Стоит отметить, что помимо технических характеристик и показателей эффективности работы, способ ориентации двигателя в подкапотном пространстве автомобиля оказывает немалое влияние и на дизайн машины. , 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 (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 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 , 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 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, . 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.

Разновидность этой схемы с расположением места водителя между арками передних колёс снимает ограничение по высоте, однко при сохранении разумной ширины автомобиля место водителя в этому случае окажется единственным в переднем ряду сидений, а доступ к нему будет весьма затруднён, что существенно ограничивает применимость подобной компоновки.

Наконец, при расположении рабочего места водителя за осью передних колёс получается обычный автомобиль капотной компоновки с неэффективным использованием длины и неблагоприятной развесовкой порядка 40/60, а также стеснённым из-за вдающихся в салон арок передних колёс пространством для ног водителя и переднего пассажира - именно таких заднемоторных автомобилей было построено больше всего, так как такая компоновка позволяла применить наиболее привычный покупателям кузов типа «седан» (либо «фастбэк», «купе», «универсал», и так далее).

Ходовые качества

Главная особенность заднемоторной компоновки - обусловленная смещением центра тяжести автомобиля назад постоянная высокая загрузка задних ведущих колёс, на ось которых в случае легкового автомобиля приходится обычно 60-65 % от его общей массы, что обеспечивает их хорошее сцепление с дорожным покрытием, в том числе - при движении на подъём или по скользкой дороге. При разгоне задняя ось дополнительно динамически загружается, что ещё больше усиливает этот эффект. Поэтому при прочих равных заднемоторный автомобиль будет разгоняться несколько быстрее, чем построенный по иной компоновочной схеме, а также будет иметь лучшую проходимость и способность преодоления крутых подъёмов.

Это делает целесообразным применение заднемоторной компоновки с одной стороны - на быстроходных спортивных автомобилях, так как позволяет при той же мощности двигателя получить лучшие динамические характеристики, а c другой - на недорогом мало- или микролитражном автомобиле, где она даёт возможность применить более дешёвый и экономичный мотор меньшей мощности, не потеряв при этом необходимой динамичности и возможности преодоления подъёмов, что было особенно чувствительно в 1940-х - 60-х годах, когда мощность двигателей серийных европейских малолитражек была невелика и обычно не превышала 30…50 л.с.

Высокая проходимость заднемоторных автомобилей даже позволяла использовать их в качестве вездеходов со вполне серьёзными внедорожными характеристиками, великолепным примером чему может послужить германский Kübelwagen , построенный на базе «Жука» и широко использовавшийся Вермахтом, а также его наследник - Volkswagen 181 . Малая масса, гладкое днище и большой дорожный просвет в сочетании с портальными редукторами и самоблокирующимся дифференциалом на ведущей оси позволяли ему иметь проходимость на уровне использовавшегося союзниками «Виллиса» - при гораздо более простой и дешёвой в производстве конструкции. Не менее известна вездеходность «Запорожцев».

Если в задней части заднемоторного автомобиля расположено багажное отделение (над двигателем, непосредственно впереди или по бокам от него), положительные качества данной компоновки будут усиливаться по мере его заполнения багажом.

Между тем, концентрация массы позади заднего ведущего моста в сочетании с задним приводом обуславливают очень высокую склонность заднемоторных автомобилей к избыточной поворачиваемости и заносу (боковому скольжению задней оси в повороте), что в значительной степени усугубляется при попытке водителя замедлить движение или притормозить в повороте, приводящей к динамической разгрузке задней оси. На мощных и быстроходных заднемоторных автомобилях даже простого отпускания педали акселератора в высокоскоростном повороте может оказаться достаточно для того, чтобы задние колёса потеряли сцепление с дорогой с последующим заносом. Напротив, если водитель заднемоторного автомобиля, оттормозившись заранее на прямом участке перед поворотом, в самом повороте начинает плавно набирать скорость, задняя ось динамически догружается, сцепление задних колёс с покрытием достигает максимума, а занос практически исключается, что позволяет проходить поворот на более высокой скорости. Этим успешно пользуются опытные водители заднемоторных автомобилей в условиях соревнований, получая преимущество перед автомобилями иных конструктивных схем. Однако для повседневной езды такой их «сложный» характер может считаться нежелательным и даже опасным.

Та же самая особенность распределения массы обуславливает и такие недостатки заднемоторных автомобилей, как низкая курсовая устойчивость, недостаточная эффективность рулевого управления из-за малого сцепного усилия на передних колёсах - особенно на высоких скоростях и на дорогах с плохим коэффициентом сцепления, повышенная чувствительность к боковому ветру.

Частично компенсировать эти дефекты управляемости позволяют такие меры, как: применение более короткого V-образного или оппозитного двигателя, поперечное расположение силового агрегата, смещение пассажирского салона вперёд, правильный выбор кинематики задней подвески, а также - повышение давления в шинах задних колёс с одновременным увеличением угла наклона шкворней передних колёс в продольной плоскости (кастора); использование сзади колёс немного большей ширины и / или размерности, чем спереди; применение аэродинамического обвеса, догружающего переднюю ось при движении с высокими скоростями.

Стоит отметить, что распределение веса автомобиля по осям сильно зависит от его загрузки. Так, у заднемоторного автомобиля с кузовом «седан» при водителе и одном пассажире на переднем сиденье задняя ось существенно разгружается, что даёт практически идеальную развесовку - в то время, как у переднемоторного автомобиля в тех же условиях передняя ось оказывается перегруженной. Конструкторы «Татры-603» за счёт использования оптимальных конструктивных решений добились практически равномерного распределения веса автомобиля по осям - 47 % на переднюю ось и 53 % на заднюю при полной загрузке. Тем не менее, само по себе наличие массивных агрегатов в пространстве позади задней оси делает реакции автомобиля на действия водителя непривычными для основной массы водителей, и потому не вполне безопасными: в силу вступают обусловленные этим фактором приложенные к задней оси дополнительные центростремительные силы, стремящиеся развернуть автомобиль вокруг центра его тяжести. У автомобилей с тяжёлым двигателем спереди, особенно - переднеприводных с продольным размещением силового агрегата, аналогичный эффект также не является редкостью, но из-за привычки большинства водителей к поведению переднемоторного автомобиля угрозы безопасности движению он обычно не создаёт.

Современные заднемоторные автомобили часто имеют широкий набор электронных устройств, делающих управление ими комфортным и безопасным даже для водителя средней квалификации.

Применимость

Заднемоторная компоновка наиболее пригодна для сравнительно малоскоростных автомобилей вагонной компоновки, при которой передние сидения располагаются над, перед или между нишами передних колёс, что позволяет получить близкую к оптимальной развесовку - порядка 45/55. Именно так построены наиболее массовые заднемоторные автомобили - автобусы большой и средней вместимости, и именно таковы были многие концептуальные разработки заднемоторных автомобилей, такие как Stout Scarab , Ghia Selene, НАМИ-013, «Белка», ВНИИТЭ-ПТ и другие, а также один из наиболее удачных автомобилей, построенных по этой схеме - Volkswagen Typ 2 Transporter. Такая компоновка позволяет наиболее полно использовать длину автомобиля для размещения пассажиров - в очень компактных наружных габаритах легковой микролитражки появляется возможность разместить просторный салон с полноценными двумя («Белка») или даже тремя («Мультипла») рядами сидений. Особенно выигрышным при этом является использование «плоских» оппозитных двигателей, малая габаритная высота которых позволяет расположить над ними багажное отделение или получить ровный пол в микроавтобусе или фургоне, обеспечить тем самым удобную загрузку через расположенную сзади дверь. Впрочем, неизбежное в случае использования сравнительно высокого двигателя наличие только боковой двери для городского развозного фургончика зачастую не является существенным недостатком, так как погрузку-разгрузку в городе удобнее всего осуществлять именно набок, при парковке автомобиля на обочине дороги параллельно бордюру.

Между тем, на практике в серию шли преимущественно заднемоторные автомобили с капотной компоновкой и привычным публике традиционным трёхобъёмным кузовом «седан» (или реже двухобъёмным - «фастбэк», «хетчбэк», «комби» или «универсал»), в котором передний ряд сидений располагается сравнительно далеко позади передней оси, что сразу создавало неустранимое в рамках данной компоновки нарушение развесовки - задняя ось, на которую приходилось более 60 % массы автомобиля, оказывалась существенно перегруженной; отсюда - низкий уровень устойчивости и управляемости, часто усугубляемый неудачным выбором кинематики подвесок в угоду удешевлению.

В настоящее время заднемоторные легковые автомобили общего назначения практически не строятся, так как считается, что при современных скоростях движения заднемоторная компоновка не удовлетворяет требованиям безопасности, устойчивости и управляемости. Поэтому из легковых автомобилей по такой схеме строят обычно либо спортивные модели, для которых важно преимущество в разгонной динамике и способности проходить повороты на высокой скорости, при высокой квалификации водителя либо насыщенности автомобиля электронными системами, облегчающими управление им - Porsche 911 , либо малоскоростные сверхкомпактные городские микролитражные автомобили.

При этом неоднократно утверждалось, что современные технологии позволяют создать городской заднемоторный автомобиль, который был бы дешевле в производстве, чем переднеприводный, и превосходил бы аналогичную переднеприводную модель по потребительским качествам, но при этом соответствовал бы современным требованиям к устойчивости, управляемости и безопасности. Наиболее выигрышным здесь оказывается расположение силового агрегата под полом багажника при использовании кузова типа «хетчбэк», что позволяет решить основную проблему заднемоторной компоновки применительно к автомобилю данного класса - отсутствие вместительного отделения для багажа. Для этого, в свою очередь, необходимо создание достаточно компактного, а в первую очередь - «плоского», двигателя, который не требовал бы технического обслуживания на протяжении как минимум одного года или 40-50 тыс. км пробега, что практически сняло бы претензии к такому расположению силового агрегата с точки зрения неудобства доступа к нему.

Тем не менее, появившиеся в последнее время микролитражные автомобили с двигателем в задней части используют не заднемоторную компоновку в её классическом виде, а своего рода промежуточную между заднемоторной и среднемоторной, при которой двигатель расположен практически над задней осью, в пространстве под и за задним диваном. Именно по этой компоновочной схеме построены выпускающийся в течение длительного времени и пользующийся в Европе большой популярностью сверхкомпактный городской автомобиль Smart (кроме модели Forfour , построенной на переднеприводной платформе фирмы Mitsubishi), а также Tata Nano и Tata Magic Iris , Renault Twingo нового поколения и Mitsubishi i .

Преимущества

1. На ведущую ось приходится до 60 % (и даже более) массы автомобиля, плюс динамическая загрузка при разгоне; это предопределяет хорошую динамику разгона и очень хорошие возможности разгона при недостаточном сцеплении задних ведущих колёс с дорогой - на мокром покрытии, в гололёд и на подъёме, а также, в сочетании с гладким днищем, - очень хорошую для монопривода проходимость;
2. За счёт отсутствия карданного вала и объединения силового агрегата и трансмиссии в компактный блок при том же размере салона масса заднемоторного автомобиля на 5-10 % меньше, а себестоимость - на 7-12 % ниже, чем при «классической» компоновке - и ниже, чем при переднеприводной благодаря более простой конструкции, в частности - отсутствию шарниров равных угловых скоростей. Это предопределяло выбор такой схемы для недорогих микро- и малолитражных автомобилей;
3. При сравнимых внешних габаритах салон заднемоторного автомобиля будет просторнее по сравнению с автомобилем «классической» компоновки за счёт отсутствия туннеля в днище для карданного вала и трансмиссии, а по сравнению с переднеприводным - как правило больше пространство для ног водителя и переднего пассажира по длине (но часто стеснено по ширине из-за смещения переднего ряда сидений вперёд с целью улучшения развесовки и, соответственно, размещения ног водителя и переднего пассажира между арками передних колёс);
4. Силовой агрегат - трансэксл , состоящий из двигателя, сцепления, коробки передач, редуктора заднего моста и полуосей, получается одним из наиболее компактных и достаточно дёшев в производстве, устанавливается на автомобиль за одну технологическую операцию; силовой поток получается коротким, что предопределяет небольшие потери мощности в трансмиссии;
5. Хороший доступ к двигателю относительно среднемоторной схемы;
6. Меньшая шумность в салоне по сравнению с передним расположением двигателя благодаря удалённости от пассажиров и хорошей изоляции моторного отсека (повышенная шумность «Запорожцев» и других заднемоторных автомобилей с двигателями воздушного охлаждения связана с конструктивными особенностями их двигателей, а не компоновкой) ;
7. Малое усилие на рулевом колесе благодаря малой загрузке передних колёс;
8. Простая конструкция передней подвески;
9. Оптимальное распределение тормозных сил;
10. При расположении места водителя позади оси передних колёс - высокий уровень пассивной безопасности при лобовом ударе благодаря большой деформируемой зоне впереди кузова;

Недостатки

1. Целый ряд дефектов управляемости - склонность к «избыточной поворачиваемости», плохая курсовая устойчивость и недостаточная эффективность рулевого управления из-за недостаточного сцепного усилия на передних колёсах, особенно на высоких скоростях и на дорогах с плохим коэффициентом сцепления; повышенная чувствительность к боковому ветру;
2. Затруднённое охлаждение двигателя, усложнённое отопление салона; требуется мощный вентилятор принудительного охлаждения, потребляющий дополнительную мощность, соответственно - топливо; при выносе радиатора вперёд охлаждение двигателя улучшается, возникает возможность использовать более экономичный электровентилятор, но уменьшается и без того небольшой объём багажного отсека, к тому же, появляются длинные теплотрассы, проложенные через весь кузов, что увеличивает потери тепла и создаёт повышенную вероятность появления в них воздушных пробок;
3. Большая длина приводов от рабочего места водителя к двигателю и трансмиссии;
4. Трудности с расположением топливного бака в безопасной зоне (при расположении сзади повышается пожароопасность, при переднем возникает вероятность деформации при аварии);
5. Большая нагрузка на опоры двигателя при трогании с места;
6. Трудности с построением эффективной выхлопной системы и системы глушения шума двигателя, их настройки из-за малой доступной длины;
7. Длинный задний свес, особенно при продольном расположении двигателя;
8. Объём багажного отделения обычно меньше, чем при «классической» компоновке из-за больших ниш передних (поворотных) колёс и расположения деталей рулевого управления;
9. При использовании высокого рядного или V-образного двигателя затруднено создание грузопассажирских модификаций;
10. По сравнению с переднеприводным, при том же объёме салона, длина кузова заднемоторного автомобиля расходуется нерационально из-за расположения багажного отсека спереди;

Автомобили с заднемоторной компоновкой

Заднемоторная компоновка, в отличие от центральномоторной, появилась сравнительно поздно - в конце 1920-х - 1930-х годах, причём основной вклад в её создание внесли чехословацкие (принадлежавшие ещё к австро-венгерской инженерной школе) и германские инженеры. Одним из первых серийных заднемоторных автомобилей стала чехословацкая Tatra T77 конструктора Ганса Ледвинки, причём заднемоторная компоновка сочеталась в ней с двумя другими характерными чертами чешской и германской школ проектирования автомобилей - хребтовой рамой и подвеской с качающимися полуосями. Другие примеры - британский Burney Streamliner 1928 года, выпущенный в количестве всего 12 экземпляров.

Всплеск популярности заднемоторных автомобилей произошёл сначала в предвоенной Германии, а затем - уже в мировом масштабе - в первые два десятилетия после Второй мировой войны, причём существенную роль в этой популяризации сыграла единственная коммерчески успешная модель - Volkswagen Type 1 , «Жук», конструктивные решения которого нередко слепо копировались вместе с характерными недостатками. В эти годы преимущества заднемоторной компоновки виделись столь значительными, что многие специалисты, включая советского дизайнера и конструктора Юрия Долматовского, предсказывали её доминирование на автомобилях ближайшего будущего. На практике, однако, по ней в основном строили либо микро- и малолитражные автомобили, либо микроавтобусы и фургоны (Volkswagen Type 2 Transporter, Chevrolet Greenbrier и многие японские модели).

Расцвет заднемоторной компоновки пришёлся на вторую половину пятидесятых - первую половину шестидесятых годов, в эти годы она по сути была стандартом де-факто на автомобилях особо малого класса и была широко распространена на автомобилях малого. По имеющимся данным, в этот период на неё приходилось более половины мирового парка автомобилей за пределами США. Список заднемоторных автомобилей этой эпохи включает Škoda 1000MB и её потомков; все «Запорожцы» ; «Фиаты» моделей , , ; Renault Dauphine , Caravelle , R8 и R10; Simca 1000 , SEAT 133 , BMW 700 , NSU Prinz , Hillman Imp и другие. Даже в США, с типичным для местного автопрома тяготением к консервативным конструкциям, был налажен выпуск «компактного» заднемоторного автомобиля Chevrolet Corvair , по европейским меркам - среднего литража.

Между тем, повторить ошеломительный успех «Жука», секрет которого крылся не столько в особенностях конструкции автомобиля, сколько в отличном производственном оборудовании построенного ещё до войны завода в Вольфсбурге и вытекавшей отсюда низкой себестоимости производства, никому из подражателей не удалось. Уже к концу шестидесятых начался процесс вытеснения заднемоторной компоновки из этой ниши переднеприводными моделями нового поколения, чему способствовали существенный рост требований к управляемости и повышение мощности серийных малолитражных двигателей, в основном обусловленное массовым переходом на клапанные механизмы с верхним расположением распределительного вала (OHC), что позволило практически полностью компенсировать основной недостаток переднего привода применительно к малолитражке - ограниченную способность преодоления крутых подъёмов, а также популяризация кузовов типа «хетчбэк».

Преимущество переднего привода с поперечным расположением силового агрегата перед заднемоторной компоновкой применительно к массовому микролитражному автомобилю становится особенно очевидным, если сравнить появившиеся на свет практически одновременно и имевшие схожий почти до смешения дизайн модели Fiat 127 (передний привод) и Fiat 133 (заднемоторный). При весьма схожих внешних габаритах и форме кузова, у «127» на салон и багажник приходится 80 % общей длины, причём расположенное сзади достаточно ёмкое багажное отделение с плоским полом у автомобилей позднего выпуска имеет очень удобный доступ через полноценную третью дверь (ранние Fiat 127 были ещё не хетчбэками , а седанами-фастбэками). В то же время, у «133» это же место полностью занято силовым агрегатом, а для размещения поклажи служит весьма тесное, зажатое между арками передних колёс пространство, доступ к которому неудобен.

Если добавить к этому тот факт, что «127» имел образцовую для своего времени и класса управляемость, чему в те годы покупатели в Европе стали уделять всё большее внимание, в то время, как для «133» были в полной мере характерны общие для заднемоторных автомобилей избыточная поворачиваемость, недостаточная эффективность рулевого управления на высокой скорости и склонность к заносу в повороте, то становится вполне очевидным, что, даже с учётом несколько большей себестоимости, Fiat 127 явно был более привлекательным предложением на рынке большинства европейских стран. Заднемоторный же Fiat / SEAT 133 получил распространение в менее развитых странах, вроде Испании и Аргентины. Итак, к началу-середине семидесятых годов стало очевидно, что с появлением более практичных переднеприводных хетчбэков эпоха заднемоторных микролитражек в Западной Европе подошла к своему концу.

Не увенчались успехом и попытки создания заднемоторных автомобилей в рамках более высоких классов, такие, как Chevrolet Corvair в США или Volkswagen Typ 4 в ФРГ - причём помимо объективных недостатков, обусловленных выбранной компоновкой, эти автомобили страдали ещё и от предубеждения, сложившегося по отношению к ней благодаря специфическому имиджу «Жука» и подобных ему моделей, и вполне сравнимого с отношением к герою бесчисленных шуток и анекдотов - «Запорожцу» - в СССР.

Таким образом, заднемоторная компоновка просто потеряла нишу, в которой она могла быть успешно применена: для скоростных автомобилей общего назначения она не обеспечивала необходимых ходовых качеств при движении на скоростной трассе, требования к которым резко повысились, а для малоскоростных городских микролитражек - при тогдашних сравнительно громоздких двигателях не давала возможности разместить в задней части багажное отделение достаточных габаритов, наличие которого в данном классе стало считаться обязательным. Единственным, за пределом тесного круга предназначенных для энтузиастов малосерийных моделей вроде Porsche 911, потенциальным полем деятельности для неё оставался подкласс малолитражных автомобилей со спортивным характером, вроде Fiat 850 Coupé или Renault Caravelle - однако эти машины имели коммерческий смысл лишь при условии привязки к агрегатной базе существующей массовой заднемоторной малолитражки, число которых в те годы быстро уменьшалось. К тому же, спрос на автомобили такого типа в течение семидесятых годов резко упал, следуя за появлением более практичных и менее дорогих «горячих хетчбэков».

Исключением из этого правила может считаться социалистическая Чехословакия, в которой большие заднемоторные «Татры» традиционно исполняли роль представительских автомобилей. При этом конструкторы сумели добиться впечатляющих результатов, к началу семидесятых годов создав, пожалуй, один из наиболее совершенных заднемоторных автомобилей - Tatra 613 , соединявший преимущества этой компоновки с великолепными для своего времени ходовыми качествами. Этим «Татра» был обязана удачным решениям в конструкции шасси и использованию компоновочной схемы со смещением силового агрегата вперёд: за счёт уникального устройства трансмиссии двигатель «Татры» располагался не позади задней оси, а непосредственно над ней, обеспечивая распределение веса по осям, свойственное скорее для среднемоторных спорткаров, чем для массовых заднемоторных моделей - 45/55. Тем не менее, «Татра» так и осталась в одиночестве, не породив подражаний, и в 1990-х годах плавно свернула производство потерявших спрос внутри страны и так и не получивших широкого международного признания легковушек. «Шкода» также до конца восьмидесятых годов сохраняла верность заднемоторной компоновке, однако выдающихся достижений на своём счету не имела, просто стараясь максимально подтянуть потребительские качества своих автомобилей к современным стандартам - по большей части безуспешно

Porsche , Alpine). Тем не менее, вполне вероятно, что современные технологии уже в ближайшем будущем позволят на автомобилях определённых классов вернуться к заднемоторной компоновке, в полной мере реализовав её положительные особенности и нейтрализовав отрицательные, что выглядит особенно перспективно с учётом прогресса в области гибридных автомобилей и электромобилей.

Наиболее массово заднемоторная компоновка используется на автобусах большой и средней вместимости, для которых расположение двигателя сзади весьма удобно с точки зрения организации пассажирского салона, в частности - позволяет опустить пол, что необходимо городским автобусам. В этой нише популярность данной компоновки не снижается со времён массового перехода на неё в 1950-х годах.

Заднемоторная компоновка встречается на современных автомобилях достаточно редко, являясь прерогативой автобусов и некоторых спорткаров. Не следует путать ее : там мотор находится перед задней осью, за передними сиденьями, а тут – строго за задней осью, на месте багажного отделения.

Как правило, все основные агрегаты на машинах такого типа сведены в единый блок: и двигатель, и коробка передач, и дифференциал. Мотор может располагаться как продольно, так и поперечно – все зависит от того, что это за машина. Производители спорткаров отдают предпочтение первому варианту, а производители автобусов – второму. Самые яркие примеры легковушек с моторами сзади: и знаменитый автомобиль из фильма «Назад в будущее» DeLorean DMC12.

Есть и третий вариант расположения силового агрегата – когда он базируется над задней осью. Пример из прошлого – Tatra T700, и .

Плюсы и минусы

Зачем вообще располагать двигатель в задней части автомобиля, а не, как принято, спереди? Ответ прост: центр тяжести смещается назад, соответственно, на вторую ось машины приходится 60-65% от ее общей массы. Благодаря этому, задние колеса лучше «цепляются» за дорогу, и при разгоне такой автомобиль оказывается быстрее машин со стандартной компоновкой.

Именно по этой причине заднемоторная компоновка лучше всего подходит спортивным автомобилям и с двигателями малого объема. В первом случае при тех же мощностных характеристиках улучшается динамика, а во втором – можно сэкономить на самом моторе, сделав его откровенно слабым: располагаясь, он будет «толкать» машину лучше, чем если бы стоял под капотом спереди.

Впрочем, заднемоторная компоновка не лишена минусов, главный из которых, пожалуй, - склонность к заносу при резких поворотах. При таком маневре достаточно просто отпустить педаль газа, чтобы задние колеса потеряли сцепление с дорогой. Но современные заднемоторные спорткары, во-первых, «вооружены» полным арсеналом вспомогательных систем, а, во-вторых, имеют , так что этот недостаток («избыточную поворачиваемость») можно считать пережитком прошлого.

Успехи и провалы

История заднемоторных машин (если сравнивать со стандартной переднемоторной компоновкой) началась сравнительно недавно. Одним из «пионеров» была чешская Tatra T77, официально представленная в 1934 году на автошоу в Праге. Машина для своего времени была совершенно уникальной: мало того, что двигатель и коробка передач располагались сзади, так еще этот автомобиль стал первым в истории с обтекаемым кузовом (среди серийных машин). Коэффициент аэродинамического сопротивления составлял, по разным оценкам, от 0,212 до 0,36, что является отличным показателем даже по сегодняшним меркам.

Но Татра, хоть и была первой, всенародной любви не снискала. В отличие от Volkswagen Käfer, который стал самым массовым заднемоторным автомобилем в мире. Именно этот Фольксваген, детище Фердинанда Порше и Адольфа Гитлера, стал законодателем моды для малолитражных, малогабаритных и бюджетных («народных») автомобилей. Следом за ним на конвейер встали такие же «малыши» с заднемоторной компоновкой: в Чехословакии – Skoda 1000MB, в Германии – BMW 700, в Италии – .

Это «модное веяние» затронуло и американский автопром. В послевоенную эпоху там, в противовес Европе, выпускали огромные машины с такими же огромными двигателями. Но были и исключения. Так, с 1960 по 1969 года там выпускался Chevrolet Corvair, по европейским меркам – большой, по американским – невыносимо маленький. Двигатель у этой модели тоже располагался сзади. Да и создан этот автомобиль был в качестве ответа Жуку.

Несмотря на относительно неплохие продажи и тот факт, что машина продержалась на конвейере почти 10 лет, она стала символом коммерческого провала. В первую очередь, «благодаря» скандальной книге Ральфа Нейдера «Опасен на любой скорости». В главе, посвященной Корвейру, автор утверждал, что этот автомобиль мог опрокинуться при прохождении поворотов на больших скоростях, а также стать неуправляемым в любой момент.

Заднемоторная компоновка в СССР

Конечно, нельзя обойти вниманием и советские «вариации на тему». Это оба поколения «Запорожцев», в экспортных вариантах называвшихся Yalta и Eliette, начиная со знаменитого «Горбатого» (ЗАЗ-965) и заканчивая «Ушастым» (ЗАЗ-968). Что характерно, 965-й на момент его запуска в серию можно было купить за 20 стандартных советских зарплат, а 968-й выпускался вплоть до 1994 года, став настоящим долгожителем. Это и неудивительно, так как машина была не только очень дешевой, но и могла – за счет практически гладкого днища и конструктивной близости к вездеходам марки ЛуАЗ – похвастать приличной проходимостью. Ну а самым известным недостатком обоих «Запорожцев» был перегрев двигателя, работавшего на воздушном охлаждении.

После развала СССР, «Запорожцы» стали не только предметом коллекционирования и тюнинга, но и появлялись в популярных компьютерных играх (например, “S.T.A.L.K.E.R.” или “Half-Life 2”), в кино и телесериалах. Помимо этого, неоднократно выпускались масштабные модели как 965-го, так и 968-го.

Автомобили без будущего

Эпоха «народных» автомобилей с мотором, расположенным сзади, закончилась в конце семидесятых годов прошлого века. На смену им пришли переднеприводные хэтчбэки – более вместительные, надежные и практичные. Заднемоторная компоновка остается уделом крохотной части спортивных автомобилей (Porsche) и городских супермини (Smart Fortwo, Tata Nano), а также автобусов: за счет того, что двигатель находится сзади, увеличивается пассажирский отсек, кроме того, это позволяет сделать машины низкопольными. Поэтому, когда с конвейера сойдет последний Porsche 911 или Smart ForTwo, главу о легковых машинах с заднемоторной компоновкой можно будет считать закрытой.

Время летит быстро, но многие наверняка помнят, что машины с передним приводом еще в девяностые считались более перспективными, а их управляемость в целом лучшей, чем у авто с классической заднеприводной компоновкой. И даже большая «американская классика» в лице фулл-сайзов в восьмидесятое годы массово перешла на передний привод. Но классическая компоновка спустя 30 лет все еще популярна даже у лидеров автомобилестроения. Так в чем же тут дело? В том, что Mercedes всегда Mercedes или есть в этой схеме какое-то здравое зерно?

К омпоновочные схемы автомобилей – очень интересная тема для рассказа. С исторической точки зрения передний привод победил все остальное. Легковые автомобили и даже легкие фургоны в абсолютном своем большинстве давно имеют привод на передние колеса. Все остальные варианты занимают какие-то небольшие ниши.

Схема с расположением мотора спереди и приводом на задние колеса удивляет своей кажущейся нелогичностью. Ну зачем передавать мощность с одного конца машины на другой? Делать крупные и тяжелые вращающиеся детали? Вроде, мы привыкли к тому, что все сделано именно так, и никакого протеста у технарей такая компоновка давно не вызывает. Но задумайтесь, зачем? Как эхо давно отмененных технических ограничений? Сейчас можно сделать что угодно из чего угодно.

На фото: BMW 3 Series Coupe ‘2006–2010

История вопроса

В семидесятые-восьмидесятые годы задний привод заклеймили как громоздкий, неудобный и опасный. Так, в книге «Шасси. Типы приводов» профессора Альфреда Пройкшата называли основные минусы. К ним были отнесены следующие недостатки.

Карданный вал и коробка передач отнимали место у салона, повышали центр тяжести машины, делали моторный тоннель больше. Задний мост уменьшал размеры багажника и не давал возможности перенести топливный бак под заднее сиденье, где как раз было безопасное и неиспользуемое место. Размещение бака в задней части машины было попросту опасно: при ударе сзади он мог потерять герметичность. Продольная установка длинного двигателя в моторном отсеке не давала возможности эффективно использовать пространство под капотом. И наконец, управляемость такого автомобиля на скользкой дороге имела значительный изъян в виде проявления избыточной поворачиваемости под тягой.

На фото: Mercedes-Benz E 220 Cabrio ‘1993–1996

Плюсы у заднеприводной компоновки тоже находились. Это возможность установки большеразмерных моторов, наличие места для установки крупных автоматических трансмиссий, более простые системы охлаждения (вентиляторы приводились непосредственно от двигателя), разгруженность рулевого управления от тяговых сил, лучшая шумовиброизоляции салона, лучшие возможностей повышения пассивной безопасности при смещенном ударе спереди.

Тем не менее, передний привод быстро вытеснял «классику» везде, где только возможно. Сначала на машинах малого класса, потом среднего и, наконец, в бизнес-классе. К концу девяностых годов классическая компоновка казалась странным капризом немецких и английских премиальных брендов. Да и те, казалось, колебались, иногда выдавая на публику концепты с передним приводом.

На фото: BMW 3 Series Sedan (E36) ‘1990–96

Все недостатки переднего привода машин восьмидесятых успешно решили. Под капотом можно было найти рядные «шестерки» и V8, остались в прошлом сложности с автоматическими коробками передач. И все это – без потери достоинств в виде отличных массогабаритных параметров и невысокой цены при максимальной технологичности производства. Появились огромные Cadillac с поперечными V8 спереди, массовые бизнес-седаны с V6 и даже рядными шестерками, как у Volvo, под капотом. Но полет прервали самым грубым образом, и вместо завоевания все новых и новых ниш, искоренения всех остальных компоновок передний привод вдруг стал исчезать на премиальных машинах и в бизнес-классе. А BMW со своей первой серией даже замахнулись на его возрождение в гольф-классе. Почему, что случилось и когда? Подвела техника или сработало немецкое лобби, и имидж взял вверх?

Модно и не практично

Скорее всего, и тот, и другой фактор одинаково важны для понимания сложившейся ситуации.

Передний привод не стал хуже, а распространение полноприводных конфигураций на его основе решало последние потенциальные недостатки. Да и полное его полное доминирование в машинах до D-класса включительно говорит о том, что дело не в недостатках. Но за пару десятков лет серьезно изменилось моторостроение, стали играть совсем другую роль масса систем безопасности, электроника и вспомогательные системы. Возможности электронных систем безопасности позволили полностью устранить все проблемы с активной безопасностью, а вместе с развитием подвесок и резины получить хороший бонус от достоинств классической компоновки.

Утратило смысл само понятие технологичности. Сложным роботизированным системам поставить двигатель с трансмиссией в машину с классической компоновкой не сложнее, чем в машину с передним приводом: точность работы и изготовления деталей позволяют любые фокусы.

Статьи / Практика

Как ездить зимой с ABS и ESP

Как гласит пословица, военные всегда готовятся к прошедшей войне. Ровно тем же занято большинство авторов "ценных" советов по управлению машиной. Книги успевают устареть, а правки в переизданиях оказываются не в...

73723 11 11 16.01.2015

Проблемы с габаритами салона, багажника и топливного бака решили уже в середине девяностых годов. Независимые многорычажные подвески, более сложной формы топливные баки со сложными насосами и компактные карданные валы и коробки передач позволили сделать салон у «классических» авто не меньше, чем у переднеприводных автомобилей и перенести центр тяжести максимально низко. Тем более что увлечение плоским полом неожиданно вступило в противоречие с повышением уровня пассивной безопасности. Более компактные моторы и широкое распространение V-образной компоновки для шестицилиндровых двигателей, более компактный дизайн систем охлаждения позволил изменить в лучшую сторону пропорции машин с классической компоновкой.

Имиджевая сторона вопроса во многом объясняет, почему вдруг практичность стала не модной. В условиях, когда даже в самом маленьком и дешевом автомобиле есть кожаные и велюровые салоны, кондиционеры, электроприводы, навигационные системы, автоматические климатические системы, и все это при очень хорошем уровне комфорта для двоих или даже всех пассажиров, стало как нельзя более важным выделить машины, претендующие на исключительность чем-то еще. В этих условиях машина бизнес-класса – это уже обязательно автомобиль премиальной марки, других на этом уровне быть просто не может. А значит, она должна выделяться, в том числе и технически.

Ординарные и практичные решения попросту не допустимы. Тут нужно удивить покупателя чем-то из ряда вон выходящим. Например, совсем уж чудной гидропневматической подвеской, гибридностью или экстремальным дизайном. Еще шире должна стать моторная гамма (в сторону увеличения мощности, разумеется), еще больше надо добавить спортивности – это же так важно! Меньше уровень шума в салоне, лучше звучание моторов… И, конечно же, самая лучшая активная и пассивная безопасность. Тяжелая и безопасная машина, с огромным количеством систем комфорта и безопасности, с очень мощными моторами в топе и возможностью купить что-то средненькое, со спортивной управляемостью? О, да это же готовое техническое задание! И ответом на него будет именно машина с классической компоновкой.

На фото: Volvo S90 ‘2016–н.в. 10 19 09.11.2014

А вот кузов можно местами облегчить, ведь зоны деформации спереди заметно больше, нет жесткого объема мотора. Можно поставить чуть меньше шумоизоляции: силовой агрегат и подвеска крепятся в разных точках, а гасить меньший спектр шумов всегда проще. Силовой агрегат лучше капсулируется, а значит, в салоне будет меньше акустического шума, больше возможностей по настройке акустики выхлопа и для настройщиков бортовой музыкальной системы.

Управляемые колеса разгружены от тяговых усилий, больше возможностей «поиграть» у настройщиков рулевого управления, само он «чище», а для реализации большой мощности двигателя не нужно ставить полный привод. И заметьте, никаких проблем с себестоимостью: она давно не зависит от того, как и что тут сделано. Большую часть всех сложностей можно решить, используя более дорогие материалы, менее практичные, более экзотические и жутко дорогие. Имидж от этого только выигрывает.

Кстати, в США задний привод и мощный мотор – это не слишком дорого. И является знаком того, что тяжелые годы миновали. Во всяком случае, в Америке. Что проблемные восьмидесятые, которые заставили отказаться от «американской классики» и сравнивать, сколько миль на галлоне проедет машина, уже в прошлом. Американская «классика» — это еще один способ показать «покупайте отечественное» и плевок в сторону конкурентов. К тому же массовое производство и широкая унификация платформ для американцев важнее, чем компоновочные соображения.

Требования имиджа и возможности техники явно указывают на то, что классическая компоновка останется с нами до самого конца автомобильной эпохи. Вряд ли ситуация сложится так, что придется затянуть пояса, и даже производители премиальных авто будут урезать расходы.

Одновременно так же ясно, что за пределами класса, где имидж важнее практичности, шансов у «классики» нет. Разве что для легких спорткаров это компоновочное решение имеет чисто техническую подоплеку. И, конечно же, возможности заднего привода просто необходимы всем, кто любит зимой «крутить пятаки» или серьезно увлекается дрифтом. Ну, наверное. Потому что сегодня я видел проект по установке 2JZ в Лада Веста.

Какой у вашей машины привод?

У каждого вида компоновки легкового автомобиля, в том числе спортивного есть свои преимущества. Вопрос размещения двигателя напрямую связан с вопросом о типе привода автомобиля, поэтому рассматривать их будем вместе.

1. Передний привод с передним расположением двигателя (FF). Переднеприводные автомобили, по сравнению с другими типами компоновки имеют сравнительно более простую и легкую конструкцию. Больше места в салоне, особенно при поперечном расположении двигателя, за счет того, что в салоне нет центрального тоннеля. Более легкая и менее инертная трансмиссия (нет кардана) и за счет этого меньше трансмиссионные потери. Меньше динамика разгона за счет того, что при интенсивном разгоне меняется развесовка машины - нагружается задняя (свободная) ось и разгружается передняя (ведущая), что снижает сцепление ведущих колес. Считается, что полезная мощность переднеприводного автомобиля за счет этого ограничена примерно 200 кВт. Сравнительно более предсказуемое и безопасное поведение в заносе. Сильно смещенный вперед центр тяжести (более 60/40 в большинстве случаев), что ухудшает управляемость в поворотах.

2. Задний привод с передним расположением двигателя (FR). Более высокая динамика разгона, менее жесткие ограничения на полезную мощность двигателя. Более высокая масса автомобиля и трансмиссионные потери за счет дополнительных массивных элементов трансмиссии. Центр тяжести все еще смещен вперед, но развесовка (60/40 или чуть меньше в большинстве случаев) более близкая к идеальной (50/50). В некоторых спортивных моделях часть трансмиссии (или всю коробку передач или главную пару) выносят к задней оси для улучшения развесовки. Считается наиболее дружелюбной и легкой в управлении из заднеприводных компоновок. Часто задние колеса делают шире для улучшения разгонной динамики и более безопасного поведения в заносе (т.н. недостаточной поворачиваемости).

3. Задний привод с задним расположением двигателя (RR). Под задним расположением понимается размещение двигателя за задней осью. Это достаточно редкий тип компоновки, из современных моделей распространение получил только в а/м Porsche. Развесовка смещена к задней оси (40/60), что очень серьезно загружает ведущую ось и способствует прекрасной динамике. Это же делает машину очень требовательной к навыкам водителя, занос задней оси происходит гораздо менее плавно и предсказуемо - слишком много газа в повороте и машина едет "попой" вперед. При хороших навыках управления - отличный автомобиль для кольцевых автогонок: много сцепления, прекрасная динамика, малый вес.

4. Центральное расположение двигателя (MR). У машин такой компоновки не бывает переднего привода, далее речь пойдет о заднеприводных моделях. Двигатель расположен или над задней осью или (чаще) между осями. Эти машины по большей части двухместные, но изредка встречались в прошлом и четырехместные модели. Развесовка либо идеальная (50/50) либо незначительно смещена к задней оси. Недостатки и преимущества в целом совпадают с п.3. но часто менее ярко выражены. Чаще всего это очень сбалансированные, очень динамичные машины (т.к. ведущая ось всегда хорошо загружена) требовательные к мастерству водителя и очень быстрые в умелых руках. Менее склонны к полной потере управления в заносе чем а/м из п.3.

5. Полный привод (4WD). Для краткости остановимся на автомобилях с задним (Porsche 911) и центральным (например Bugatti Veyron) расположением двигателя, т.к. именно о них был вопрос. При прочих равных, по сравнению с заднеприводными моделями у полноприводных менее высокая динамика за счет трансмиссионных потерь (два кардана и три дифференциала, вместо одного) и большей массы. Более высокая динамика и более безопасная управляемость на скользкой трассе. Все так же высокие требования к навыкам водителя.

Общий вывод: двигатель сзади у некоторых моделей спортивных машин потому, что такая компоновка позволяет более опытному водителю добиваться лучших результатов на трассе.