтальный вариант расположения высокомощной и производительной установки, стала модель Miura производства итальянской компании Lamborghini.
Как отмечают сами конструкторы, основной особенностью поперечников является разная длина приводных валов, которые отвечают за передачи тяги двигателя от самого силового агрегата непосредственно к колёсам автомобиля. Тут дело всё в том, что потребовалось располагать коробку передач по одну из сторон мотора, который при этом стоял ровно по центру подкапотного пространства для обеспечения необходимого баланса авто. Из-за этого приводные валы, устанавливаемые через шарниры равных угловых скоростей, то есть ШРУСы, получили несколько разную длину. Это не могло не отразиться на неравномерности износа компонентов.
Если сравнивать с поперечной ориентацией двигателя, у продольных ДВС приводные валы обладают одинаковыми параметрами длины, поскольку в этой ситуации коробка и сам мотор фактически стоят друг за другом. Они располагаются на одной осевой линии.
Учитывая опыт и успешные проекты компании Mini, другие ведущие автопроизводители достаточно быстро подхватили их идею. И вскоре поперечная компоновка стала крайне распространённой и привычной вариацией для компактных городских автотранспортных средств.
Статистика наглядно демонстрирует, что большинство поперечно установленных силовых установок являются моторами с небольшим рабочим объёмом, а количество их цилиндров редко превышает 4 единицы. Но всегда найдутся исключения. Потому среди поперечных моторов могут не так редко встречаться представители с 6 и 8 цилиндрами, высокой эффективностью и производительностью. И тут преимущественно речь идёт о так называемых V-образных двигателях.
Можно смело называть главную причину такого широкого распространения и популярности поперечной компоновки. Это возможность максимально эффективно использовать доступное небольшое подкапотное пространство. Такая особенность является ключевым фактором для автомобилей с небольшим шасси и общими компактными габаритами.
Если взять одинаковые автомобили, на одном двигатель поставить продольно, а на втором поперечно, то именно во втором случае разработчики смогут получить в своё распоряжение больше пространства для дальнейшей компоновки салона, оформления интерьера и пр. Это качество поперечников высоко оценили владельцы городских автомобилей, которым ещё и приходится парковаться в условиях ограниченного пространства и небольшого места на стоянках.
В сочетании с переднеприводными трансмиссиями получается отличная комбинация, поскольку такая коробка не требует наличия в машине большого тоннеля в центре салона, отводимого под карданный вал. В итоге образуется абсолютно ровный пол и просторный салон. Так инженеры и конструкторы достигают нужного комфорта и эргономики при малых габаритах автотранспортного средства.
Помимо комфорта, поперечные моторы также влияют на показатели динамики автомобиля. Дело всё в том, что такая компоновка подразумевает воздействие основной массы от веса авто именно на переднюю часть, то есть на переднюю ось и подвеску. Поскольку машины в большинстве своём переднеприводные, поперечное размещение дополнительно решает проблему по обеспечению максимальной тяги на передние колёса с минимальными возможными потерями в процессе передачи момента от двигателя.
Продольное и поперечное расположение двигателя
Производство авто на протяжении своей истории проходило через многие варианты конструкций. Отталкиваясь от классической схемы, инженеры перебирали перспективные идеи и выпускали необычные автомобили с непривычным сейчас видом и технологиями. Были заднемоторные кузова с выдвинутой вперед кабиной, среднемоторные минивэны и т.д. Часть этих конструкций нашло применение в грузовиках, в автобусах или в спортивных болидах, однако в массовых легковых автомобилях закрепилось две компоновки: с продольным расположением двигателя и с поперечным.
Коробка в салоне
Продольная конструкция считается классической и зачастую комплектуется заднеприводной трансмиссией. Еще в начале прошлого века, на рассвете автомобильного производства инженеры решили ставить моторы в передней части машины, а кабину располагали позади моторного отсека. При этом вал от мотора шел в коробку передач, которая монтировалась под ногами у водителя и переднего пассажира. Задний мост с валами и редуктором уравновешивал силовой агрегат, и автомобиль в целом вместе с пассажирами представлял из себя хорошо сбалансированную конструкцию с ровным распределением массы по кузову. Такой автомобиль хорошо поворачивался, прекрасно стабилизировался при заносе и относительно хорошо управлялся даже в сложных ситуациях на скользкой трассе. Единственным недостатком такой компоновки был недостаток свободного места в салоне.
В 20-х годах для снижения центра масс кабину опустили вниз, а трансмиссию с коробкой разместили внутри кузова. В итоге в машине образовался большой центральный тоннель под карданный вал и выштамповка под коробку передач, которая выпирала между водителем и пассажиром. А свободное место в багажнике «съедал» задний мост. В общем, машина могла вмещать недостаточное количество вещей и имела тесный салон, несмотря на внушительные габариты. По такому пути пошел американский автопром. Но огромные «дредноуты» не помещались в тесных европейских городах. Пришлось конструкторам для рынка Европы придумывать что-то новое.
Первый Mini
Перебои с топливом и высокая цена на нефть потребовали повышения экономичности машин. Это достигалось снижением объема двигателя. Но крошечный мотор мог разгонять только легкий компактный кузов.
В общем, после многих лет поисков была разработана переднеприводная схема с поперечным расположением мотора. Впервые она реализовалась в автомобилях Mini в 1957 году и затем широко разошлась по миру.
Конструктор Алек Иссигонис из British Motor Corporation сделал Mini переднеприводным, а чтобы сэкономить место в салоне, повернул мотор поперек движения и задвинул его в пространство между бампером и ведущей передней осью. Карданный вал исчез, а прочие механизмы трансмиссии перемещались под капот и соединялись с передними колесами. Таким образом вся техника находилась в переднем свесе, а салон был предоставлен для практических нужд.
Производителям понравилась идея. Крохотный автомобиль небольшой массы мог иметь очень просторный салон. В Mini легко размещались четверо человек.
Недостаточная поворачиваемость
Между тем, поперечная компоновка хороша лишь до определенного уровня. Главный ее минус — неравномерное распределение масс. Практически все тяжелые агрегаты сконцентрированы впереди автомобиля, и если в машине путешествует только один человек, то центр масс смещается в нос машины. Развесовка автомобиля искажается и становится неравномерной. Примерно 60% массы приходится на переднюю ось и только 40% — на заднюю, что очень сильно влияет на управляемость машины.
Переднеприводной автомобиль с разгруженной кормой плохо ведет себя в экстремальных режимах. Автомобили с переднеприводной компоновкой, как правило, обладают недостаточной поворачиваемостью. На скользкой дороге их начинает выносить на обочину в таких поворотах, которые машины с продольным расположением мотора легко проходят на хорошей скорости. В общем, чтобы добиться хорошей поворачиваемости, нужна идеальная развесовка, для чего приходится опять ставить двигатель продольно.
Для самых больших
Сейчас поперечная схема прижилась в компактных автомобилях сегмента А, В, С и D. Это экономичные хэтчбеки и седаны Гольф-класса, такие как Ford Focus, Volkswagen Golf, Jetta, Passat, KIA Ceed и прочие. Они обладают небольшими размерами и дарят простор в салоне. Кроме того, подобная компоновка используется и для компактных кроссоверов, таких как Volkswagen Tiguan, Nissan Qashqai и др.
Но на полноразмерных внедорожниках и больших седанах сегмента E и выше используется продольная компоновка мотора и трансмиссии, в которой достигается идеальная развесовка по осям. Она помогает внедорожникам ездить по песчаным ухабам без риска зарыться тяжелым носом в землю, забираться на крутые склоны с пугающим углом уклона.
Продольная схема используется также в дорогих премиальных машинах с мощными двигателями, которые просто не помещаются под капотом поперечно. Такая же схема находит почитателей и среди производителей дорогих спорткаров. Она реализована на культовых американских моделях, таких как Ford Mustang, Dodge Charger, Chevrolet Camaro.
Как итог– поперечный мотор позволяет сделать автомобиль компактным, но просторным, а продольная компоновка справедлива для мощных и быстрых машин.
Двигатель? Коробка? Куда бы их пристроить? Эволюция компоновки автомобиля
Компоновка — базис, фундамент при создании автомобиля. Если не считать предназначения будущей модели (в общем-то, и определяющего ее технический облик), то именно компоновочная схема становится тем, с чего начинается разработка автомобиля. Так было на заре появления колесного транспортного средства и продолжается до нынешнего времени. Хотя, повторимся, сейчас конструкторы во многом ограничены. Даже более века назад у них был бо́льший выбор.
Сзади? Спереди? По центру?
Задние ведущие колеса, привод к ним — обычно цепью и, что принципиально, экипажная часть, схожая с таковой у гужевого транспорта. Кажется, в конце 19 века и самом начале 20-го конструкторы были связаны по рукам и ногам. Все, что рождалось первопроходцами, должно было иметь определенный вид и компоновку.
Можно сказать, что Stahlradwagen стал одним из первых автомобилей, в котором ДВС расположили в пределах колесной базы. На этом инженерные изыскания, безусловно, не закончились. Уже тогда — на стыке веков — конструкторы искали оптимальную компоновку, которая бы позволила увеличить пассажировместимость и отвести место для багажа или груза.
После того как имитация каретных кузовов создателями автомобилей осталась в прошлом, двигатель с коробкой передач переехали вперед, в отдельный объем, называемый моторным отсеком. Окончательно? Ну что вы! При кажущейся оптимальности такого расположения всегда находились доводы в пользу того, чтобы отойти от ставшей уже привычной компоновки, названной классической.
Мост с коробкой вместе, двигатель иной раз врозь
Бытует мнение, что термин transaxle (от transmission и axle, трансмиссия и ведущий мост) обязательно должен ассоциироваться с миром спорта или как минимум с автомобилями gran turismo. То есть когда двигатель спереди, ведущие колеса задние, коробка передач для правильной развесовки отнесена назад и сблокирована с редуктором и дифференциалом. В общем-то, не зря бытует.
Говоря о GT и спорте, мы забываем о том, что коробка передач, объединенная с редуктором, использовалась на моделях сугубо гражданских, хотя и имевших иногда мощные моторы.
Схема transaxle требовала и требует использования сзади независимой (читай, многорычажной) подвески как минимум того же De Dion, где правое и левое колеса все-таки имеют некий свободный ход относительно друг друга. Иначе при использовании моста значительно вырастает неподрессоренная масса. Исключения существовали.
Это что касается transaxle с передним расположением двигателя. А ведь подобная схема впервые появилась на автомобильчиках, где мотор размещался сзади.
Если вспоминать первые автомобили с задним расположением двигателя, то на том же Rumpler, получается, силовой агрегат перевернули, расположив как при классической компоновке, только сзади. В 1938 году установку развернули обратно. Сделал это, как мы знаем, Фердинанд Порше — на VW Kafer/Beetle. После войны многие производители посчитали такую компоновку оптимальной.
Но что, кроме экономии «жилплощади», давал transaxle и вынесенный за пределы колесной базы двигатель? В небогатой Европе да на автомобилях компактных даже отсутствие карданного вала и тоннеля пола экономило массу и снижало себестоимость. Поэтому подобная компоновка использовалась не только в формате хэтчбека.
Преимущества расположенного продольно в заднем свесе двигателя вместе с transaxle скоро перестало превалировать над минусами — ограничением багажных возможностей, организацией только заднего привода. Сейчас такая схема осталась прерогативой Porsche. Тем не менее ограниченно и все-таки до сих пор используется компоновка, где агрегат расположен поперечно.
Даешь передний привод!
В общем-то, все, что надо было сделать инженерам, чтобы получить переднеприводный автомобиль, — это перенести расположенный сзади агрегат вперед. А также создать и выпустить недорогие и надежные ШРУСы. Проблема долгое время заключалась как раз в последних. При этом ошибочно иной раз считается, что по части взаимного расположения силового агрегата и ведущей оси передний привод не имеет такого количества вариантов, как задний.
Полноценный передний привод появился в 20-х годах. Естественно, ни о каком поперечном расположении двигателя речи не шло.
Забегая несколько вперед, скажем, что впоследствии переднеприводная компоновка с двигателем позади коробки закономерно не снискала у инженеров популярности. Можно вспомнить Citroen Traction Avant 7CV, Citroen DC — знаменитую «богиню» — и компактные Renault 4 с Renault 5.
При продольно расположенном силовом агрегате куда большее распространение получила компоновка, при которой двигатель был вынесен вперед, за пределы колесной базы. Как и при моторе сзади и заднем приводе, она позволила экономить пространство салона. С одним принципиальным отличием — никоим образом не сказывалась на грузовых возможностях.
Продольная компоновка в сочетании с передним приводом родила еще одну конструкцию — самую любопытную из существующих.
Вот это была безусловная экзотика, которая имела ограниченное использование (вспомним еще Toyota Tercel 80-х годов и Honda Ascot/Rafaga из 90-х). Между тем, еще до Второй мировой в Германии мотор под капотом умудрились разместить поперечно.
Встречалась и обратная компоновка, когда двигатель выносили перед осью колес.
Ну а нынешнюю компоновку автомобили с передним приводом начали получать с 70-х. Считается, что первопроходцем здесь был концерн VW с моделью Golf дебютного поколения.
С тех пор на большинстве «переднеприводников» такой «фэн-шуй» под капотом превратился в единственно верное решение. В какой-то момент стало совсем не важно, какой агрегат в моторном отсеке — рядная «четверка», V6, VR5 или VR6. Все они без проблем вместе с коробками размещались между лонжеронами. Разве что для этого, за редким исключением, пришлось отказаться от двухрычажной подвески, заменив ее McPherson. Наконец, уже в нашем веке инженеры научились засовывать поперечно рядные «пятерки» и «шестерки» (Volvo, Chevrolet Epica). Впрочем, сейчас при повальном переходе на 4-цилиндровые моторы подобные компоновочные «упражнения» неактуальны.
По центру или…
Наверное, лишне говорить о том, что все эти «пляски» двигателя вокруг передней или задней оси были связаны не только с необходимостью высвободить место под пассажиров и багаж — получить нужную нагрузку на ведущие колеса. В итоге — оптимальную развесовку. В этом смысле лучших результатов удавалось добиться, прибегая к среднемоторной компоновке. Правда, сперва надо разобраться, что это такое. Ведь при переднем приводе двигатель, развернутый маховиком вперед или поперечно расположенный за осью колес, — это вроде бы тоже среднемоторная компоновка.
Обычно этот термин имеет хождение в том случае, когда силовой агрегат приводит задние (или все) колеса, чаще расположен продольно и, как правило, находится за пассажирскими сиденьями.
Вместе с тем иногда к среднемоторным относят и автомобили, чей двигатель расположен спереди, но сдвинут в пределы колесной базы.
Впрочем, в большинстве случаев подобное размещение силового агрегата относят к классическим. А среднемоторная компоновка, по мнению многих, предполагает мотор позади салона.
Эта схема актуальна до сих пор, однако повторимся, используется на специфичных моделях. Как и компоновка с двигателем спереди (при заднем приводе), отодвинутым за ось. Никто уже не разворачивает мотор маховиком вперед — не важно для привода каких колес, передних или задних. Само собой, не пытаются инженеры как-то по-иному располагать двигатель на «переднеприводниках». Размещение его в переднем свесе у VAG и Subaru, похоже, единственное исключение. И на единичных машинах мотор поперечно располагается над задней осью. В общем, устаканилось все. Ломающих стереотипы компоновок ДВС и традиционной трансмиссии ожидать не приходится. Теперь конструкторам все больше нужно думать о том, как раскидать под кузовом компоненты «гибридов» и чистых электромобилей — электромоторы, зарядные двигатели-генераторы, батареи. Что ж, новое время — новые тенденции.
Автомобиль с продольным или поперечным расположением двигателя: плюсы и минусы
Существует множество конструкций автомобилей. Из-за этого между автолюбителями постоянно возникают споры о преимуществах и недостатках того или иного варианта. Например, какое лучше расположение двигателя: продольное или поперечное.
Для ответа на этот вопрос и вообще для того, чтобы выяснить, корректен ли он, необходимо рассмотреть преимущества и недостатки обоих вариантов расположения силовой установки.
Вообще, расположение мотора, как и других узлов, влияет на развесовку и рациональное использование объема кузова и подкапотного пространства. В свою очередь, это отражается на управляемости, удобстве обслуживания и ремонта ДВС, помогает максимально раскрыть потенциал транспортного средства в плане ходовых качеств и т.д.
Продольное расположение двигателя
Схема, при которой силовой агрегат в автомобиле устанавливается продольно, то есть, вдоль оси всей конструкции, считается классической. Ранее, как и сейчас, такая компоновка используется для автомобилей, оснащенных задним приводом, а также нередко и на полноприводных машинах. Также продольная установка мотора используется для мощных спорткаров (с задним приводом, разумеется). При этом нередко моторный отсек расположен в задней или средней части кузова.
Когда двигатель расположен продольно, тяга от коленчатого вала к коробке передач передается по самому прямому пути, а значит, с минимальными потерями. Однако закономерно возникают трудности с тем, как реализовать всю эффективность тяги.
Ведь энергию вращения, передаваемую при помощи карданного вала на задние колеса, приходится перенаправлять под углом в 90 градусов, что и делается посредством дифференциала. То есть, в конструкцию вводятся дополнительные элементы, что сказывается как на себестоимости машины, так и на ее весе. Вес в свою очередь влияет на расход топлива.
Еще одним минусом, во всяком случае, для современных городов с интенсивным движением и загруженными улицами, является увеличение габаритов кузова за счет моторного отсека. Если же внешние габариты не увеличивать, то придется сокращать пространство в салоне, тем самым уменьшая комфорт для пассажиров и водителя.
Поперечное расположение двигателя
В этом случае силовой агрегат установлен под капотом перпендикулярно оси кузова машины. В настоящее время поперечное расположение двигателя используется в большинстве случаев. Даже среди спорткаров и суперкаров встречаются, хоть и довольно редко, конструкции именно с такой компоновкой.
Считается, что идея такой установки ДВС поперечно принадлежит англичанам. Британским инженерам необходимо было разместить достаточно мощный двигатель в относительно небольшом подкапотном пространстве одной из первых моделей Mini.
Таким образом, данное конструкторское решение применяется для экономии места при небольших размерах современных машин. Добавляет оно и комфорта в салоне за счет отсутствия выпуклого тоннеля карданного вала – пол получается плоским. Кроме того, актуальным оно оказалось для автомобилей с передним приводом, так как тяга на передние колеса передается почти без потерь.
Еще одним плюсом того, что мотор располагается поперечно, считается лучшая управляемость машиной на скользкой дороге за счет того, что основная масса всей конструкции приходится на переднюю ось и колеса.
Однако такие типы расположения двигателей автомобиля имеют и свои недостатки, о которых нельзя умалчивать. Прежде всего, значительно увеличить мощность «поперечного» двигателя физически (путем наращивания количества цилиндров) практически невозможно. В большинстве своем они имеют относительно небольшой рабочий объем и всего четыре цилиндра.
Рекомендуем также прочитать статью о том, какие бывают двигатели внутреннего сгорания. Из этой статьи вы узнаете о типах ДВС, главных отличиях силовых установок, компоновке и других характеристиках и параметрах.
Во-вторых, исключается возможность перемещения таких двигателей в моторном отсеке (что важно при свапе и тюнинге), так как они нередко занимают все свободное пространство.
Еще отметим, что инженерам пришлось также решать возникшую проблему с необходимостью подруливания во время езды. Она возникала из-за того, что тяги имеют разные размеры (при продольном расположении длина одинаковая) и нет идеального баланса крутящего момента. При этом устранение дополнительных инженерных недостатков, как правило, вызывает некоторое удорожание конструкции.
Подведем итоги
Итак, исходя из всего сказанного выше, можно сделать следующие выводы:
- Спор касательно того, двигатель расположен вдоль или поперек, что лучше и какую машину выбрать, не имеет большого смысла. Ведь оба типа расположения силовой установки имеют свои преимущества и недостатки, которых примерно равное количество.
Рекомендуем также прочитать статью о том, какое назначение и классификацию имеют двигатели внутреннего сгорания. Из этой статьи вы узнаете о сферах применения ДВС, особенностях использования и т.д. - Как продольное, так и поперечное расположение двигателя имеет право на существование. Каждое решение применяется при решении различных инженерных задач, а также с учетом тех или иных требований к автомобилю.
Плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя
Какие основные преимущества и недостатки имеет турбированный бензиновый двигатель. Плюсы и минусы бензинового турбомотора, эксплуатация, рекомендации. Читать далее
Дизельный оппозитный двигатель
Дизельный оппозитный двигатель Субару (Subaru Boxer Diesel). Устройство и особенности оппозитного мотора, преимущества и недостатки указанного типа ДВС. Читать далее
Как выбрать двигатель для автомобиля: что нужно…
Подбор двигателя для авто: с каким мотором лучше выбрать новую или подержанную машину. На что нужно обратить внимание при выборе того или иного двигателя. Читать далее
Какие бывают двигатели внутреннего сгорания: виды…
Виды двигателей внутреннего сгорания, отличия различных типов ДВС. Особенности компоновки, объем двигателя, мощность, крутящий момент и другие параметры. Читать далее
Назначение и классификация двигателей внутреннего…
Как классифицируются двигатели внутреннего сгорания: по назначению, по способу подачи воздуха, топлива и смесеобразованию, способу охлаждения и т.д. Читать далее
Рабочий цикл двигателя: что это такое
Что означает рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания. Особенности работы ДВС, рабочий цикл бензиновых и дизельных агрегатов, многоцилиндровые моторы. Читать далее
