Поперечное расположение двигателя
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Поперечное расположение двигателя

Типы расположения двигателей автомобилей | Интересные факты

Поперечное и продольное расположение двигателей: За и против


Поперечный тип установки автомобильных моторов доминирует в современном автомобильном конструировании, однако, по мнению некоторых специалистов, именно продольно расположенные двигатели обеспечивают максимальную производительность. Каково же соотношение этих двух видов расположения силовых агрегатов друг по отношению к другу?

Стоит отметить, что помимо технических характеристик и показателей эффективности работы, способ ориентации двигателя в подкапотном пространстве автомобиля оказывает немалое влияние и на дизайн машины. Разрабатывая автомобильный двигатель, инженеры должны ответить одновременно на несколько вопросов: как устанавливать мотор, если модель машины будет заднеприводной? Каким образом организовать свободное пространство для остальных узлов и агрегатов, размещающихся под капотом автомобиля? Какую нагрузку окажет масса мотора на кузов машины?

Другим весьма существенным моментом будет вопрос агрегатирования с разрабатываемым двигателем уже существующих трансмиссий. Ведь от этого будет зависеть общее впечатление от способностей автомобиля.

Рассматривая переднеприводные автомобили с любой из возможных ориентаций двигателей (поперечной или продольной), можно сказать, что у каждого из них имеются определенные преимущества и недостатки, влияющие как на управление автомобилем, так и на его технические характеристики. Оценка совокупности всех особенностей и является основой для выбора разработчиками той или иной модели автомобиля.

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, как правило, применяют в конструкциях переднеприводных автомобилей с передним расположением силовых агрегатов.

Началом эры моторов с поперечным типом расположения принято считать 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 довольно 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 довольно 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 через 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 здесь двигатель и коробка передач устанавливаются «друг за другом» по одной осевой линии.

Поперечная компоновка силового агрегата быстро стала нормой при конструировании компактных городских автомобилей массовых брендов. Обычно поперечно устанавливаемые двигатели имеют относительно небольшой рабочий объем и не более четырех цилиндров. Впрочем, некоторые автопроизводители используют поперечную компоновку для шести- и даже восьмицилиндровых моторов. В этом случае, как правило, применяется V-образное их расположение.

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 значительно больше свободного пространства для компоновки и оформления салона при одинаковых внешних габаритах с автомобилем, где мотор устанавливают вдоль. Особенно ценно такое качество машины в условиях городской эксплуатации с минимальным количеством свободного пространства для парковки.

Сюда же стоит добавить переднеприводный тип 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 влияние и на характеристики динамики движения машины. На автомобилях с подобной компоновкой основная часть 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 только позволяет уменьшить общую массу автомобиля, но и снижает себестоимость производства модели в целом.

К сожалению, у образцов моделей с поперечным расположением силового агрегата есть вполне конкретные недостатки. Так, 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 очередь, это провоцирует падение эффективности передачи тяги от двигателя к колесам и вызывая необходимость подруливания.

В борьбе с такой особенностью разработчикам пришлось прибегнуть к определенных инженерным уловкам. Так, 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 расположение 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. Да и возможность увеличения мощности поперечно ориентированного мотора совсем невелика. Именно поэтому некоторые производители спорткаров, выбравших подобный тип расположения мотора у своего автомобиля, предпочитают среднемоторный вариант установки силового агрегата.

Двигатели с продольным типом расположения


Продольная компоновка силовых агрегатов в настоящее время, как правило, используется для заднеприводных автомобилей. Смонтированные точно по осевой линии машины, «продольные» моторы обеспечивают прямой путь вырабатываемой тяги от коленчатого вала к коробке передач.

Еще одним плюсом «продольных» моторов является меньший в сравнении с поперечно ориентированными аналогами уровень вибраций, вызываемых работой мотора. Однако несмотря на, казалось бы, максимально эффектную передачу мощности мотора, с инженерной точки зрения с продольно ориентированными моторами тоже не все так просто. В первую очередь, трудности возникают именно с реализацией эффективности тяги. Ведь энергия вращения от «продольного» мотора должна поменять направление на 90 градусов, а для этого приходится применять дифференциальный колесный привод. Для двигателя продольной компоновки требуется заметно больше места в моторном отсеке, ввиду чего нередко страдает эргономика и удобство салона машины.

На современных автомобилях продольное расположение мотора используется обычно при конструировании спорткаров с приводом на заднюю ось (как правило, для таких машин используется заднемоторная или среднемоторная компоновка), нередко продольно установленный двигатель можно встретить и под капотом большого полноприводного внедорожника. Это объясняется более широкими возможностями, которые предоставляет продольно ориентированный двигатель для реализации полноприводного функционала при помощи вязкостной муфты и дифференциала Торсен.

Подводя итог, необходимо сказать, что безусловного противопоставления двух представленных типов расположения двигателя быть не может. Ведь помимо типа установки агрегата в моторном отсеке на эффективность автомобиля в целом влияют такие факторы, как тип привода, передне- задне- или среднемоторное расположение двигателя. Очевидно, что наличие карданного вала в совокупности с тем или иным типом привода обеспечивает совершенно разное «поведение» автомобиля на дороге.

Другой немаловажный фактор для оценки эффективности типа расположения мотора – габариты автомобиля. Так, для компактных городских машин поперечная установка мотора будет наиболее оптимальной.

Классификация двигателей автомобиля и их маркировка

Двигатели классифицируется по ряду характеристик:

  • Число тактов. Большинство автомобильных двигателей работает и четырехтактном цикле.
  • Расположение цилиндров. Чем больше цилиндров,тем ровнее ход двигателя, поскольку тем меньше интервал времени между механическими импульсами, создаваемыми во время рабочих тактов. В рядном двигателе все цилиндры расположены в один ряд.

Четырех-, пяти- и шестицилиндровые двигатели, как правило, по конструкции — рядные двигатели.

У V образных двигателей, например V-6 или V-8, цилиндры попарно установлены под углом друг к другу в два ряда, напоминая букву V.

Рис. Варианты расположения цилиндров в автомобильном двигателе

  • Продольное или поперечное расположение двигателя. Двигатели устанавливаются вдоль продольной оси автомобиля (продольное расположение) или поперек нее (поперечное расположение). Один и тот же двигатель в разных моделях автомобилей может быть установлен по-разному.

Рис. Типичная схема компоновки ходовой части заднеприводного автомобиля с передним расположением двигателя

Рис. Два варианта расположения двигателя в переднеприводном автомобиле

Рис. V-образный шестицилиндровый двигатель, установленный в моторном отсеке переднеприводного автомобиля с продольным расположением двигателя

Хотя, может быть, и можно смонтировать один и тот же двигатель в разных моделях автомобилей, как с продольным, так и с поперечным расположением, однако комплектующие в обоих случаях могут оказаться не взаимозаменяемыми. Разными могут быть не только блоки цилиндров и коленчатые валы, но и водяные насосы.

Читать еще:  Коробка передач зф 16 схема переключения
  • Количество и размещение клапанов и распределительных валов. Количество и размещение клапанов и распределительных валов является определяющим фактором в работе двигателя. В ранее выпускавшихся двигателях каждый цилиндр обычно оснащался одним впускным и одним выпускным клапаном. Во многих новых моделях двигателей каждый цилиндр оснащается двумя впускными и двумя выпускными клапанами. Клапаны приводятся в действие распределительным валом механизма газораспределения. Для достижения высокой скорости работы двигателя распределительный вал должен быть верхним (размещаться над клапанами). В некоторых двигателях для привода впускных и выпускных клапанов используются отдельные распределительные валы. При размещении распределительного вала в блоке цилиндров привод клапана осуществляется через толкатель клапана, штангу толкателя клапана и клапанное коромысло. Такой тип двигателя называется двигателем с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала. В двигателе с верхним расположением распределительного вала он стоит в головке блока цилиндров над клапанами. Если двигатель оснащен механизмом газораспределения с одним верхним распределительным валом, то для его обозначения используется аббревиатура SOHC (single overhead camshaft). Двигатель, оснащенный механизмом газораспределения с двумя верхними распределительными валами, обозначается аббревиатурой DOHC (double overhead camshaft).

Рис. Разрез двигателя с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала, на котором видны поршень, клапан, пружина клапана, клапанное коромысло и штанга толкателя клапана

Рис. Варианты размещения распределительного вала

Рис. Внешний вид V образного шестицилиндрового двигателя, оснащенного клапанным механизмом с двумя верхними распределительными валами, со снятыми крышками головок блока цилиндров и зубчатым ремнем привода распределительных валов

  • Вид топлива. В большинстве двигателей в качестве топлива используется бензин, хотя выпускаются двигатели, работающие на метиловом спирте, природном газе, пропане, дизельном топливе.

В V-образном двигателе цилиндры расположены в два ряда. Таким образом, в двигателе схемы SOHC (с одним верхним распределительным валом) используется два распределительных вала — по одному в каждом ряду цилиндров. В двигателе схемы DOHC (с двумя верхними распределительными валами) используется четыре распределительных вала — по два в каждом ряду цилиндров.

  • Способ охлаждения. В большинстве двигателей используется жидкостное охлаждение, но раньше выпускались двигатели и с воздушным охлаждением.
  • Механизм впуска топпивно-воздушной смеси. Если топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры под нормальным давлением воздуха, такой двигатель называется безнаддувным. Для повышения мощности двигатели оснащаются турбокомпрессором или механическим компрессором для принудительного нагнетания смеси.
  • Код двигателя по идентификационному номеру автомобиля (VIN). Приступая к техническому обслуживанию двигателя, необходимо прежде всего правильно расшифровать маркировку автомобиля, чтобы не ошибиться при заказе запчастей и заказать именно те, которые подходят к данному двигателю. Во-первых, автомобиль идентифицируется по названию компании-производителя, названию модели и году выпуска модели. Например:
    • Производитель: Chevrolet
    • Модель: Blazer
    • Год: 1998.

Точно установить год выпуска автомобиля бывает непросто. Выпуск новой модели, объявленной в продажу на будущий год, может начаться уже в январе предшествующего ему года. Обычно, но не всегда, выпуск моделей нового года начинается в сентябре-октябре текущего года. Вот почему идентификационный номер (VIN), которым маркируются автомобили, столь важен. Пример идентификационного номера показан на рисунке.

Рис. Фотография внешнего вида идентификационного номера автомобиля (VIN), который виден через ветровое стекло автомобиля

Начиная с 1981 г. все производители автомобилей маркируют автомобили этим 17-значным номером. Хотя часть из семнадцати позиций номера кодируется каждым производителем по собственному усмотрению, но есть позиции, правила кодирования которых жестко регламентированы. Например:

  • Первый знак (буква или цифра) указывает страну происхождения.
    • 1 — США
    • 2 — Канада
    • 3 — Мексика
    • 4 — США
    • 6 — Австралия
    • 9 — Бразилия
    • J — Япония
    • К — Корея
    • L — Тайвань
    • S — Англия
    • V — Франция
    • W — Германия
    • Y — Швеция
    • Z — Италия
  • Четвертый или пятый знак идентификационного номера обычно означает код модели.
  • Восьмой знак номера обычно означает код двигателя (некоторые двигатели не удается идентифицировать по VIN-номеру).
  • В десятой позиции номера на всех моделях указывается код года выпуска, в соответствии с таблицей, приведенной ниже.

Таблица кодировки года выпуска

  • А — 1980
  • В — 1981
  • С — 1982
  • D — 1983
  • Е — 1984
  • F — 1985
  • G — 1986
  • Н — 1987
  • J — 1988
  • К — 1989
  • L — 1990
  • М — 1991
  • N — 1992
  • Р — 1993
  • R — 1994
  • S — 1995
  • T — 1996
  • V — 1997
  • W — 1998
  • X — 1999
  • Y — 2000
  • 1 — 2001
  • 2 — 2002
  • 3 — 2003
  • 4 — 2004
  • 5 — 2005
  • 6 — 2006
  • 7 — 2007
  • 8 — 2008
  • 9 — 2009

Что такое Юлианское представление даты?

Изменения в конструкцию и комплектацию двигателя вносятся постоянно. Для технических специалистов информация о том, с какого момента вступило в силу то или иное изменение, сообщается в сервисных бюллетенях, руководствах по техническому обслуживанию и каталогах комплектующих — как правило, либо в виде граничного номера автомобиля, либо в виде Юлианской даты. Юлианская дата представляет собой просто порядковый номер дня года. Например, первое января в Юлианском представлении — это день 001, а 31 декабря, обычно, — день 365. Юлианское представление даты широко используется в промышленности. Само название связано с Юлием Цезарем, который впервые ввел календарь, в котором продолжительность года составляла 365 дней, а раз в четыре года — 366 дней. Выпускаются календари, в которых указаны Юлианские даты всех дней в году, что упрощает использование этой формы представления даты.

Прямая сила. Почему авто с продольными моторами быстрее, чем с поперечными

Автомобилестроение в своей истории проходило через многие варианты конструкций. Отталкиваясь от классической схемы, инженеры перебирали перспективные идеи и выпускали необычные автомобили с непривычным сейчас видом. Были заднемоторные кузова с выдвинутой вперед кабиной. Существовали среднемоторные минивэны и т.д. Часть этих конструкций нашло применение в грузовиках, в автобусах или в спортивных болидах, однако в массовых легковых машинах закрепилось две компоновки: с продольным расположением мотора и с поперечным.

Вал и коробка в салоне

Продольная конструкция считается классической и зачастую комплектуется заднеприводной трансмиссией. Еще в начале прошлого века, на заре массового автомобилестроения 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 сбалансированную конструкцию с ровным распределением массы по кузову. Такой автомобиль хорошо вел себя в поворотах, прекрасно стабилизировался при заносе и относительно хорошо управлялся даже в сложных ситуациях на скользкой трассе. Единственным недостатком такой компоновки был дефицит свободного пространства 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, даже обладая огромными габаритами. По такому пути пошел американский автопром. Но огромные «дредноуты» не помещались в тесных европейских городах. Пришлось конструкторам для рынков Старого Света придумывать нечто особенное.

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.

Читать еще:  Новый мицубиси аутлендер 2018

Недостаточная поворачиваемость

Между тем, поперечная компоновка хороша лишь до определенного уровня. Главный ее недостаток – 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.

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 разворачивать мотор продольно.

Для самых сильных

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, поперечная компоновка используется и для компактных кроссоверов, таких как Volkswagen Tiguan, Nissan Qashqai и др.

Однако 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, она помогает забираться на крутые склоны с пугающим углом уклона.

Продольная схема используется также в дорогих премиальных машинах с мощными моторами, которые просто не помещаются под капотом поперечно. Такая же схема находит почитателей и среди производителей дорогих спортивных машин. Она реализована на культовых американских моделях, таких как Ford Mustang, Dodge Charger, Chevrolet Camaro и пр.

В общем, поперечный мотор позволяет сделать автомобиль компактным, но просторным, а поперечная компоновка справедлива для мощных и быстрых машин.

Какое расположение мотора в электропиле лучше, продольное или поперечное?

Выбирая цепную электрическую пилу, проведите воображаемую прямую линию вдоль шины инструмента. Если двигатель размещен вдоль этой линии – это пила с продольным расположением двигателя. Если же мотор установлен перпендикулярно к этой воображаемой оси, то вы держите в руках пилу с поперечным расположением двигателя. Компоновка и строение таких двигателей различны, что, несомненно, по-разному сказывается на работе электрической пилы, ее продуктивности и комфортности.

Относительно поперечного или продольного расположения двигателя существует множество различных мнений и теорий, поэтому скажем сразу: и та и другая электропилы эффективны и удобны в работе, но некоторые нюансы при выборе все же стоит учитывать.

Главный ориентир при выборе, это ответ на вопрос: для чего мне нужна электропила? Если вы собираетесь лазать по деревьям, спиливая ветки или же пилить деревья и кусты в саду возле дома, то, конечно, нужно брать узкую и компактную пилу с продольным расположением мотора. Она удобнее в любых труднодоступных местах, маневренная и комфортная. Это продуманный прямолинейный инструмент, который не воспротивится, если вы наклоните его для пиления под любым углом и в разной плоскости – горизонтальной или вертикальной.

Если же ваша цель – распиловка бревен, для того, чтобы потом поколоть их на дрова, то смело берите электропилу с поперечным расположением мотора, она несколько дешевле. Такое расположение мотора ( поперек) более традиционное и применяется чаще. Поперечная пила легкая, что уменьшает нагрузку на спину во время работы, а также всегда более мощная и быстрая, а скорость и продуктивность работы – немаловажное преимущество. Бесспорно, такую пилу можно использовать и для формирования кроны деревьев, но приготовьтесь к тому, что поперечный мотор будет задевать ветки.

На удобство работы с электропилой влияет еще множество различных факторов, основные из которых мы постараемся рассмотреть.

Правильный баланс – залог легкой работы

Идеально сбалансированный инструмент – это тот, у которого центр тяжести находится ровно посредине. Работать электропилой с правильным балансом – одно удовольствие: ее не «ведет в сторону», не нужно напрягать все время руки, улучшая распределение веса инструмента. Такой правильной развесовкой отличаются электропилы с продольным расположением двигателя. Их конструкция представляет собой прямую линию: вот вам рука, а вот узкая пила – прямое продолжение руки, а также вектора направления силы. Это максимально удобно при эксплуатации и дает широкий простор для маневров, такой пилой сподручнее работать как вертикально, так и под нужным углом.

У пил с поперечным мотором, ось двигателя перпендикулярна шине электропилы, поэтому центр тяжести смещен. Из-за этого возникает небольшой дисбаланс во время работы – приходится постоянно удерживать равновесие пилы.

Мощность очень важна для успешного пиления

Если пиле не хватает мощности для перепиливания – это большая проблема. Поэтому следует учесть, что при одинаковой мощности мотора, пилы с поперечным и продольным двигателем ведут себя по-разному. Причина тому – различная конструкция двигателя.

У электрических пил с продольным расположением двигателя в редукторе установлена коническая зубчатая передача. Издержки передачи такого рода в том, что она не передает полностью мощность двигателя на пильную шину, частично съедая ее. Коэффициент полезного действия (КПД) – снижается до 85-90 процентов. У пил с поперечным расположением мотора такой проблемы не существует: боковой двигатель гарантирует стопроцентную передачу своей мощности.

Исходя из этого: продольная пила мощностью 2 кВт передаст на цепь 1,7-1,8 кВт, в зависимости от производителя. А пила с поперечным двигателем такой же мощности передаст все заявленные 2кВт на движение цепи, поэтому пилить она будет быстрее и качественнее.

Стоит отметить, что некоторые ведущие европейские бренды (к примеру немецкая Bosch) вообще не выпускают пилы с продольным расположением мотора из-за потери мощности при пилении.

Какая пила более надежная и долговечная?

Традиционная поперечная конструкция двигателя – проще, в ней нет сложного углового редуктора, который нужен для того, чтобы поворачивать ось вращения на 90 градусов.

Как показывает практика, у более простого редуктора пил с поперечным расположением шестеренки работают надежнее, чем у углового редуктора, который установлен в продольном двигателе. Таким образом, поперечные пилы надежнее и выносливее, у них меньше вероятность поломки мотора и длительнее срок службы.

Но, в то же время, учтите, что надежность мотора напрямую зависит от производителя. Понятно, что качественная немецкая электропила априори будет надежнее дешевой китайской модели, независимо от расположения двигателя.

Вес инструмента – тоже немаловажный фактор

Поскольку у пил с поперечным расположением мотора редуктор проще, то они и намного легче по весу. Понятно, что легкой пилой работать комфортнее – в процессе работы не так устает спина.

Кроме того, существует некоторый психологический нюанс. Дело в том, что вес поперечной пилы расположен ближе к телу работающего человека ( мотор сбоку и ближе к нам), а поэтому во время работы появляется ощущение, что инструмент легче где-то в два раза, чем такой же с продольным двигателем.

И напоследок важный момент: ощущения во время пуска

Электрическая пила с продольно установленным двигателем, при старте делает небольшой рывок в сторону. Это так называемое «подклинивание» – весьма неприятное ощущение, которое иногда даже вызывает обратную отдачу. Поэтому при выборе такой электропилы, обязательно ищите модель, у которой установлена система ограничения пускового тока – «плавный пуск».

У электропил с поперечным расположением мотора смягчать пуск нет необходимости, поскольку реактивное усилие на старте находится в плоскости реза. Этот фактор , а также лучшая скорость и мощность часто склоняют пользователей к выбору пилы с поперечным расположением двигателя, несмотря на их смещенный баланс.

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.

Читать еще:  Kalina cross 2017 изменения

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.

Продольное и поперечное расположение двигателя

Bones

Well-known member

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector