Что такое продольное расположение двигателя

3.2 Схемы расположения агрегатов автомобиля

Изначально схем взаимного расположения агрегатов было немного. Если вспомнить самые первые самодвижущиеся повозки Даймлера и Бенца, то следует отметить, что в них двигатель был расположен сзади, над задней осью. Однако с развитием автомобильной индустрии, конструкторы и инженеры начали решать проблемы, связанные с более рациональным использованием пространства кузова.

Развесовка автомобиля

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%».

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.

5. Продольное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса (показано на рис. 3.9) . Коробка передач при этом находится за двигателем.

Рисунок 3.9 Продольное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса.

О таком расположении иногда говорят: «двигатель в базе», подразумевая, что геометрически двигатель находится в пределах колесной базы автомобиля (смотрите «Основные технические характеристики автомобиля»).

Примечание
К слову сказать, есть варианты, когда для получения лучшей развесовки по осям, двигатель, расположенный спереди продольно, смещают далеко за переднюю ось, помещая его в пределах колесной базы (такая компоновка показана на рис. 3.10).

Рисунок 3.10 Продольное расположение двигателя за передней осью с приводом на задние колеса.

6. Поперечное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса (рисунок 3.11) .

Рисунок 3.11 Поперечное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса.

Стоит отметить, что практически при любом расположении двигателя возможен привод на все колеса (подробнее об этом — в главе «Трансмиссия»).

Различают два основных варианта полного привода:

• Постоянный полный привод
  Это когда все четыре колеса воспринимают вращение от двигателя постоянно.
• Подключаемый полный привод (большая часть всех современных легковых автомобилей оборудованы именно по такой схеме).
  В этом случае передние или задние колеса подключаются (в дополнение к основным ведущим колесам) к тяге двигателя через специальный механизм (муфту), только когда электроника сочтет это нужным, например, если ведущие колеса начнут буксовать.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Какие плюсы и минусы у поперечного и продольного расположения двигателя?

Сегодня выпускаются автомобили с продольным и поперечным расположением двигателя, при этом часто автовладельцы спорят о том, какой же тип расположения мотора лучше, какие преимущества и недостатки у такой компоновки. Нужно учитывать, что расположение мотора во многом будет зависеть от конструкции автомобиля, объёма подкапотного пространства, размеров двигателя и расположения коробки передач.

Преимущества и недостатки продольного расположения двигателя

Классической считается схема продольного расположения двигателя, такая компоновка одновременно может использоваться с задне и переднеприводными автомобилями. В подобном случае используется дифференциал, так как энергию вращаемого коленвала двигателя необходимо через карданный вал передавать на ведущие колёса под углом в 90 градусов. В итоге, в конструкцию автомобиля приходится вводить различные дополнительные узлы, что неизменно сказывается на надежности машины и её себестоимости. Кроме всего прочего при продольном расположении двигателя за счёт увеличения веса от дифференциала увеличивается общий вес автомобиля, а, следственно, управляемость и расход топлива.

Нужно учитывать тот факт, что такое продольное расположение двигателя неизменно приводит к увеличению подкапотного пространства, соответственно машины имеют большие габариты, а в условиях тесных загруженных улиц больших городов эксплуатировать подобные авто всегда проблематично. Неудивительно, что сегодня многие автопроизводители уходят от такой классической конструкции продольного расположения двигателя, размещая его под капотом поперечно.

Поперечное расположение двигателя

При поперечном расположении двигателя мотор находится перпендикулярно главной оси кузова автомобиля. В последние годы такая компоновка подкапотного пространства получила всё большее распространение, причём подобное встречается не только у малолитражек, но даже у бизнес-седанов и спортивных автомобилей. Это позволяет сэкономить место под капотом, одновременно инженеры могут уменьшить габариты машин.

Благодаря поперечному расположению двигателя нет нужды в использовании карданного вала, соответственно, в салоне нет тоннеля кардана, а пол ровный, что позволяет несколько повысить комфорт в салоне.

При поперечном расположении двигателей тяга от мотора практически без потерь передаётся на колёса, не требуется использовать дифференциал, что несколько упрощает конструкцию автомобиля. Значительно улучшается управляемость автомобиля, так как вся масса приходится на переднюю ось, что исключает занос автомобиля на скользкой обледенелой дороге. Несколько снижается масса автомобиля, что улучшает показатели топливной экономичности таких машин.

В то же время поперечное расположение двигателя имеет определенные недостатки, в первую очередь это небольшая мощность двигателя, так как установить в подобном случае мощный шести-восьмицилиндровый мотор попросту невозможно. Любители тюнинга будут также разочарованы таким поперечным расположением двигателя, так как выполнить какую-либо доработку и swap мотора попросту невозможно.

10 машин, которые сменили «ориентацию»

К разочарованию поклонников, компания BMW постепенно переводит свои младшие модели на переднеприводную архитектуру. Автомобили семейств 1‑Series и 2‑Series теперь либо с приводом на переднюю ось, либо с полным приводом xDrive. Так и хочется иронично припомнить серию рекламных баннеров, объясняющих на примере фауны, почему баварская марка отдавала предпочтение заднему приводу, но мы решили вспомнить другие примеры смены ориентации в истории мирового автопрома.

TOYOTA COROLLA

Самый продаваемый в мире автомобиль компании Toyota — Corolla — до 1983 года базировался на заднеприводной платформе. С переходом в пятое (E70) поколение Corolla сменила компоновочную схему на переднеприводную с поперечным расположением двигателя и сохраняет ее по сей день.

CHEVROLET MALIBU

Chevrolet Malibu появился в 1964 году как роскошная версия модели Chevelle. За 19 лет «Малибу» сменил четыре поколения, обзаводился разными типами кузовов, но сохранял заднеприводную компоновку, а затем производство было прекращено. В 1997 году, после 14‑летнего перерыва, было представлено пятое поколение Malibu. Кардинально иное. Автомобиль сменил платформу на переднеприводную и стал позиционироваться как конкурент японским моделям Honda Accord и Toyota Camry.

NISSAN MAXIMA

В отличие от Corolla и Malibu, седан Nissan Maxima не так долго был заднеприводным — с 1980 по 1984 годы. Лишь первое поколение модели (G910) оснащалось продольно расположенным двигателем и приводом на заднюю ось. Начиная с дебюта второй генерации седана (PU11) в 1985 году и по сей день автомобиль доступен исключительно с передним приводом.

MITSUBISHI GALANT

Mitsubishi Galant на протяжении четырех поколений был верен заднеприводной архитектуре с продольным расположением мотора. Но в августе 1983 года компания представила пятое, которое отличалось от предшественников иной компоновкой — передний привод и поперечное расположение двигателя. Примечательно, что первые несколько поколений Galant в США и в Австралии продавались под марками Dodge, Colt, Plymouth и Chrysler.

FORD ESCORT

Ford Escort считается одной из самых популярный моделей Ford в Европе. Первые два поколения семейства Escort, производимые с 1967 по 1980 года, базировались на заднеприводной платформе. С выходом третьей генерации компоновка изменилась на переднеприводную с поперечно расположенным мотором. Однако в начале 1992 года, для замены спортивной модели Sierra Sapphire RS Cosworth Ford выпускает Escort RS Cosworth тиражом в 2500 экземпляров, необходимых для омологации раллийного прототипа компании. Автомобиль получил компоновку с продольно расположенным 16‑клапанным двухлитровым мотором мощностью 227 сил и полный привод. Escort RS Cosworth оказался настолько популярным, что компания расширила тираж модели и выпускала ее до января 1996 года.

PEUGEOT 504/505/405

Peugeot 504 — одна из самых популярных моделей французской марки в прошлом веке. Его производство во Франции началось в сентябре 1968 года. В 1977 году его начали производить в Испании. Кроме того, по лицензии в разные годы автомобиль собирали в Аргентине, Нигерии, Португалии, Уругвае, Кении и Китае. 504 базировался на платформе с продольно расположенным мотором и приводом на заднюю ось. Его преемник, модель Peugeot 505 (1979 — 1992 г.), сохранила оригинальную компоновку. Номинально у 505‑го нет прямого преемника, как в случае с другими автомобилями в нашем списке. Но фирма заявляла, что модель 405, пришедшая в 1987 году, заменила как Peugeot 305, так и Peugeot 505, и была уже переднеприводной.

FIAT 500

Легендарный субкомпактный итальянский хетчбэк Fiat Nuova 500, выпускаемый с 1957 по 1975 года, по компоновке копировал другого именитого европейца — Volkswagen Käfer, известного у нас как «Жук». Двухцилиндровый двигатель располагался в задней части, привод, соответственно, задний. В 2007 году Fiat решил возродить Nuova 500 и выпускает компактный хетчбэк 500. Но на имени, габаритах и стилистических особенностях сходства кончаются. Fiat 500, который производится по настоящее время, построен на переднеприводной переднемоторной платформе.

VOLKSWAGEN TRANSPORTER

Раз уж мы упомянули Volkswagen Käfer, то как не вспомнить Volkswagen Transporter, первое поколение которого было построено на агрегатах «Жука» в 1950 году. Фургон носил имя Volkswagen Type 2 (T1), так как в то время сам «Жук» назывался Volkswagen Type 1. С 1950 по 1992 годы Type 2 сменил три поколения и выпускался как модели Transporter, Caravelle, Doka, Bus и другие. Все три поколения фургонов были заднемоторными и заднеприводными (в 1986 году добавилась полноприводная версия). В 1990 году Volkswagen выпускает четвертое поколение фургона, за которым закрепляется имя Transporter. T4 переходит на переднемоторную компоновку с передним или полным приводом, которая сохраняется и на следующих поколениях T5 и T6.

VOLVO S90

Впервые индекс S90 у Volvo появился с рестайлингом флагманской модели Volvo 960. Престижный седан с продольным расположением мотора и задним приводом выпускался с 1997 по апрель 1998 года. Но если говорить о всей серии 900, то с 1990 по 1998 годы. В 1998 году S90 заменяет седан S80, построенный на платформе с поперечно расположенным двигателем, передним или полным приводом. В 2016 году Шведы возрождают S90, но компоновку на оригинальную не меняют.

TOYOTA MIRAI

Водородная Toyota Mirai идет словно вопреки всем тенденциям и автомобилям, о которых мы говорили выше. Первое поколение модели на топливных элементах базировалось на переднемоторной компоновке с передним приводом. Но вторая генерация Mirai, концепт которой был показан на днях в Токио, кардинально сменила имидж. Водородный седан перебрался на новую платформу с приводом на заднюю ось.