Readdoma: Průvodce Moderním Uspořádáním Osobních Automobilů

2023 Autor: Natalie MacDonald | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-21 02:36

Čím se osobní automobil liší od exotičtějších dopravních prostředků? Odpověď se zdá být jednoduchá. Čtyři kola, motor, který je všechny nebo jen polovinu točí, kabina pro cestující. Volitelně - střecha nad jejich hlavami a alespoň nějaký druh kufru. Existuje však spousta způsobů, jak to všechno dát dohromady. Vědecky řečeno - skládat. Promluvme si o nejběžnějších na moderních automobilech. A ty, které se neujaly, necháme na automobilové historiky

Shromažďujeme všechny materiály z tohoto cyklu pod značkou číst domy

Proč jsou některé možnosti umístění pohonné jednotky, prostoru pro cestující a kufru populární, zatímco jiné ne? Protože na uspořádání vozu je mnoho požadavků. Je nutné, aby byla kabina prostorná, pro pohodlí cestujících a aby byla chráněna před nehodami. Motor, kufr a nápravy by měly být umístěny tak, aby byla hmotnost vozu rozložena co nejrovnoměrněji na kola vozu - záleží na tom, jak dobře zrychlí, zabrzdí a zatočí. Existují také požadavky na aerodynamiku, viditelnost, průchodnost - konečně pro design. A ano, interiér a všechny jednotky musí zapadat do daných rozměrů. Koneckonců, každý centimetr délky navíc znamená nejen potíže s parkováním, ale také další hmotnost vozu a v konečném důsledku i vyšší cenu.

Je jasné, že ideální rozložení, které splňuje všechna kritéria, stejně dobře neexistuje - inženýři musí dělat kompromisy v závislosti na úkolu, který jim byl přidělen. A teď, vyzbrojeni těmito znalostmi, pojďme se podívat na možnosti, které obvykle volí.

Pohon předních kol

Motor a převodovka - přední příčná

Myšlenka na pohon předních kol se zrodila mnohem později než samotné auto, ale bylo obtížné ji realizovat. Aby se hnací kolo mohlo otáčet a otáčet, bylo zapotřebí spolehlivých kloubů. Když se konečně objevily, toto uspořádání se rychle stalo nejoblíbenějším.

Koneckonců, pokud dáte motor a skříň přes stroj, pak již není potřeba drahé kuželové ozubené kolo a hnací náprava jsou jen dva hnací hřídele se stejnými závěsy. A všechny jsou umístěny v motorovém prostoru. Výsledkem je, že vůz je prostorný a má velký kufr (je-li potřeba). Takto fungují naše G8, KiRio, ToyotCamry a miliony dalších hatchbacků, sedanů a crossoverů s pohonem předních kol. Vypadá to jako sen, ne rozložení!

Jeho nevýhodou je, že velký motor s boxem napříč prostě nesedí. Maximum, které by mohlo být tak zaseknuto v motorovém prostoru, je řadová „šestka“u Volva S80. A silný motor nemá smysl: během akcelerace auto „dřepí“na zadní nápravě, přední kola jsou odlehčená a se silným motorem jednoduše sklouzávají, což nutí inženýry vyřešit nový problém.

Motor a převodovka - podélně vpředu

Další varianta uspořádání předních kol je s motorem uloženým podélně před přední nápravou. Převodovka je pak někde pod palubní deskou a zkosený koncový pohon je mezi motorem a převodovkou (přesněji uvnitř převodovky, ale blíže k motoru). V ruské historii existuje takový design - to je Moskvich-2141. A na světě jsou nejznámějšími vozy Audi - verze bez pohonu všech kol.

Teoreticky neexistují žádná omezení týkající se velikosti motoru, ale v praxi mají automobily s velkým motorem příliš dlouhý přední převis. A co je nejdůležitější, přední náprava je přetížená. Ano, takové auto zrychluje lépe. Zatočí se ale špatně a horší zpomalí, protože nezatížená zadní kola mohou jen málo pomoci.

Pohon zadních kol

Motor a převodovka - podélně vpředu

Motor stojící podélně pod kapotou, převodovka zasahující do salonu, kardan a zadní náprava s kuželovým koncovým pohonem - podobné uspořádání dominovalo automobilovému světu až do 80. let 20. století. To byla naše vítězství, Volha a Zhiguli. Stejné schéma se používá k výrobě BMW, Mercedes-Benz třídy S, MazdMX-5, Chevrolet Camaro a řady výkonných sedanů a sportovních vozů. Stručně řečeno, skutečná „klasika“!

Klasika, což je dobré, protože pod dlouhou kapotu můžete nainstalovat oh-oh-velmi velký a výkonný motor. A špatnou věcí je věčný nedostatek „přilnavosti“hnacích zadních kol, která mají obvykle menší váhu. Ve snaze naložit zadní nápravu inženýři posunou motor zpět … a získají další nevýhodu „klasických“automobilů - není to nejprostornější, i když dokonce ani dvoumístný sedan.

Trend přechodu motoru na rozvor, jak se očekávalo, přinesli Japonci absurdně. V roce 1990 představili auto s motorem umístěným … pod sedadlem řidiče! A nebylo to sportovní auto, ale minivan - ToyotPrevi (na domácím trhu - ToyotEstima). Vyráběl se deset let, měl také verzi s pohonem všech kol, ale v příští generaci se podle očekávání „přesunul“na levnější platformu s pohonem předních kol od Camry.

Motor - podélně vpředu, skříň - vzadu

Někteří výrobci používají jiný způsob vyrovnávání rozložení hmotnosti a pohybují pouze převodovkou dozadu. Toto uspořádání se nazývá Transaxle. Kromě toho se na jeho základě vyráběly nejen sportovní vozy v různých letech (například Chevrolet Corvette C7 a Maserati z předchozích let), ale také docela triviální vozy - jako řada Volvo 300. Je pravda, že tento systém je stále považován za nepříliš praktický, a proto neobdržel distribuci mimo třídu sportovních kupé.

Motor a převodovka - podélně vzadu

Ve skutečnosti je snadné načíst zadní pohonné jednotky - stačí jej přenést do kufru … motoru. Velmi velká se tam nevejde, ale ani vy, ani kardan, ani centrální tunel, který ji zakrývá. Jednoduchost a kompaktnost tohoto designu najednou přilákala tvůrce malých „lidových“automobilů, ať už to byl VW Beetle, Fiat 500 nebo naše „Zaporozhets“.

Řízení těchto aut se však ukázalo jako obtížné. Těžké krmení se při sebemenší zámince dostalo do smyku, nedostatečně naložená přední kola ne vždy nasměrovala auto tam, kam chtěl řidič. A nákladový prostor vpředu se díky baculatým podběhům kol a řízení neukazuje příliš velký.

Proto se nyní vyrábí pouze Porsche 911 se zadním motorem, jehož majitelé se o objem kufru příliš nestarají. Ale se silně naloženou zadní nápravou sportovní vůz dokonale akceleruje a brzdí. No, nebo nastavit do strany, pokud řidič není dostatečně zkušený.

Motor a převodovka - příčně vzadu

Kromě Porsche má motor vzadu také krátký Smart. Jeho motor je tak kompaktní, že se vejde přes zadní kola! A nad ním je ještě málo místa pro zavazadla - ale před prostorem pro cestující nemá auto nic jiného než světlomety a chladič.

Motor a převodovka - uprostřed příčně

Jak rovnoměrně rozdělit hmotnost motoru mezi nápravy? Zjevnou odpovědí je vycentrovat to. Tam, kde většina aut má salon. S pohodlím a prostorem v takovém uspořádání nelze počítat, ale existují auta, která je nepotřebují. Mluvíme o sportovních vozech určených pro dva cestující.

Ve skutečnosti nejsou motory umístěny zcela uprostřed, ale přesto blíže k zádi - hned za dvojicí sedadel. Menší se vejdou napříč a motorový prostor je kompaktnější. Malý Lotus Elise, Alpine A110, ToyotMR2 …

Motor a převodovka - podélně uprostřed

Pokud potřebujete v základně namontovat obrovský V8 nebo V12 - ve Ferrari, McLarenu a dalších velkých superautách - pak musí být motor umístěn podél, ještě více se tlačit do prostoru pro cestující. Ale takový motor se často promění v atraktivní designový prvek otevřený do očí pod skleněným krytem.

Díky vynikajícímu rozložení hmotnosti jsou vozy se středními motory ovládány chladně, nemají žádné problémy s brzděním ani s akcelerací. Tyto výhody více než kompenzují nedostatek místa pro vaši milovanou tchyni. Již dlouho však bylo vynalezeno, jak dosáhnout dobrého zrychlení na jakémkoli povrchu bez zatlačení motoru do kabiny. K tomu musí být všechna kola vedena.

Pohon čtyř kol

Motor a převodovka - podélně vpředu

Zpočátku byl u terénních vozidel vyžadován pohon všech kol, aby nezasekli v bahně nebo sněhu. „Klasické“uspořádání předního motoru bylo vzato jako základ, až poté, co byla do převodovky namontována další převodovka - převodovka. Díky tomu může motor současně otáčet jak přední, tak zadní kolo, a dokonce i na velmi kluzkém povrchu bude jedno z nich táhnout auto dopředu.

Další výhodou rozvržení rozdávání je relativní jednoduchost designu. A velkou nevýhodou je, že přední a zadní nápravu lze pevně spojit pouze na kluzkém povrchu. Při návratu na asfalt musí být přední náprava vypnutá (jinak je vůz méně ovládán) - a jeho hlavní převod, převodovka a hřídel, která je spojuje, se stanou mrtvou zátěží. Nicméně takový zásuvný pohon všech kol se stále používá v mnoha skutečných džípech a dodávkách, včetně našeho UAZ.

V moderních silných automobilech, které při akceleraci na asfaltu potřebují pomoc předních kol, je v rozvodovce zabudován diferenciál, kterým může být pohon všech kol trvalý. Nebo místo toho namontují spojku, která v případě potřeby automaticky spojí přední nápravu. Takto fungují verze „klasických“sedanů nebo kupé s pohonem všech kol. A zároveň crossovery vytvořené na jejich platformě. S moderním vývojem elektroniky může pouze velmi zkušený řidič pociťovat rozdíl mezi těmito schématy na cestách.

Pokud byl polotovar pro auto se všemi předními původně pohonem předních kol, nezáleží na tom. U automobilů s podélně stojícím motorem je ještě snazší přestavět na 4WD. Do převodovky je integrován středový diferenciál, je přidán kloubový hřídel a zadní pohon, stejně jako u automobilů s pohonem zadních kol - a nyní je připraven model Audi s typovým štítkem quattro. Nebo Subaru s jeho slavným symetrickým pohonem všech kol.

Motor a převodovka - přední příčná

Ještě populárnější jsou dnes crossovery a sedany s pohonem všech kol s příčným motorem a základním pohonem předních kol. Moment na zadní kola přenáší přídavná kuželová převodovka v krabici, kardanový hřídel a lamelová spojka. Na asfaltu jsou taková auta ve skutečnosti pohonem předních kol, ale když přední kola začnou prokluzovat, spojka se zablokuje (dříve se mechanicky zablokovala, ale nyní - na příkaz elektroniky) a zadní náprava přijde na pomoc. Crossover se však někdy dokáže zaseknout ještě rychleji. Kromě toho mají spojky tendenci se v terénu přehřívat - a vůz se dočasně změní v pohon předních kol. Pro výlety po zasněžené silnici k chatě však takový design dokonale vyhovuje - protože je levný a praktický.

Motor a převodovka - podélně vzadu

U modelu Porsche 911 se zadními motory jsou hnací kola vždy dokonale naložená. Ani široké válečky na zadní nápravě však nestačí k realizaci plného výkonu jejího motoru. Inženýři proto vyrobili verzi sportovního vozu s pohonem všech kol. Ačkoli fanoušci značky stále považují za skutečné Porsche pouze auto s pohonem všech kol.

V uspořádání devíti set jedenáctého pohonu všech kol byl ke kanonické konstrukci přidán kardan od převodovky k přední nápravě, a tedy druhý kuželový hlavní převod (první je skryt v krabici). Výsledkem je, že vůz vypadá jako dozadu obrácené Audi quattro. Pouze v Porsche není středový diferenciál - druhá náprava je spojena spojkou. Vzhledem k tomu, že se od předních kol neočekávají supervelmoci - jejich zatížení je stále slabé a musí také otáčet autem …

Motor a převodovka - podélně uprostřed

Je zřejmé, že pohon všech kol nebude rušit superauta. Většina z těchto výkonných a dokonce super výkonných strojů se však bez ní obejde. Nakonec je těžší připojit pohon všech kol k automobilu se středním motorem - hnané nápravy jsou na obou stranách motoru.

Lamborghini je ochotnější použít toto uspořádání než ostatní - většina automobilů, které nyní vyrábí, má pohon všech kol. U tohoto uspořádání je hnací hřídel od převodovky k přední nápravě vedena na stranu motoru a někdy skrz ni. Zvláštní zmínku si zaslouží Bugatti Veyron, kde je převodovka instalována před motorem a hřídel procházející kolem motoru přenáší rotaci na zadní kola.

Bonus

Je nemožné nezmínit ještě jedno uspořádání, když je pohon plný a existují … dva motory! Toto schéma se používá u hybridních verzí jejich modelů, například značek Peugeot a Lexus. V jejich vozidlech pohání spalovací motor přední kola a elektrický motor pohání zadní kola. A je jasné, že ne vždy mají pohon všech kol, ale pouze tehdy, když elektronika vydá povel k připojení zadní nápravy. Elektromotory vzadu mají navíc obvykle nízkou spotřebu a jsou potřebné pouze k tomu, aby pomohly autu pohybovat se po kluzkém povrchu.

A uspořádání dvou motorů s lehkou rukou Elona Muska přijali výrobci elektrických vozidel. A možná po desíti letech to bude ona, komu se už bude říkat „klasika“…