Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое продольное расположение двигателя

Продольное Или Поперечное Расположение Двигателя Электропилы

При такой схеме мотор расположен продольно, вдоль оси автомобиля. Этот вариант считается классикой, хотя сегодня таких машин выпускается немного. Как правило, это автомобили, где моторный отсек располагается сзади или в середине кузова. У некоторых спорткаров расположение двигателя именно продольное. Смысл тут в том, чтобы минимизировать потери: механическая сила от коленвала на КПП идет по кратчайшей линии, если двигатель расположен продольно. По сути, это позволяет реализовывать весь мощностный потенциал агрегата. Однако есть у такой конструкции и недостатки. Чтобы передать силу на задние колеса, направить ее нужно под прямым углом. А это значит, нужны дополнительные узлы, которые увеличивают размер, вес машины. Чем больше масса и габариты, тем больше у машины «аппетит» к топливу.

Располагая двигатель вдоль, конструкторы должны либо «красть» место у людей, находящихся в салоне, либо увеличивать размеры самого автомобиля – тут каждый производитель выбирает свой путь.

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%».

Поперечное расположение мотора

Такая схема сейчас наиболее популярна: вы открываете капот, а движок располагается перпендикулярно оси машины. Это экономит пространство под капотом, позволяет делать машины меньше и маневреннее. Кроме того, тяга к задним колесам идет по прямому пути. Такое авто лучше в управлении, т.к. самый тяжелый агрегат располагается впереди.

Для обычного автолюбителя это лучший вариант. А вот любителям нестандартных машин «работать» с авто с продольным расположением двигателя интереснее. Дело в том, что у авто с поперечными двигателями как правило меньше места под капотом, и установить более мощный двигатель без серьезных изменений подкапотного пространства невозможно.

Так что, оба типа расположения двигателя имеют свои плюсы и минусы – здесь нужно исходить из того, для каких целей нужна машина.

Исторические аранжировки

Первые автомобили с использованием макета FWD включают 1929 Cord L-29 , 1931 DKW F1 , 1948 Citroën 2CV , 1949 Saab 92 , 1957 Trabant P50 и 1959 Mini . В 1980-х годах тяговые и упаковочные преимущества этой компоновки заставили многих производителей компактных и средних автомобилей принять ее в США. Большинство европейских и японских производителей перешли на передний привод для большинства своих автомобилей в 1960-х и 1970-х годах, последними из которых были VW, Ford of Europe и General Motors (Vauxhall — Великобритания и Opel — Германия). Toyota была последней японской компанией, которая перешла на переход в начале 1980-х годов. BMW , ориентированная на роскошные автомобили, однако сохранила заднеприводную компоновку даже в своих небольших автомобилях, хотя их марка MINI — FWD.

Эта базовая компоновка имеет четыре различных компоновки, в зависимости от расположения двигателя, который является самым тяжелым компонентом трансмиссии.

Средний двигатель / передний привод

Самая ранняя такая компоновка технически была не переднеприводной, а скорее среднемоторной и переднеприводной компоновкой (MF). Двигатель устанавливался продольно (вперед-назад или север-юг) за колесами, трансмиссия опережала двигатель, а дифференциал — в самой передней части автомобиля. С двигателем так далеко, распределение веса таких автомобилей, как Корд L-29, не было идеальным; ведущие колеса не несли достаточно большой вес для хорошего сцепления и управляемости. Citroën Traction Avant 1934 года решил проблему распределения веса, разместив трансмиссию в передней части автомобиля с дифференциалом между ней и двигателем. В сочетании с низкорасположенной цельной конструкцией автомобиля это привело к выдающейся для той эпохи управляемости. Renault является последним пользователем этого формата — он использовал его на Renault 4 и первом поколении Renault 5 , но с тех пор он потерял популярность, поскольку вторгается во внутреннее пространство.

Продольно установленный передний двигатель и передний привод

Panhard Dyna X 1946 года , разработанный Жаном-Альбертом Грегуаром , имел двигатель продольно перед передними колесами, с трансмиссией за двигателем и дифференциалом в задней части сборки. Эта компоновка, использовавшаяся Panhard до 1967 года, потенциально имела проблему распределения веса, аналогичную проблеме Cord L29, упомянутой выше. Однако плоский сдвоенный двигатель Panhard с воздушным охлаждением был очень легким и установлен низко с низким центром тяжести, что уменьшало эффект. Плоский сдвоенный двигатель с воздушным охлаждением Citroën 2CV также был установлен очень низко, перед передними колесами, с трансмиссией за осевой линией и дифференциалом между ними. Это стало довольно популярным; автомобили , использующие этот макет включены немецкий Ford Taunus 12M и Lancia Flavia и Fulvia . Это стандартная комплектация переднеприводных автомобилей Audi и Subaru. В 1979 году Toyota представила и выпустила свой первый переднеприводный автомобиль Tercel с продольным расположением двигателя, в отличие от большинства других переднеприводных автомобилей, представленных на рынке того времени. Такое расположение продолжалось и на Tercel второго поколения, до 1987 года третье поколение получило новый двигатель с поперечным расположением. Другие переднеприводные модели Toyota, такие как Camry и Corolla , с самого начала имели двигатели, расположенные поперечно.

Читать еще:  Что такое прошить двигатель 406

В Oldsmobile Toronado 1966 года (вместе со своей сестринской моделью Cadillac Eldorado ) использовалась новая компоновка, в которой двигатель и трансмиссия располагались «бок о бок», при этом мощность передавалась между ними через сверхмощную цепь и специально разработанный промежуточный карданный вал, проходящий под картером двигателя. Это семейство отличается самым высоким объемом двигателя (8,2 л) переднеприводными автомобилями из когда-либо созданных. Saab 99 и «классический» Saab 900 также используется аналогичное устройство. В Eagle Premier использовалась аналогичная схема трансмиссии, которая использовалась в Renault 21 и 25, которая позже стала основой для седанов Chrysler LH, выпускавшихся до 2004 модельного года.

Сегодня Audi является наиболее известным пользователем этой механической компоновки, использовав ее с 1950-х годов в своих предшественниках DKW и Auto Union , и ее можно найти в ее более крупных моделях, начиная с A4 . Последняя эволюция формата в платформе Audi MLB пытается устранить давний недостаток неравномерного распределения веса. Это достигается путем упаковки дифференциала перед сцеплением, позволяя осевой линии быть дальше вперед по отношению к задней поверхности блока цилиндров.

Поперечно установленный передний двигатель / Передний привод

Первыми популярными автомобилями с передним приводом с поперечным расположением двигателя были DKW Front, выпущенные в 1931 году, с двухцилиндровым двухтактным двигателем. Saab скопировал этот дизайн на своей первой машине, Saab 92 1949 года выпуска . Trabant 1957 года был также одним из немногих автомобилей с поперечно расположенным двигателем, своего рода преемником DKW. Это было в новинку, особенно для автомобиля, производимого в коммунистической стране.

Иссигонис «s Mini 1959 и связанные с ними автомобили , такими как Maxi , Остин 1100/1300 и Allegro имели четыре-цилиндровый рядный двигатель водяного охлаждения поперечно. Трансмиссия располагалась в поддоне под коленчатым валом, мощность передавалась раздаточными шестернями. Другие модели, которые использовали схему «трансмиссия в поддоне», включали Datsun 100A (Cherry) и различные варианты применения двигателя PSA-Renault X-Type, такие как Peugeot 104 и Renault 14 . Suzuki Suzulight 1955 года также представил передний двигатель с поперечно установленным двухтактным двухцилиндровым двигателем (с использованием технологии DKW) для городских автомобилей / кей- каров, основанный на немецком Lloyd LP400 .

Данте Джайакоса «ы Autobianchi Primula 1964, Fiat 128 и Fiat 127 , поставить передачу на одной стороне поперечно установленный двигатель, и в два раза назад трансмиссию поставить дифференциал сразу за передачей, но смещены в одну сторону. Следовательно, приводные валы колес длиннее с одной стороны, чем с другой. Это расположило груз немного впереди колес. Именно эта система в настоящее время доминирует во всем мире.

Транспортные средства с передним приводом, как правило, страдают от крутящего момента при резком ускорении. Это вызвано разной длиной приводного вала, что, в свою очередь, приводит к разным углам падения в шарнирах приводного вала. Чем дальше эти шарниры сочленяются, тем менее эффективно они передают крутящий момент на колеса.

Конструктивные характеристики переднего привода

Среднемоторный, передний привод ( компоновка MF ): Renault 4 со средним расположением двигателя, переднеприводная компоновка обеспечивает большее расстояние между передними дверями и колесными арками и короткий передний свес .

Продольно расположенный передний двигатель, передний привод (продольная компоновка FF): Продольная компоновка Auto Union 1000 (сегодня Audi) заменила передние поперечные двигатели DKW F89 в 1950-х годах.

Читать еще:  Бумажная модель двигателя схема

Поперечный передний двигатель, передний привод (поперечная компоновка FF): Fiat 128 пошел по стопам Autobianchi Primula .

Валы привода на передние колеса

В автомобилях с передним приводом приводные валы передают привод непосредственно от дифференциала на передние колеса. Короткий внутренний поворотный вал нарезан на шестерню дифференциала, а внешний поворотный вал — на ступицу переднего колеса. Каждый короткий вал имеет вилку или кожух для размещения универсального шарнира на каждом конце соединительного промежуточного вала.

Универсальные шарниры позволяют валу продолжать вращаться, учитывая при этом изменения из-за движения подвески, такие как длина и горизонтальный угол вала, а также угол вала при повороте рулевого управления. Универсальные шарниры с постоянными угловыми скоростями обычно используются для плавной передачи мощности между компонентами. Внутренний универсал может быть врезным или треножным. Штатив прикреплен к промежуточному валу и удерживается стопорным кольцом. Шарик, опирающийся на игольчатые роликоподшипники, прикреплен к каждой стойке штатива, и они скользят на цапфе внутри ярма. Это учитывает изменения длины вала и горизонтального угла. Привод передается через цапфу и шарики для вращения вала.

Внешний универсальный шарнир допускает большие угловые изменения, но не длину вала. Обычно это шарикоподшипник с сепаратором с внутренним кольцом, насаженным на промежуточный вал. В ярме образуется внешняя обойма. Обойма удерживает шарики в пазах обеих дорожек. Шарики передают привод от вала к ступице и позволяют изменять горизонтальный угол и обеспечивать широкий угол поворота. Гибкий резиновый чехол, прикрепленный к каждому стыку, удерживает жир и не пропускает грязь и влагу.

Если дифференциал расположен не по средней линии автомобиля, можно установить промежуточный вал для обеспечения равной длины приводных валов с каждой стороны. Это сохраняет углы приводного вала равными с обеих сторон и помогает предотвратить неравномерность рулевого управления и вибрацию. Внешний конец промежуточного вала опирается на подшипник, прикрепленный к картеру коробки передач, а универсальный шарнир способствует выравниванию. В некоторых случаях с одной стороны используется более длинный приводной вал. Может быть установлен резиновый динамический демпфер для поглощения вибраций.

Двигатели с поперечным типом расположения


Двигатели, обладающие поперечным типом расположения в подкапотном пространстве, устанавливают перпендикулярно относительно направления движения. Такие моторы обладают горизонтальным расположением в моторном отсеке. Поперечно устанавливаемые двигатели, будто правило, применяют в конструкциях переднеприводных автомобилей с передним расположением силовых агрегатов.

Началом эры моторов с поперечным типом расположения принято находить период конструирования первых моделей Mini. Конструкторы британского бренда одними из первых при помощи тяг обеспечили передачу момента от двигателя к колесам. Таким революционным решением была решена задача максимально эффективно использовать крошечное по меркам того времени подкапотное пространство автомобиля, наделив его будет мощным мотором.

При помощи поперечной компоновки мотора инженерам Мини удалось втиснуть двигатель с относительно большим рабочим объемом в моторный отсек компактной городской машины. Впрочем, на полноценных суперкарах поперечная компоновка двигателя использовалась будет редко. Одной из немногих моделей класса суперкаров с двигателем, установленным поперечно, является Lamborgini Miura.

Одной из главных особенностей «поперечных» моторов называют разную длину валов привода, передающих моторную тягу от двигателя к колесам. Дело в том, что конструкторам пришлось устанавливать коробку передач с одной стороны от двигателя, расположенного по центру моторного отсека, в связи с чем валы приводы, установленные чрез ШРУСы (шарниры равных угловых скоростей) должны быть разной длины, что сказывается на равномерности износа этих элементов. В отличие от поперечно устанавливаемых силовых агрегатов, при продольном расположении двигателя валы привода имеют одинаковую длину, ведь тут двигатель и коробка передач устанавливаются «друг за другом» по одной осевой линии.

Поперечная компоновка силового агрегата скоро стала нормой при конструировании компактных городских автомобилей массовых брендов. Обыкновенно поперечно устанавливаемые двигатели имеют относительно небольшой пролетарий объем и не более четырех цилиндров. Впрочем, отдельный автопроизводители используют поперечную компоновку для шести- и даже восьмицилиндровых моторов. В этом случае, будто правило, применяется V-образное их благосклонность.

Главная причина широкого распространения поперечного расположения двигателей – максимальная эффективность использования моторного отсека при небольшом шасси и общих габаритах автомобиля. Установив двигатель в подкапотном пространстве поперечно, разработчик получает гораздо больше свободного пространства для компоновки и оформления салона при одинаковых внешних габаритах с автомобилем, где мотор устанавливают вдоль. Особливо ценно такое качество машины в условиях городской эксплуатации с минимальным количеством свободного пространства для парковки.

Читать еще:  Wwti что значит на двигатели

Сюда же стоит добавить переднеприводный образ трансмиссии, исключающий организацию центрального тоннеля в салоне автомобиля для карданного вала. Плоский пол и максимально просторный салон – одни из ключевых элементов комфорта и эргономики современных компактных автомобилей для города.

Установленный спереди поперечно двигатель оказывает определенное воздействие и на характеристики динамики движения машины. На автомобилях с подобной компоновкой основная доля массы всего автомобиля приходится на переднюю колесную ось и переднюю подвеску. Таким образом инженеры решают одну из главных задач, заключающуюся в обеспечении тяги на ведущие колеса с минимальными потерями.

Кроме того, такие автомобили более прогнозируемы и послушны в управлении на скользком покрытии. А отсутствие дополнительных компонентов трансмиссии не лишь позволяет уменьшить общую массу автомобиля, однако и снижает себестоимость производства модели в целом.

К сожалению, у образцов моделей с поперечным расположением силового агрегата кушать вполне конкретные недостатки. Этак, для моторов такого типа противопоказано увеличение показателя крутящего момента. Это обусловлено все той же разницей размеров тяг. Углы падения для двух разновеликих валов будут различными, а чем длиннее вал, тем будет меньше его показатель жесткости на кручение. В свою очередность, это провоцирует падение эффективности передачи тяги от двигателя к колесам и вызывая нужда подруливания.

В борьбе с такой особенностью разработчикам пришлось прибегнуть к определенных инженерным уловкам. Этак, например, одним из способов уравновешивания показателя «крутильной жесткости» является изготовление одного из валов полым, а другого – сплошным. Подобное решение призвано сбалансировать передачу крутящего момента разновеликим валами. Первыми, кто воплотил такую инженерную задумку в реальность, стали инженеры концерна Ford при разработке одной из первых поколений хэтбека Fiesta.

Помимо указанного инженерного недостатка, поперечное благосклонность автомобильного двигателя имеет и более банальные минусы. Такие моторы жестко ограничены с точки зрения возможности перемещения их в моторном отсеке, поскольку занимают максимально возможное пространство с обеих сторон от внутренних поверхностей передних крыльев машины. Конечно и возможность увеличения мощности поперечно ориентированного мотора совершенно невелика. Именно поэтому отдельный производители спорткаров, выбравших подобный образ расположения мотора у своего автомобиля, предпочитают среднемоторный вариант установки силового агрегата.

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.

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.
  • голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector