Что значит среднемоторный автомобиль
Передняя среднемоторная, заднеприводная компоновка
За́дний при́вод — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передается на задние колеса. Реализовано это может быть при самом различном взаимном расположении двигателя и агрегатов трансмиссии (см. ряд иллюстрация слева).
Для водителя средней квалификации и неэкстремальных условий эксплуатации, передне- и заднеприводный автомобили одного технологического уровня примерно эквивалентны с точки зрения управляемости и безопасности; преимущество переднего привода проявляется обычно лишь на скольких покрытиях — в частности, зимой. И передний, и задний привод уступают в этом отношении легковому полному приводу.
В некоторых дисциплинах автоспорта (например, в шоссейно-кольцевых гонках) задний привод имеет преимущество перед передним, вытекающее из преимуществ заднего привода перед полным и передним на покрытиях с высоким коэффициентом сцепления (сухой асфальт). В то же время в Ралли с присущими этому виду автоспорта скользкими грунтовыми, ледяными и заснеженными трассами с низким коэффициентом сцепления преимущество уже у полного и переднего привода. На заднем приводе при заносе достаточно сбросить газ, чтобы вернуть автомобиль на траекторию. [2]
Задний привод используется почти повсеместно на мотоциклах.
Содержание
Плюсы заднего привода
Минусы заднего привода
Этот недостаток отчасти помогают решить современные системы контроля над сцеплением и стабилизации автомобиля. Также, хорошо помогают справляться с этой проблемой и последние разработки в области автомобильной резины. [7]
Остальные преимущества и недостатки в исключительно большой степени зависят от конкретной компоновки автомобиля, варианты которой описаны ниже.
Компоновки автомобиля с задним приводом
С передним расположением двигателя
Переднемоторная, заднеприводная компоновка
Для расположения коробки передач здесь есть два варианта:
Задний привод в сочетании с передним расположением двигателя часто называют «классической компоновкой», потому что эта компоновка автомобиля была наиболее распространена с начала XX века и до конца семидесятых годов.
Главный минус компоновки — наличие карданного вала [8] ; из этого следует:
Заднеприводный, переднемоторный автомобиль получается одним из наиболее длинных по сравнению с другими компоновочными схемами, как следствие — наибольшая масса и, обычно, себестоимость; [4] особенно эти недостатки чувствительны для микролитражного автомобиля, поэтому именно на них «классическая» компоновка вышла из упортебления ещё в пятидесятые, и была заменена сначала на заднемоторную, а впоследствии — на переднеприводную. В настоящее время, по «классической» компоновке строят преимущественно относительно большие автомобили высоких классов.
Передняя среднемоторная, заднеприводная компоновка
Как правило, в самостоятельный тип её не выделяют, рассматривая совместно с «классической» компоновкой.
То же, что и предыдущий вариант, но с двигателем, расположенным в пределах колёсной базы автомобиля. Такая схема применялась преимущественно до конца тридцатых годов, до распространения независимых передних подвесок; впоследствии использовалась достаточно редко.
Плюсы и минусы в этом случае те же, но перемещение двигателя назад смещает и пассажирский салон, поэтому размещение пассажиров и грузов при такой компоновке не рационально, в частности, заднее сидение как правило располагалось над кожухами задних колёс, а отдельный багажник отсутствовал.
Иногда на современных двухместных спортивных автомобилях с тяжёлыми расположенными спереди двигателями их также сдвигают назад для лучшей развесовки, пример — Mazda RX-7.
С расположением двигателя у задней оси
Задняя среднемоторная, заднеприводная компоновка
Также называется «компоновкой с центральным расположением двигателя». Из легковых автомобилей, применяется исключительно на спортивных моделях. Характерный пример такой компоновки — Porsche Boxster с шестицилиндровым оппозитным двигателем.
Расположение силового агрегата примерно в центре масс автомобиля даёт оптимальную развесовку при любой массе двигателя и уникальную управляемость. Однако, такое его размещение сильно затрудняет компоновку пассажирского салона (как правило, такие автомобили делают двухместными), а также доступ к силовому агрегату и его охлаждение, что делает эту компоновку непригодной для легковых автомобилей общего назначения.
На автобусах среднемоторная компоновка широко распространена, хорошо известный пример — автобусы
Кроме того, среднемоторная компоновка использовалась на многих ранних автомобилях конца XIX — начала XX века, в частности, первых автомобилях Бенца и Даймлера. Двигатель располагался у них под высоким сидением водителя и приводил задние колёса через при помощи цепи.
Заднемоторная, заднеприводная компоновка
В автомобилях, спроектированных по заднемоторной, заднеприводной компоновке, двигатель, трансмиссия и ведущий мост находятся в задней части автомобиля. В отличие от среднемоторной компоновки центр масс двигателя находится за задней осью (не путать с общим центром масс всего автомобиля — если бы он располагался позади задней оси, было бы возможно удержать на земле передние колёса).
При такой компоновке силовой агрегат может располагаться как продольно, так и поперечно. Тем не менее, на абсолютном большинстве заднемоторных легковых автомобилей силовой агрегат расположен продольно, а поперечное его расположение втречается в основном на автобусах.
Такая компоновка массово применялась на европейских малолитражках тридцатых — шестидесятых годов — Volkswagen Type 1 («Жук»), Škoda 1000MB, «Запорожцах», Renault Caravelle, BMW 700 и других), а также — на спортивных автомобилях (DeLorean DMC-12, Porsche 911, и иногих других. В редчайших случаях её применяли на автомобилях среднего класса (Chevrolet Corvair) и представительских или большого класса (заднеприводные «Татры» от Т77 до Т613 и Tucker Torpedo).
В настоящее время, легковые автомобили этой схемы практически не строятся, так как считается, что при современных скоростях движения она не удовлетворяет требованиям безопасности, устойчивости и управляемости. Это в целом верно для водителя, привыкшего к переднемоторным автомобилям, так как их управляемость коренным образом отличается от таковой при заднем расположении двигателя.
Три последних недостатка частично устраняются применением плоских оппозитных двигателей, что позволяет добавить второй багажник сзади над двигателем (Chevrolet Corvair), и даже строить модификации с кузовом «универсал» (Chevrolet Corvair, VW 411 E Variant) и «фургон» (Volkswagen Type 2), причём в этом случае автомобили имеют два багажных отделения с большим общим объёмом — спереди и сзади;
Зачем мы массово пересели с заднего привода на передний и почему в будущем все будет совсем по-другому?
Фото автора и из открытых источников
Фото автора и из открытых источников
Классическая, переднеприводная, заднемоторная, среднемоторная… Почему применяются столь разные компоновки, почему только некоторые из них стали массовыми и что изменится с переходом на электротягу?
На заре автомобильной истории компоновочные решения были самыми разными, тот же двигатель часто располагался не только в передней части автомобиля, но и по центру, и сзади. Что, впрочем, неудивительно: конструкторы находились в творческом поиске, причем касалось это не только взаимного расположения агрегатов, но и их конструкции.
Классическая компоновка
Двигатель с коробкой передач расположен спереди, а привод посредством карданного вала осуществляется на задние колеса. С технологической точки зрения это едва ли не самое простое решение, посему на протяжении десятков лет его массово применяли практически все производители во всех классах легковых автомобилей, начиная с малолитражек и заканчивая представительскими лимузинами.
Лишь с 1970-х начался массовый переход на передний привод, да и то сначала лишь для компактных моделей. Более крупные автомобили среднего и бизнес-класса стали переводить на него ближе к 1990-м, но ряд производителей (например, BMW и Mercedes) остался верен классической компоновке.
Причины массового ухода от «классики» и сохранения ей верности отдельными марками кроются в плюсах и минусах этой компоновочной схемы. Коробка передач состыкована с продольно расположенным мотором и во многих моделях уже находится на уровне салона, что уменьшает его внутреннее пространство. Наличие карданного вала означает высокий трансмиссионный тоннель, что также сказывается на внутреннем пространстве. Добавим к этому дополнительную массу, избыточную поворачиваемость и худшую проходимость в зимних условиях.
Разумеется, не забудем сказать пару слов про схему Transaxle со сдвинутой к задней оси коробкой передач, совмещенной с главной передачей. Опять же все ради лучшей развесовки. Такая компоновка была применена, например, на довоенной Skoda Popular (на фото), а в 1980-х ее использовали и на Alfa Romeo 75.
Несмотря на свои преимущества, есть у Transaxle и недостатки. Во-первых, коробку как-то надо «подружить» с кузовом, чтобы не пострадала практичность. Во-вторых, при такой схеме карданный вал вращается со скоростью коленвала двигателя, что означает повышенные требования к подшипникам и увеличивает стоимость всего узла. В-третьих, усложняется конструкция механизма переключения передач, а ведь у «классических» машин рычаг КП обычно «растет» прямо из коробки.
Переднеприводная компоновка
Но даже на современных автомобилях принципиальные недостатки и особенности переднего привода никуда не исчезли. К ним можно отнести прежде всего неравномерную нагрузку по осям (обычно она составляет от 60:40 до 65:35 в пользу передней), разгрузку передних колес при интенсивном разгоне, а также действие паразитных сил в этой же ситуации, что приводит к боковому уводу, «рысканью». Также ШРУСы ограничивают выворот колес, что на некоторых моделях приводит к увеличенному радиусу разворота. Тем не менее основные преимущества (меньшая стоимость, масса и габариты) обеспечивают данному типу компоновки лидерство в массовом секторе. Но тем интереснее для «петролхэдов» возможные альтернативы.
Заднемоторная компоновка
Как и в случае с передним приводом, здесь обходится без лишних деталей в виде карданного вала и вынесенного отдельно редуктора, что позволяет экономить на размерах и массе автомобиля. Плюс это достаточно недорогое и простое решение, так что неудивительно, что часто оно применялось как раз на маленьких дешевых машинках.
Тем не менее для малолитражек более актуальным оказался передний привод, предпочтительный с точки зрения технологий (не надо «заморачиваться» по поводу управления отнесенной назад коробкой, мудрить с системами охлаждения и климат-контроля), практичности (с расположенным сзади мотором размеры и функциональность багажного отделения падают), наконец, безопасности.
Ведь у заднемоторных машин характер «капризный». В первую очередь из-за характерной развесовки, где большая часть массы приходится на заднюю ось, а передние колеса оказываются недогруженными. И на скользких покрытиях это оборачивается проблемой недостаточной поворачиваемости и даже тормозных качеств. Но здесь мы повторимся: современные системы активной безопасности частично решают эту проблему.
Стоп, а как же Porsche 911? Там тоже проблемы с управляемостью и торможением? Эти вопросы решаются за счет различных технических решений (шин, аэродинамики, компоновки узлов), применение которых оправдано на дорогой эксклюзивной технике, но для массового использования на дешевых машинах просто нецелесообразно.
Центральномоторная компоновка
Впрочем, из любого правила есть исключения. Достаточно вспомнить минивэн Toyota Previa первого поколения, у которого двигатель был расположен практически по центру, но это не помешало обеспечить достаточно вместительный салон. Однако обслуживание и ремонт такого автомобиля были куда сложнее, чем при традиционной компоновке.
А как же полный привод?
«Электрички» все изменят
Более дорогие и мощные модели имеют два мотора, по одному на каждую ось. А есть еще различные концептуальные разработки, где имеется три, а то и четыре двигателя. Не будем забывать и про эксперименты с мотор-колесами…
Впрочем, куда важнее не число и расположение моторов (хотя это позволяет отказаться от полноприводных трансмиссий в их привычном понимании и обеспечивать управление тягой в очень широких диапазонах). Куда более принципиально, что сами электродвигатели намного компактнее и легче традиционных ДВС, что позволяет реализовывать самые смелые компоновочные решения.
Определились с компоновкой? Теперь найдите свой вариант в базе объявлений Автобизнеса
Среднемоторная компоновка
Центральномоторная (или, как ее еще называют, среднемоторная) компоновка означает, что двигатель автомобиля находится сзади, но не за второй осью автомобиля (иначе это будет уже заднемоторный автомобиль), а перед ней: мотор фактически установлен на месте второго ряда сидений. По этой причине центральномоторная компоновка – удел сугубо спортивных автомобилей – машин класса Gran Turismo, гоночных болидов, а также родстеров и купе. В первом случае посадочных мест, как правило, четыре, но два задних предназначены для детей, малорослых пассажиров или для поклажи, взрослому человеку даже среднего роста разместиться там крайне проблематично. Во втором случае место одно (для пилота) и в третьем – два (для водителя и переднего пассажира).
На сегодняшний день среднемоторная компоновка остается уделом дорогих спортивных или гоночных автомобилей
При среднемоторной компоновке двигатель может располагаться продольно или поперечно. Продольное расположение, например, характерно для большинства итальянских суперкаров (например, Ferrari). Что касается поперечной компоновки, то она чаще встречается у более доступных автомобилей, таких как Toyota MR2. Причина в том, что расположение двигателя поперек не требует много места, поэтому в среднемоторной компоновке можно использовать силовые агрегаты от массовых моделей с приводом на передние колеса.Что касается привода автомобилей с центральномоторной компоновкой, то он может либо задним, либо полным. К первому варианту относятся, например, такие суперкары, как американский Ford GT или отечественная Marussia, а ко второму – Bugatti Veyron и Lamborghini Aventador. Переднеприводных автомобилей с двигателем, расположенным в центральной части кузова, не существует.
История развития центральномоторной компоновки
Первый в мире автомобиль с центральномоторной компоновкой под названием Benz Tropfenwagen в 1923 году разработал Карл Бенц. Дизайн для этой модели нарисовал Фердинанд Порше
Это произошло в 1962 году, когда на рынок вышла модель Matra Djet. У этой машины было множество имен: Renе Bonnet Djet и Matra Bonnet Djet (в честь ее создателя, Рене Бонне), Matra Sports Djet и Matra Sports Jet. Французское купе со среднемоторной компоновкой стало первым доступным автомобилем этой категории. Оставила машина свой след и в советской истории: в ходе визита во Францию ее получил в подарок Юрий Гагарин и тут же переправил на родину. Сохранилась фотография, на которой изображена Matra Djet с первым советским космонавтом за рулем на одной из московских улиц. Необычным названием эта «Матра» обязана своему создателю: Бонне посчитал, что французы не смогут правильно выговорить английское слово “jet” («истребитель»), и поэтому добавил к имени машины букву “d”. Выпускалась модель всего пять лет, до 1967 года было продано 1 495 таких «истребителей».
Есть и другое мнение насчет первого «гражданского» авто со среднемоторной компоновкой: многие полагают, что «первопроходцем» стала 12-цилиндровая Lamborghini Miura, выпущенная в 1966 году. Она действительно удивила многих оригинальностью конструкторской мысли, ведь двигатели тогдашних Ferrari и Aston Martin находились в привычном месте – под капотом спереди. И «Миура» на самом деле была первым «дорожным» суперкаром со среднемоторной компоновкой. Но именно первым суперкаром, а не первой «дорожной» машиной с такой компоновкой вообще – все же «Матра» опередила «Миуру» почти на четыре года.
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.
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.
Вопреки практичности
На сегодняшний день среднемоторная компоновка остается уделом спортивных или гоночных (и потому штучных) дорогих автомобилей. Конечно, существуют достаточно «бюджетные» варианты вроде Porsche Boxster, но таковыми их можно назвать лишь на фоне более роскошных суперкаров.
Широко распространенными такие машины не станут, пожалуй, никогда. Причина в том, что центральное расположение мотора и практичность – понятия несовместимые. Багажник у среднемоторных автомобилей крайне мал (он находится спереди, и его объем существенно сокращают арки передних колес, а также небольшая высота передней части машины), а мест, как правило, всего два, если же есть еще два, то они сугубо условные.
Расположение в середине двигателя описывает размещение в автомобильном двигателе в передней части задних колесных осей, но позади передней оси.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Преимущества
В большинстве автомобилей, и особенно в спортивных автомобилях, для идеального управления автомобилем требуется сбалансированная тяга между передними и задними колесами при прохождении поворотов, чтобы максимально увеличить возможную скорость на поворотах без скольжения. Этого баланса труднее достичь, когда тяжелый двигатель расположен далеко вперед или далеко позади автомобиля. Некоторые автомобильные конструкции стремятся сбалансировать распределение веса вперед и назад с помощью других средств, таких как установка двигателя спереди, а коробки передач и аккумулятора в задней части транспортного средства.
Такая компоновка также позволяет соединять двигатель, коробку передач и дифференциал болтами как единое целое. Вместе с независимой подвеской на ведомых колесах это устраняет необходимость в передаче шасси от двигателя реакции крутящего момента.
Недостатки
Как и в любой компоновке, в которой двигатель не установлен спереди и не направлен против ветра, традиционная компоновка «двигатель за пассажирами» затрудняет охлаждение двигателя. Это было проблемой в некоторых автомобилях, но эта проблема, похоже, в значительной степени решена в новых конструкциях. Например, в Saleen S7 используются большие вентиляционные отверстия моторного отсека по бокам и сзади кузова, которые помогают отводить тепло от его очень мощного двигателя.
Вариации
Когда двигатель находится перед водителем, но полностью за линией передней оси, компоновку иногда называют передним средним расположением двигателя, задним приводом или компоновкой FMR вместо менее конкретного термина «передний двигатель»; и может считаться подмножеством последних. Компоновка в автомобиле FMR практически такая же, как и у FR, но управление отличается из-за разницы в распределении веса.
Некоторые автомобили могут быть классифицированы как FR или FMR в зависимости от установленного на заводе двигателя (I4 против I6). Исторически самые классические автомобили FR, такие как Ford Models T и A, можно было бы квалифицировать как автомобиль с двигателем FMR. Кроме того, различие между FR и FMR является плавным, в зависимости от степени выступа двигателя перед линией передней оси, поскольку производители устанавливают двигатели как можно дальше назад в шасси. Не все производители используют обозначение Front-Mid.
Автомобили с самыми странными конструкциями
Самые странные конструкции автомобилей за все время автомобилестроения
Странные, но прекрасные автомобили с необычной компоновкой двигателей.
Уважаемые читатели, в этом обзоре мы приведем самые необычные компоновки дизайнерских находок из автомобильного мира, которые доказывают миру, что полет неудержимой фантазии присущ даже самим поборникам точных математических расчетов, как тем же инженерам и конструкторам в автомобилестроении.
Ferrari Berlinetta Boxer/Testarossa
Ранние годы своего существования автомобили Ferrari были определены и наделены достаточно мощными моторами V12. Но когда сам производитель спортивных автомобилей задумался о создании первой в мире дорожной модели с среднемоторной компоновкой, то им было принято идеальное решение о заимствовании тех технологий, которые применялись в то время на автомобилях участвовавших в гонках Формула-1, где использовался оппозитивный двигатель V12.
Преимущества любого оппозитного мотора известны миру давно, его можно устанавливать на авто ниже принятого уровня посадки, чем другие конфигурации двигателей, и тем самым понизить центр тяжести самого автомобиля. Как ни странно, но факт, компания «Ferrari» проигнорировала этот положительный момент и установила свой «боксер» поверх коробки передач.
Столь компактная компоновка агрегата и его составляющих, как-раз и объясняет чрезвычайно короткую заднюю часть самого кузова всех родстеров марки Ferrari.
Volvo S60/V60/XC60
Поперечно расположенный двигатель под капотом автомобиля, базирующегося на переднеприводной компоновке, дело уже привычное для всех. Но вот, что действительно здесь необычно, так это установка такого огромного и рядного мотора в подобной своей компоновке. В авто-модели Volvo V60 подобный мотор занимал почти-что всю ширину подкапотного пространства. К нашему сожалению эта компоновка скоро совсем уйдет окончательно в прошлое, а именно тогда, когда шведский автопроизводитель окончательно перейдет на использование трех и четырёхцилиндровых компактных мощных двигателей.
Nissan GT-R
У автомобиля марки Nissan GT-R мощность и крутящий момент предаются сразу на все колеса. Все начинается с твин-турбированного V6 мотора установленного под капотом автомобиля, а далее эта мощность уже переходит на коробку передач с двойным сцеплением, которая расположена в задней части машины и посылает часть вращающегося момента обратно на переднюю ось, распределяя его тем самым соответственно с работой системы полного привода колес. Вот это и дает модели GT-R свой уникальный и неповторимый характер.
Ford RS200
Если Вы дорогие друзья считаете, что компоновка модели GT-R очень необычная, то лучше подумайте дважды. Представляем вашему вниманию автомобиль Ford RS200. По существу можно утверждать, что его силовой агрегат очень похож на ту самую систему, которая была применена в модели GT-R, но вот только с единственным отличием, здесь все было сделано в обратном порядке. Объясняем. Двигатель на автомобиле установлен посередине, а коробка передач и центральный дифференциал распределяющий крутящий момент по всем четырем колесам, находятся в передней части автомобиля. Это просто сумасшествие какое-то!
Lamborghini Miura
Cizeta-Moroder V16T
Много сумасшедших Lamborghini было создано за все годы существования компании, но модель авто V16T Cizeta-Moroder стоит на самом высоком месте его пьедестала. Ее силовой агрегат соответствует самой машине, такой же «крэзи», как и сам весь автомобиль, а именно, по сути эти два восьмицилиндровых мотора разделяют между собой один огромный общий блок, который расположен поперечно позади водителя.
Такая установка мотора отчасти все и объясняет, почему данная модель V16T такая широкая.
Автомобиль Dymaxion
Ferrari F50
Автомобили со среднемоторной компоновкой и коробкой передач позади двигателя в мире не редкость и поэтому, не это делает автомобиль марки Ferrari F50 сегодня столь необычным. В гоночных автомобилях двигатель и трансмиссия являются более напряженными элементами шасси, которые и снижают вес конструкции, но с другой стороны добавляют ей неприятную вибрацию и повышенные шумы.
Не на многие дорожные серийные автомобили в то время устанавливали такую конструкцию, что делало и сделало в наше время автомобиль модели F50 таким особенным.
Porsche 918 Spyder
Каждая деталь в 887 сильном силовом агрегате Porsche 918 Spyder тщательно была проработана с целью, достижения максимальной производительности автомобиля. Интересно другое, что зта немецкая компания установила коробку PDK вверх ногами, и все лишь для того, чтобы понизить центр тяжести авто.
Citroen Traction Avant
