Auton takamoottorin sijoittelu

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 8. huhtikuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 7 muokkausta .

Takamoottorin layout , englanninkielisessä terminologiassa - RR , Rear-engine, Rear-wheel-drive layout  - ajoneuvon layout , jossa voimayksikön painopiste sijaitsee takapyörien akselin takana.

Suunnitteluominaisuudet

Voimayksikön suunnittelu ja sijoitus

Takamoottoristen autojen ja pienten linja -autojen voimayksikkö on useimmissa tapauksissa yksi yksikkö, joka sisältää moottorin , kytkimen (tai vääntömomentinmuuntimen ) ja yhdistettynä yhdeksi yksiköksi - transexl  - vaihteisto ja loppukäyttö tasauspyörästöllä , ja tämä yksikkö osoittautuu rakenteellisesti identtiseksi etuvetoisen kanssa käytetyn kanssa (versiossa, jossa on vastaava moottorin akselin suunta). Erona on, että takapyöräveto eliminoi tarpeen käyttää vakionopeusliitoksia , jolloin voimansiirtoyksiköiden kustannukset pienenevät jonkin verran ja akselin akselit yksinkertaistuvat (nykyaikaisissa takamoottorisissa ajoneuvoissa kuitenkin käytetään yleensä CV-niveliä käyttää takapyöriä, koska vääntömomentti siirtyy tasaisemmin).

Tässä mallissa pitkittäismoottorilla tasauspyörästö sijoitetaan kytkimen ja vaihteiston väliin, minkä seurauksena takaylityksen pituus pienenee merkittävästi ja vaihdelaatikko on ajoneuvon pohjan sisällä . Tässä tapauksessa käytetään kaksiakselista vaihdelaatikkoa, joka on suunnittelultaan yksinkertaisempi, mutta samalla vailla "suoraa" voimansiirtoa, jossa vaihteita ei käytetä vääntömomentin siirtämiseen, mikä vähentää kulumista ja häviöitä. Tasauspyörästön rakenteellisesti määrätyn liikkumattomuuden vuoksi takajousitus voi olla vain itsenäinen, ainakin primitiivisten heiluvien puoliakseleiden muodossa, joissa kussakin on yksi sarana (tai riippuvainen tyyppi "de Dion").

Takamoottoristen ajoneuvojen moottoritilat, joissa on pituussuuntainen ...
... ja voimayksikön poikittaisjärjestely.

Voimayksikkö voidaan sijoittaa sekä pituussuunnassa että poikittaissuunnassa, vaikka suurimmassa osassa takamoottorisia autoja se sijaitsi pituussuunnassa, mikä yksinkertaisti vaihteiston suunnittelua, ja sen poikittaisjärjestely löytyy pääasiassa linja-autoista. Takamoottorisista henkilöautoista 1950- ja 1970-luvun alussa valmistetut länsisaksalaiset NSU -pienautot olivat poikittaisvoimayksiköitä. Tämä järjestely mahdollistaa auton pituuden tehokkaamman käytön ja vaimentaa jonkin verran takamoottorin sijoittelun negatiivisia piirteitä, mutta samalla sen puutteista suoraan seuraavat edut "tasoittuvat" samaan. näin ollen puhtaasti urheilullisissa takamoottorisissa autoissa ( Porsche , Alpine Renault , DeLorean DMC-12 ), joissa on toivottavaa hyödyntää valitun layoutin edut täysimääräisesti, ja tilankäyttötehokkuudella on täysin toissijainen rooli. , yleensä käytetään voimayksikön pituussuuntaista järjestelyä.

Autossa Tatra T613 ja sen myöhemmissä versioissa, aina Tatra T700 :aan asti , käytettiin ainutlaatuista asettelua raskaalla V8-moottorilla, joka sijoitettiin pitkittäin taka-akselin yläpuolelle - tätä asettelua pidetään yleisesti myös eräänlaisena takamoottorin sijoitteluna, vaikka se onkin lähempänä. keskimoottoriin painojakauman suhteen. Amerikkalaisen kokeneen Liefield-Williams Bobbi-Karin voimayksikkö sijaitsi samalla tavalla  - siinä oli erittäin kompakti alemman venttiilin moottori sekä vaihdelaatikko, joka sijaitsi pituussuunnassa taka-akselin kotelon yläpuolella , ja vääntömomentin siirto. laatikon ulostuloakseli päävaihteelle suoritettiin peruutusvaihteella; tuloksena oli asettelu keski- ja takamoottorin välissä ( linkki ). Suunnilleen vetoakselin yläpuolella sijaitsee myös Smart Fortwo -voimayksikkö , mutta se on jo poikittain suunnattu.

Monissa suurissa linja-autoissa, mutta vain erittäin harvoissa tapauksissa - autoissa, käytetään asettelua, jossa moottori ja kolmiakselinen vaihdelaatikko yhdistetään yhdeksi yksiköksi, joka sijaitsee kokonaan taka-akselin takana, ja tasauspyörästö sijaitsee erillisessä kampikammio ja kytketty vaihteistoon kardaaniakselilla. Samaan aikaan vaihteiston suunnittelu kokonaisuutena on monimutkaisempi, mutta sen koostumuksessa on mahdollista käyttää kuorma-autoille massatuotettuja elementtejä. Bussin ulkoneman pituus ei ole niin merkittävä, ja voimayksikön sijoittaminen kokonaan ulkonemaan tarjoaa merkittäviä etuja ohjaamon sijoittelussa.

Tässä tapauksessa, jos moottori sijoitetaan pituussuunnassa, takaylityksen pituus on erittäin suuri, koska sekä moottori että vaihdelaatikko sijaitsevat siinä sarjassa. Voimansiirtoyksikön poikittaisjärjestely mahdollistaa suhteellisen tiiviyden saavuttamisen käyttämällä kulmavaihteistoja ( ZIS-127 ) siirtämään pyörimissuunta vaihteiston ulostuloakselilta tasauspyörästölle . Tällaista järjestelyä käytettiin erityisesti kokeellisessa amerikkalaisessa henkilöautossa Reo Doodlebug (1933) ja Neuvostoliiton kokeellisessa VNIITE-PT :ssä , ja molemmissa tapauksissa pääasiallinen syy sen käyttöön oli tavallisen moottorin ja vaihteiston hävittäminen. muunnetuksi taka-akseliksi, sarjaautosta "klassikko" -asetelma.

Erikseen moottorista ja vaihteistosta tasauspyörästö sijoitettiin myös useisiin vetoakselin ketjuvetoisiin sivuvaunuihin , jolloin voimayksikön poikittaisjärjestely (kampiakseli vetoakselin suuntainen) on ainoa mahdollinen. yhdistelmä itsenäisen jousituksen kanssa.

Joissakin tapauksissa (kolmannen sukupolven "Volkswagen-Transporter Synchro", "Porsche" ja "Subaru Domingo / Libero" erilaiset modifikaatiot) takamoottorin layout voidaan yhdistää nelivetoon, vaihteisto on samanlainen kuin perinteinen nelivetovoimansiirto "käännetty" 180° suhteessa pituusakseliin. Tällaisten autojen etuakseli on yleensä kytketty viskoosilla kytkimellä, mutta on olemassa vaihtoehtoja, joissa on pysyvä neliveto ja kova liitäntä ilman keskitasauspyörästöä. Lisäksi layout takamoottorilla ja nelivedolla on laajalti edustettuna kaikentyyppisissä maastoajoneuvoissa - kevyistä rattaista panssaroituihin miehistönkuljetusajoneuvoihin ja pyörillä varustettuihin itseliikkuviin aseisiin .

Takamoottorin asettelu on yleinen myös taisteluajoneuvoissa, erityisesti panssarivaunuissa. Sen etuna on voimayksikön korkea turvallisuus, mikä lisää ajoneuvon taistelukelpoisuutta .

Harvinaisin, tai pikemminkin ainutlaatuinen kolminkertaisena Dymaxion -autolle  , on järjestelmä, jossa on takamoottori ja veto vain etuakseliin. Tämä ajoneuvo ei kuitenkaan ollut täysimittainen auto, vaan erittäin epäonnistuneen suunnittelun toimiva asettelu.

Säätimien sijainti

Takamoottorisessa autossa on kolme vaihtoehtoa kuljettajan työpaikan sijainnille  - etupyörän akselin edessä, sen yläpuolella , myös pyöränkaarien välissä, tai sen takana .

Monille linja-autoille on ominaista voimayksikön sijoittaminen taakse ... ... ja kuljettajan työpaikka - etuylityksessä, etupyöränkaarien edessä.

Kun kuljettajan istuin sijaitsee etupyörien akselin edessä, autossa on vaunuasettelu ja painojakauma (auton painon jakautuminen akseleille) on lähellä ihanteellista (50/50). Tällä järjestelmällä on kuitenkin myös useita haittoja. Joten tällaisen järjestelmän mukaan rakennetun auton pituus osoittautuu erittäin suureksi, etenkin pitkittäismoottorilla. Tässä tapauksessa akseliväli suhteessa ajoneuvon kokonaispituuteen on lyhyt, mikä johtaa alhaiseen suuntavakauteen. Kuljettajan ja matkustajan sijoittaminen etuylitykseen johtaa sen pidentymiseen, mikä huonontaa geometrista maastokykyä ja huonontaa merkittävästi passiivista turvallisuutta. Kuljettajan istuin on akselivälin ulkopuolella, minkä seurauksena hän kokee voimakkaita ja teräviä pystysuuntaisia ​​tärinöitä ajaessaan epätasaisilla pinnoilla, mikä pakottaa suunnittelijat käyttämään erityisiä kalliita ilmajousitettuja istuimia hyväksyttävien työolosuhteiden varmistamiseksi. Korin ääripäissä olevien massojen jakamisesta ja lyhyestä akselivälistä johtuen takamoottorisille ajoneuvoille, joissa kuljettajan istuin sijaitsee etuylityksessä, on ominaista voimakas pitkittäinen keinuminen ("laukkaa") ja pyrkimys poistaa aikaisempi haittapuoli. ja lisää kuljettajan mukavuutta käyttämällä pehmeämpää etujousitusta, mikä parantaa sen merkittävästi. Lisäksi ohjauspyörän suunnittelu osoittautuu varsin monimutkaiseksi , jossa kuljettajan työpaikan poistamisen vuoksi kauas eteenpäin ohjattujen pyörien akselista on otettava käyttöön lisälinkkejä.

Kaikista näistä syistä tätä järjestelmää käytetään lähes yksinomaan suurissa linja-autoissa, joille se on varsin järkevää. Tämän järjestelmän kokeellisia autoja rakennettiin paljon ( Ghia Selene , NAMI-013 , kokenut Neuvostoliiton taksiauto VNIITE-PT ja niin edelleen), jotka erottuivat suuresta matkustamokapasiteetista ja kompakteista ulkomitoista, mutta ne eivät olleet massaa. -tuotettu.

Jos kuljettajan istuin sijaitsee etupyörien akselin yläpuolella , pyöränkaareilla, saadaan vaunu- tai puolikonepellillä varustettu auto, jolla on lyhyempi etuylitys ja suotuisa (noin 45/55) painojakauma. Samaan aikaan auton korkeus osoittautuu kuitenkin erittäin suureksi, vaikka käytettäisiinkin halkaisijaltaan pieniä pyöriä (mikä rajoittaa maastohiihtokykyä). Siksi tämän järjestelmän mukaan rakennettiin pääasiassa minibusseja ja kaupunkien jakeluautoja, mukaan lukien alkuperäinen 1960-luvun Fiat 600 Multipla ja kuuluisa Volkswagen Transporter .

Tämän järjestelmän muunnelma kuljettajan istuimen sijainnilla etupyörien holvien välissä poistaa korkeusrajoituksen, mutta kuljettajan istuin on tässä tapauksessa ainoa eturivissä, vaikka auton leveys säilyy kohtuullisena. paikoista, ja sinne pääsy on erittäin vaikeaa, mikä rajoittaa merkittävästi tällaisen järjestelyn sovellettavuutta.

Lopuksi, kun kuljettajan työpaikka sijaitsee etupyörien akselin takana , saadaan tavallinen konepeltiasetelma auto tehottomalla pituuden käytöllä ja epäsuotuisalla painojakaumalla luokkaa 40/60 sekä ahdas johtuen etupyörän kaaret ulkonevat kuljettajan ja etumatkustajan jalkatilan sisäpuolelle - juuri tällaisia ​​takamoottorisia autoja rakennettiin eniten, koska tämä järjestely mahdollisti ostajien tutuimman korityypin " sedan " (tai " fastback ") ", " coupe ", " farmari " ja niin edelleen).

Ajon laatu

Takamoottorin sijoittelun pääpiirre on auton painopisteen siirtymisen vuoksi takavetopyörien jatkuva suuri kuormitus, jonka akseleiden osuus on henkilöauton tapauksessa yleensä 60 -65% sen kokonaismassasta, mikä varmistaa niiden hyvän pidon tienpintaan, mukaan lukien ajettaessa ylämäkeen tai liukkaalla tiellä. Kiihdytyksen aikana taka-akselia kuormitetaan lisäksi dynaamisesti, mikä vahvistaa tätä vaikutusta entisestään. Siksi ceteris paribus, takamoottorinen auto kiihtyy jonkin verran nopeammin kuin eri layoutin mukaan rakennettu, ja sillä on myös parempi maastokyky ja kyky ylittää jyrkkiä nousuja.

Tämän vuoksi on tarkoituksenmukaista käyttää takamoottoria yhtäältä nopeissa urheiluautoissa, koska se mahdollistaa saman moottorin tehon paremman dynaamisen suorituskyvyn saamiseksi, ja toisaalta edullisessa pienessä tai mikrossa. -tilavuusauto, jossa on mahdollista käyttää halvempaa ja taloudellisempaa moottoria.vähemmän tehoa, menettämättä tarvittavaa dynaamisuutta ja kykyä ylittää nousut, mikä oli erityisen herkkä 1940-60-luvuilla, jolloin sarjaeurooppalaisten moottoriteho pienet autot olivat pieniä eivätkä yleensä ylittäneet 30 ... 50 hv. Kanssa.

Takamoottoriajoneuvojen korkea maastohiihtokyky mahdollisti jopa niiden käytön mönkijöinä, joilla on varsin vakavia off-road-ominaisuuksia, josta loistava esimerkki on saksalainen Kübelwagen , joka on rakennettu Beetlen pohjalta ja laajalti. Wehrmachtin ja sen perillisen - Volkswagen 181 :n käyttämä . Kevyt, tasainen pohja ja korkea maavara yhdistettynä portaalivaihteistoihin ja itselukittuvaan tasauspyörästöyn vetoakselilla mahdollistivat sen maastohiihtokyvyn liittoutuneiden käyttämän Willisin tasolla - paljon yksinkertaisemmalla ja halvempaa suunnittelua valmistaa. Ei vähemmän kuuluisa maasto " Zaporozhtsev ".

Jos tavaratila sijaitsee takamoottorisen ajoneuvon takana (moottorin yläpuolella, suoraan sen edessä tai sivuilla), tämän järjestelyn positiiviset ominaisuudet lisääntyvät, kun se täyttyy matkatavaroilla.

Samaan aikaan massakeskittymä takavetoakselin takana yhdistettynä takavetoon tekee takamoottorisista ajoneuvoista erittäin alttiita yliohjautumiseen ja luistoon (taka-akselin sivuluisto nurkassa), mikä pahenee huomattavasti, kun kuljettaja yrittää hidastaa tai hidastaa käännöksessä, joka johtaa dynaamiseen taka-akselin kuormituksen purkamiseen. Tehokkaissa, nopeissa takamoottorisissa ajoneuvoissa pelkkä kaasupolkimen vapauttaminen nopeassa mutkassa voi riittää aiheuttamaan takapyörien pidon menettämisen ja luiston. Päinvastoin, jos takamoottoriauton kuljettaja, joka on jarruttanut etukäteen suoralla osuudella ennen käännettä, alkaa vähitellen nostaa nopeutta itse käännöksessä, taka-akselia kuormitetaan dynaamisesti, takapyörien pitoa pinnoitteen kanssa saavuttaa maksimin, ja liukuminen on käytännössä eliminoitu, mikä mahdollistaa kääntymisen suuremmalla nopeudella. Kokeneet takamoottoristen autojen kuljettajat käyttävät tätä menestyksekkäästi kilpailuolosuhteissa ja saavat etua muiden suunnittelujärjestelmien autoihin verrattuna. Kuitenkin jokapäiväisessä ajossa niiden "vaikeaa" luonnetta voidaan pitää ei-toivottavana ja jopa vaarallisena.

Sama massajakauman ominaisuus aiheuttaa myös sellaisia ​​takamoottoriajoneuvojen haittoja, kuten alhainen suuntavakaus, riittämätön ohjaustehokkuus etupyörien alhaisen pidon vuoksi - etenkin suurilla nopeuksilla ja teillä, joilla on huono pitokerroin, lisääntynyt sivutuulen herkkyys.

Näiden ajovirheiden osittaiseksi kompensoimiseksi käytetään toimenpiteitä, kuten lyhyemmän V-muotoisen tai boxer-moottorin käyttö, voimayksikön poikittaisjärjestely, matkustamon siirtyminen eteenpäin, oikea takajousituksen kinematiikka sekä lisäämällä painetta takapyörien renkaissa samalla kun etupyörien nivelten kaltevuus kasvaa pituussuuntaisessa tasossa (pyörä); takana olevien pyörien käyttö, joiden leveys ja/tai mitat ovat hieman suurempia kuin edessä; aerodynaamisen korisarjan käyttö, joka lisäksi kuormittaa etuakselia suurilla nopeuksilla ajettaessa.

On syytä huomata, että auton painon jakautuminen akseleille riippuu suuresti sen kuormituksesta. Joten taka-moottorisessa autossa, jossa on sedan-kori, jossa kuljettaja ja yksi matkustaja etuistuimella, taka-akseli on huomattavasti kuormitettuna, mikä antaa lähes täydellisen painon jakautumisen - kun taas etumoottoriautossa samoissa olosuhteissa, etuakseli on ylikuormitettu. Tatra-603-suunnittelijat saavuttivat optimaalisten suunnitteluratkaisujen avulla lähes tasaisen ajoneuvon painon jakautumisen akseleille - 47 % etuakselilla ja 53 % taka-akselilla täyteen kuormitettuna. [1] Siitä huolimatta massiivisten aggregaattien läsnäolo taka-akselin takana olevassa tilassa tekee auton reaktioista kuljettajan toimiin epätavallisia suurimmalle osalle kuljettajista, eikä siksi täysin turvallisia: lisäkeskivoimat vaikuttavat tämän tekijän aiheuttama taka-akseli tulee peliin ja pyrkii kääntämään auton painopisteensä ympäri. Autoissa, joissa on raskas moottori edessä, erityisesti etuveto, jossa voimayksikkö on sijoitettu pitkittäin, samanlainen vaikutus ei ole myöskään harvinaista, mutta useimpien kuljettajien tapana käyttäytyä etumoottorilla, se ei yleensä aiheuta liikenneturvallisuusuhkaa.

Nykyaikaisissa takamoottorisissa ajoneuvoissa on usein laaja valikoima elektronisia laitteita, jotka tekevät ajamisesta mukavaa ja turvallista jopa keskivertokuljettajalle.

Soveltuvuus

Takamoottoriasetelma soveltuu parhaiten suhteellisen hitaisiin vaunuihin asennettaviin autoihin, joissa etuistuimet sijaitsevat etupyöränkaarien yläpuolella, edessä tai välissä, jolloin painon jakautuminen on lähellä optimaalista - noin 45/55. Näin rakennetaan massiivisimpia takamoottorisia autoja - suuria ja keskikokoisia linja-autoja, ja juuri näin rakennettiin monia takamoottoristen autojen konseptiversioita, kuten Stout Scarab , Ghia Selene , NAMI -013 , NAMI- 050 Belka , VNIITE-PT ja muut, ja myös yksi menestyneimmistä tämän järjestelmän mukaan rakennetuista autoista on Volkswagen Type 2 Transporter. Tämä järjestely mahdollistaa auton pituuden mahdollisimman täydellisen käytön matkustajien majoittamiseen - kevyen miniauton erittäin kompakteissa ulkomitoissa on mahdollista sijoittaa tilava sisätila, jossa on täydet kaksi ("Orava") tai jopa kolme (" Multipla") istuinrivejä. Erityisen edullista tässä on käyttää "litteitä" boxer-moottoreita, joiden matala kokonaiskorkeus mahdollistaa tavaratilan sijoittamisen niiden yläpuolelle tai tasaisen lattian aikaansaamisen minibussissa tai pakettiautossa, mikä varmistaa kätevän lastaamisen takaoven kautta. Suhteellisen korkeaa moottoria käytettäessä on kuitenkin väistämätöntä, että pelkän sivuoven olemassaolo kaupungin jakeluautossa ei useinkaan ole merkittävä haitta, koska kuormaus ja purkaminen kaupungissa tapahtuu kätevimmin kyljellään, kun auto pysäköidään. auto tien reunassa reunakiven suuntaisesti.

Samaan aikaan sarjassa oli käytännössä pääosin takamoottorisia autoja, joissa oli konepellin asettelu ja perinteinen yleisölle tuttu kolmiosainen "sedan" (tai harvemmin kaksiosainen - "fastback", " hatchback ", "combi"). tai "farmari"), jossa etuistuinrivi sijaitsee suhteellisen kaukana etuakselin takana, mikä aiheutti välittömästi painonjakohäiriön, jota ei voitu poistaa tämän layoutin puitteissa - taka-akseli, joka vastasi enemmän yli 60 % auton massasta, osoittautui merkittävästi ylikuormitetuksi; tästä johtuu alhainen vakaus ja hallittavuus, jota usein pahentaa jousituksen huono valinta halpenemisen vuoksi.

Tällä hetkellä takamoottorisia yleiskäyttöisiä henkilöautoja ei käytännössä rakenneta, koska uskotaan, että nykyaikaisilla nopeuksilla takamoottorin sijoittelu ei täytä turvallisuuden, vakauden ja hallittavuuden vaatimuksia. Siksi tämän järjestelmän mukaan joko urheilumalleja rakennetaan yleensä tämän järjestelmän mukaisista autoista, joille etu kiihtyvässä dynamiikassa ja kyvyssä kääntyä suurella nopeudella on tärkeää korkeasti koulutetulla kuljettajalla tai auton kyllästymisellä. elektroniset järjestelmät, jotka helpottavat sen ajamista - Porsche 911 tai hitaita erittäin pienikokoisia kaupunkiautoja.

Samaan aikaan on toistuvasti väitetty, että nykyaikaiset tekniikat mahdollistavat kaupunkien takamoottoriauton luomisen, joka olisi halvempi valmistaa kuin etuvetoinen ja ylittäisi vastaavan etuvetoisen mallin. kuluttajaominaisuuksia, mutta samalla se täyttäisi nykyaikaiset vakauden, hallittavuuden ja turvallisuuden vaatimukset tämän luokan standardien mukaan. Edullisin tässä on voimayksikön sijainti tavaratilan lattian alla, kun käytetään viistoperäkoria, mikä mahdollistaa takamoottorin sijoittelun pääongelman ratkaisemisen suhteessa tämän luokan autoon - tilavan tavaratilan puuttumisen. Tätä varten puolestaan ​​​​on tarpeen luoda melko kompakti ja ennen kaikkea "litteä" moottori, joka ei vaadi huoltoa vähintään vuoden tai 40-50 tuhannen kilometrin ajan, mikä käytännössä poistaisi väitteet sellaiseen voimayksikön järjestely siihen pääsyn haitan kannalta.

Äskettäin ilmestyneet takamoottorilla varustetut pienet autot eivät kuitenkaan käytä takamoottorin sijoittelua sen klassisessa muodossa, vaan eräänlaisena takamoottorin ja keskimoottorin välissä, jossa moottori sijaitsee melkein takaosan yläpuolella. akselilla, tilassa takasohvan alla ja takana. Tämän asettelukaavion mukaan myös erittäin kompakti kaupunkiauto Smart , jota on valmistettu pitkään ja on erittäin suosittu Euroopassa (lukuun ottamatta Forfour -mallia , joka on rakennettu Mitsubishin etuvetoalustaan ) kuten Tata Nano ja Tata Magic Iris , uuden sukupolven Renault Twingo ja Mitsubishi i .

Volkswagen ilmoitti aikoinaan aikovansa tuoda vuonna 2010 markkinoille edullisen 3,5-metrisen kaupunkiauton Volkswagen City Expertin, jossa on kolmisylinterinen moottori, joka sijaitsee takaosassa tavaratilan lattian alla ja jonka enimmäisnopeus on alhainen ja jonka nimeksi myöhemmin muutettiin Volkswagen up!. Samaan aikaan tämä projekti ei johtanut sarjamallin ilmestymiseen, ja sarja Volkswagen ylös! / SEAT Mii / Škoda Citigo osoittautui melko perinteiseksi etuvetoiseksi viistoperäksi (ei edustettuna Venäjän markkinoilla).

Vuonna 2016 Bajaj Qute -moottoripyörärattaat , joissa on taka-akselin takana sijaitseva moottori, tuotiin Venäjän markkinoille.

Sähkömoottori täyttää yllä mainitut kompaktiuden ja vähäisten huoltovaatimusten vaatimukset täysin , joten monissa sähköajoneuvoissa on "puhdas" takamoottori, mukaan lukien Tesla Model S. Samaan aikaan raskas akkupaketti, joka sijaitsee yleensä matkustamon edessä tai lattian alla, mahdollistaa moottorin massan kompensoinnin varmistaen painon tasaisen jakautumisen akseleille, ja itse layout takaa. vetopyörien hyvä pito tien kanssa, vastaavasti korkea pito ja dynaamiset ominaisuudet.

Edut ja haitat

Lainaus [2] [3] [4] .

Edut

  1. Vetoakselin osuus ajoneuvon massasta on jopa 60 % (ja jopa enemmän) sekä dynaaminen kuormitus kiihdytyksen aikana; tämä määrää ennalta hyvän kiihtyvyysdynamiikan ja erittäin hyvät kiihtyvyysominaisuudet, kun takavetopyörät eivät tartu riittävästi tiehen - märillä pinnoilla, jäällä ja nousussa, sekä yhdessä sileän pohjan kanssa erittäin hyvän maastohiihtokyvyn. monodrive;
  2. Kardaanin puuttumisen ja voimayksikön ja voimansiirron yhdistelmän kompaktiksi yksiköksi, jolla on sama hyttikoko, takamoottoriauton paino on 5-10% pienempi ja omakustannushinta 7-12 % alhaisempi kuin "klassisella" layoutilla - ja pienempi kuin etuvetoisella yksinkertaisemman suunnittelun, erityisesti vakionopeusliitosten puuttumisen vuoksi. Tämä määräsi ennalta tällaisen järjestelmän valinnan edullisille mikro- ja pienille autoille;
  3. Vertailukelpoisilla ulkomitoilla takamoottorisen auton sisätila on tilavampi verrattuna "klassiseen" autoon, koska pohjassa ei ole tunnelia vetoakselille ja vaihteistolle, ja verrattuna etupyörään. ajoautossa on pääsääntöisesti enemmän jalkatilaa kuljettajalle ja etumatkustajalle pituudeltaan (mutta usein leveys on rajoitettu johtuen eturivin siirtymisestä eteenpäin painon jakautumisen ja vastaavasti istuinten sijoittelun parantamiseksi kuljettajan ja etumatkustajan jalat etupyöränkaarien välissä);
  4. Moottorista, kytkimestä, vaihteistosta, taka-akselin vaihteistosta ja akselin akseleista koostuva voimayksikkö - transexl , osoittautuu yhdeksi kompakteimmista ja melko halvoista valmistaa, asennetaan autoon yhdellä teknisellä toimenpiteellä; tehovirta on lyhyt, mikä määrää ennalta pienet tehohäviöt lähetyksessä;
  5. Hyvä pääsy moottoriin verrattuna keskimoottorin järjestelmään;
  6. Vähemmän melua ohjaamossa verrattuna etumoottoriin matkustajien etäisyyden ja moottoritilan hyvän eristyksen ansiosta (Zaporozhetsin ja joidenkin muiden ilmajäähdytteisillä moottoreilla varustettujen takamoottoriajoneuvojen lisääntynyt melu liittyy niiden moottoreiden suunnitteluominaisuuksiin : alhainen rakenteellinen jäykkyys, huono tuulettimen aerodynamiikka ja epätäydellinen pakojärjestelmä), eikä layout, Zaporozhetsin voimayksikön pohjalta rakennettu, mutta eteen asennettu LuAZ-969-auto oli vielä meluisampi) ;
  7. Ohjauspyörän vähäinen rasitus etupyörien alhaisen kuormituksen vuoksi;
  8. Yksinkertainen etujousituksen muotoilu;
  9. Jarruvoimien optimaalinen jakautuminen (jarrutettaessa ajoneuvon paino jakautuu dynaamisesti taka-akselilta eteen, ja takamoottorisessa ajoneuvossa jyrkän hidastuksen aikana kuorman jakautuminen akseleille muuttuu lähes samaksi, minkä vuoksi molempien akselien pyörät jarruttavat tehokkaasti ilman ennenaikaisen tukkeutumisen riskiä; etumoottorisessa ajoneuvossa etuakseli jarrutettaessa osoittautuu jo ylikuormitetuksi - etuvetoisena se voi aiheuttaa jopa 80% auton painosta jyrkän jarrutuksen hetkellä, mikä vaikeuttaa huomattavasti tehokkaan jarrujärjestelmän suunnittelua, koska kuormittamattomat takapyörät alkavat tukkeutua paljon aikaisemmin kuin hyvin kuormitetut etupyörät, jolloin on välttämätöntä vähentää keinotekoisesti jarrutusvoimaa. taka-akseli; on erittäin vaikea saavuttaa sekä vakautta että maksimaalista jarrutustehoa kaikissa olosuhteissa);
  10. Kun kuljettajan istuin sijaitsee etupyörien akselin takana - korkeatasoinen passiivinen turvallisuus etutörmäyksessä rungon edessä olevan suuren muotoaan muuttavan alueen ansiosta;

Vikoja

  1. Useita käsittelyvirheitä - taipumus "yliohjautumiseen", huono suuntavakaus ja riittämätön ohjaustehokkuus etupyörien riittämättömän pidon vuoksi, erityisesti suurilla nopeuksilla ja teillä, joilla on huono pito; lisääntynyt herkkyys sivutuulelle;
  2. Vaikea moottorin jäähdytys , monimutkainen sisätilan lämmitys ; kun moottori on ilmajäähdytteinen tai nestejäähdytteinen jäähdytin sijaitsee takana, tarvitaan voimakas pakotettu jäähdytystuuletin, joka kuluttaa lisätehoa vastaavasti polttoainetta; kun jäähdytintä siirretään eteenpäin, moottorin jäähdytys paranee, on mahdollista käyttää edullisempaa sähkötuuletinta, mutta tavaratilan jo ennestään pieni tilavuus pienenee, lisäksi ilmaantuu pitkiä lämmitysverkkoja, jotka on vedetty koko rungon läpi, mikä lisää lämpöhäviö ja lisää lentoliikenneruuhkien todennäköisyyttä;
  3. Pitkä ajopituus kuljettajan työpaikalta moottoriin ja vaihteistoon;
  4. Vaikeudet polttoainesäiliön sijoittamisessa turvalliselle alueelle (jos se sijaitsee takana, palovaara kasvaa, edessä on muodonmuutos mahdollisuus onnettomuudessa);
  5. Suuri kuormitus moottorin kiinnikkeisiin käynnistettäessä;
  6. Vaikeudet tehokkaan pakojärjestelmän ja moottorin melunvaimennusjärjestelmän rakentamisessa, niiden asetukset pienestä käytettävissä olevasta pituudesta johtuen;
  7. Pitkä takaylitys, erityisesti pitkittäismoottorilla;
  8. Tavaratilan tilavuus on yleensä pienempi kuin "klassisessa" asetelmassa, johtuen etu(kääntö)pyörien suurista rakoista ja ohjausosien sijainnista;
  9. Korkeaa rivimoottoria tai V-muotoista moottoria käytettäessä on vaikeaa tai jopa täysin mahdotonta tehdä matkustaja- ja rahtimuutoksia;
  10. Verrattuna etuvetoon, samalla sisätilavuudella, takamoottoriauton korin pituus kuluu järjettömästi edessä olevan tavaratilan sijainnin vuoksi;

Takamoottoriset autot

Takamoottorin layout, toisin kuin keskusmoottori, ilmestyi suhteellisen myöhään - 1920-luvun lopulla - 1930-luvulla, ja Tšekkoslovakiat (joka kuului edelleen Itävalta-Unkarin insinöörikouluun) ja saksalaiset insinöörit antoivat suurimman panoksen sen luomiseen. Yksi ensimmäisistä massatuotetuista takamoottorisista autoista oli tšekkoslovakialainen Tatra T77 -suunnittelija Hans Ledvinka , ja siinä takamoottorin layout yhdistettiin kahteen muuhun tšekkiläiselle ja saksalaiselle autosuunnittelukoululle ominaiseen piirteeseen - selkärunkoon ja jousitukseen. kääntyvät akselit sekä ilmajäähdytteinen moottori. Muita esimerkkejä ovat brittiläinen Burney Streamliner vuodelta 1928, jota valmistettiin vain 12 kappaletta.

Takamoottoriautojen suosio nousi ensin sotaa edeltäneessä Saksassa ja sitten - jo maailmanlaajuisesti - kahden ensimmäisen vuosikymmenen aikana toisen maailmansodan jälkeen, ja ainoa kaupallisesti menestynyt malli näytteli merkittävää roolia tässä popularisoinnissa. - Volkswagen Type 1 , "Beetle", jonka suunnitteluratkaisut kopioivat usein sokeasti tyypillisine puutteineen. Vuodesta 1946 vuoteen 1956 takamoottoristen autojen osuus Manner-Euroopan markkinoilla kasvoi 2,6 prosentista 26,6 prosenttiin [5] .

Näiden vuosien aikana takamoottorin sijoittelun edut nähtiin niin merkittävinä, että monet asiantuntijat, mukaan lukien Neuvostoliiton suunnittelija ja suunnittelija Juri Dolmatovsky, ennustivat sen hallitsevan lähitulevaisuuden autoissa. Käytännössä sitä käytettiin kuitenkin pääasiassa joko mikro- ja pienautojen tai minibussien ja pakettiautojen ( Volkswagen Type 2 Transporter, Chevrolet Greenbrier ja monet japanilaiset mallit) rakentamiseen.

Takamoottorin kukoistusaika putosi 1950-luvun jälkipuoliskolle - 60-luvun ensimmäiselle puoliskolle, näinä vuosina se oli olennaisesti de facto standardi erityisesti pienissä autoissa ja sitä käytettiin laajasti pienissä autoissa. Raporttien mukaan tänä aikana sen osuus oli yli puolet maailman autokannasta Yhdysvaltojen ulkopuolella. Tämän aikakauden takamoottoriautojen luettelo sisältää Škoda 1000MB ja sen jälkeläiset; kaikki " kasakat "; "Fiat" mallit 500 , 600 , 850 , 126 ; Renault 4CV ; Dauphine , Caravelle , R8 ja R10 ; Simca 1000 , SEAT 133 , BMW 700 , NSU Prinz , Hillman Imp ja muut. Jopa Yhdysvalloissa, jossa tyypillinen paikallinen autoteollisuus suhtautuu konservatiivisiin malleihin, käynnistettiin "kompakti" takamoottoriauto Chevrolet Corvair eurooppalaisten standardien mukaan - keskitilavuus.

Samaan aikaan kukaan jäljittelijöistä ei onnistunut toistamaan Beetlen hämmästyttävää menestystä, jonka salaisuus ei ollut niinkään auton suunnitteluominaisuuksissa, vaan ennen sotaa rakennetun Wolfsburgin tehtaan erinomaisessa tuotantolaitteistossa ja siitä johtuvassa matalassa. tuotantokustannukset. Kuusikymmentäluvun lopulla alkoi prosessi takamoottorin sijoittelun korvaamiseksi tästä markkinaraosta uuden sukupolven etuvetomalleilla, joissa on poikittaismoottori. Tätä helpotti käsittelyvaatimusten merkittävä lisääntyminen, pienten sarjamoottoreiden tehon kasvu, mikä johtui pääasiassa massiivisesta siirtymisestä ajoitusasetelmaan yläpuolisella nokka -akselilla (OHC), mikä mahdollisti lähes täydellisen päämoottorin kompensoinnin. etuvedon haittana pieneen autoon verrattuna - rajoitettu kyky voittaa jyrkkiä nousuja sekä viistoperäisten korien suosio.

Poikittaisen voimayksikön sijoittelulla varustetun etuvetoauton etu takamoottorin sijoitteluun verrattuna massatuotantoon pieneen autoon tulee erityisen ilmeiseksi, jos vertaamme Fiat 127 :ää (etuveto) ja Fiat 133 :a ( takamoottoriset) mallit, jotka syntyivät lähes samanaikaisesti ja joiden muotoilu oli lähes hämmentävän samanlainen . Hyvin samanlaisilla ulkomitoilla ja korin muodolla "127" on 80 % kokonaispituudesta sisällä ja tavaratilassa, ja melko tilavaan tavaratilaan, jossa on tasainen lattia, joka sijaitsee myöhäisen tuotannon autojen takana, on erittäin kätevä pääsy täysimittainen kolmas ovi (varhaiset Fiat 127:t eivät olleet vielä viistoperäisiä , vaan pikaperäisiä sedaneja ). Samanaikaisesti "133":ssa sama paikka on täysin voimayksikön miehitetty, ja matkatavarat sijoitetaan erittäin tiukkaan tilaan etupyörien kaarien väliin, joihin pääsy on hankalaa.

Jos tähän lisätään vielä se seikka, että "127." oli aikansa ja luokkansa esimerkillinen ajotuntuma, johon niinä vuosina eurooppalaiset ostajat alkoivat kiinnittää yhä enemmän huomiota, kun taas "133." ne olivat täysin tyypillisiä yliohjautumiselle, Aliohjautuvuus suurilla nopeuksilla ja taipumus luistaa kulmissa, mikä on tavallista takamoottoriautoille, käy selväksi, että Fiat 127 oli hieman korkeammalla hinnallakin selvästi houkuttelevampi tarjous useimpien Euroopan maiden markkinoilla. Takamoottorinen Fiat / SEAT 133 sai vain jonkin verran jakelua vähemmän kehittyneissä maissa, kuten Espanjassa ja Argentiinassa, mutta sitä valmistettiin myös siellä suhteellisen lyhyen ajan - vuoteen 1980 ja 1982 asti, kun taas Fiat 127:n muodossa uudistettua Fiat 147 -mallia valmistettiin Argentiinassa vuoteen 1997 asti. Joten 1970-luvun alussa tai puolivälissä kävi selväksi, että käytännöllisempien etuvetoisten viistoperäautojen myötä takamoottoristen miniautojen aikakausi Länsi-Euroopassa oli päättynyt.

Yritykset luoda takamoottorisia autoja korkeampiin luokkiin, kuten Chevrolet Corvair USA:ssa tai Volkswagen Typ 4 Saksassa, eivät kruunannut menestystä - lisäksi valitusta layoutista johtuvien objektiivisten puutteiden lisäksi nämä autot myös kärsi kuluttajien ennakkoluuloista, jotka ovat kehittyneet "Beetlen" ja vastaavien mallien erityiskuvan ansiosta ja ovat melko verrattavissa Neuvostoliiton asenteeseen lukemattomien vitsien ja anekdoottien sankariin - "Zaporozhetsiin" (mallit ZAZ-965 , 966 ja 968 ).

Siten takamoottorin järjestely yksinkertaisesti menetti markkinaraon, jossa sitä voitiin soveltaa menestyksekkäästi: nopeille yleiskäyttöisille ajoneuvoille se ei tarjonnut tarvittavaa ajokykyä ajettaessa nopealla moottoritiellä, jonka vaatimukset ovat lisääntyi dramaattisesti, ja hitaiden kaupunkien miniautojen osalta tuolloin suhteellisen isot moottorit eivät mahdollistaneet riittävän kokoisten tavaratilan sijoittamista takaosaan, jonka läsnäolo tässä luokassa on tullut pakolliseksi. Ainoa potentiaalinen ala sille pienimuotoisten innostuneiden mallien, kuten Porsche 911:n, lähipiirin ulkopuolella säilyi potentiaalisena toiminta-alueena, sillä se oli urheiluluonteisten pienten autojen alaluokka, kuten Fiat 850 Coupé tai Renault Caravelle  . Näillä autoilla oli kuitenkin kaupallista järkeä vain, jos ne oli sidottu olemassa olevan massatakamoottorisen pienauton kokonaisperustaan, jonka määrä noina vuosina väheni nopeasti. Lisäksi tämäntyyppisten autojen kysyntä laski jyrkästi 1970-luvulla sen jälkeen, kun käytännöllisempiä ja halvempia "kuumia" Golf-luokan viistoperäjä (esimerkiksi VW Golf GTI ) syntyivät korotetuilla moottoreilla.

Sosialistista Tšekkoslovakiaa voidaan pitää poikkeuksena tästä säännöstä , jossa suuret takamoottoriset Tatrat toimivat perinteisesti executive-autojen roolissa. Samaan aikaan suunnittelijat onnistuivat saavuttamaan vaikuttavia tuloksia, 1970-luvun alkuun mennessä he olivat luoneet ehkä yhden edistyneimmistä takamoottorisista autoista - Tatra 613 , joka yhdisti tämän layoutin edut erinomaiseen ajokykyyn. on aika. Tatra oli tämän velkaa onnistuneille päätöksille alustan suunnittelussa ja asettelumallin käytölle, jossa voimayksikön siirtymä eteenpäin: ainutlaatuisen voimansiirtolaitteen ansiosta Tatra-moottori ei sijainnut taka-akselin takana, vaan suoraan sen yläpuolella. , joka tarjoaa painon jakautumisen akseleille, mikä on tyypillisempää keskimoottorisille urheiluautoille kuin massatakamoottorimalleille - 45/55. Siitä huolimatta Tatra jäi yksin, ilman jäljitelmiä, ja 1990-luvulla se rajoitti vähitellen kotimaassa kysyntää menettäneiden henkilöautojen tuotantoa, jotka eivät saaneet laajaa kansainvälistä tunnustusta. Skoda pysyi myös uskollisena takamoottorin sijoittelulle 80-luvun loppuun asti, mutta sillä ei ollut merkittäviä saavutuksia tilillään, vaan se yritti yksinkertaisesti saattaa autojensa kuluttajaominaisuudet mahdollisimman nykyaikaisten standardien mukaisiksi - suurimmaksi osaksi epäonnistumatta. (Skoda on kuitenkin ollut 60-luvun lopusta lähtien, ja se ei jättänyt yrityksiä sekä palata klassiseen konseptiin että siirtyä etuvetoon - katso lupaavia Škoda 720/740/760 -projekteja - joka vuoteen 1987 asti oli investointien "nälkä" sekä Tšekkoslovakiassa että koko CMEA-maissa).

Lopuksi prosessi takamoottorin korvaamisesta etuvetoisella saatiin periaatteessa päätökseen 70-luvun lopulla ja 80-luvun alussa, kun viimeiset massatakamoottorimallit, kuten Volkswagen Beetle , Fiat 126 ja 133 , lopetettiin Länsi - Euroopassa .

Totta, kolmannen maailman maissa sekä taloudellisesti taantuvassa myöhään sosialistisessa ja postsosialistisessa Itä-Euroopassa viimeiset massatakamoottoriautot valmistettiin jopa 1990-luvulle asti, esimerkiksi Zaporozhets (ZAZ-968M) - vuoteen 1994 asti ja harvoimmissa tapauksissa ( Volkswagen Fusca Meksikossa ja Fiat 126p Puolassa) - 2000-luvun alkuun asti, ja niiden suosio selittyy paitsi alhaisemmilla kuluttajakustannuksilla, myös lisääntyneellä maastojuoksulla verrattuna uudempiin saman luokan etuvetoiset mallit. Noin samaan aikaan Japanin kotimarkkinoille tuotetut yksittäiset takamoottoristen minibussien mallit kestivät ( Subaru Sumo  - vuoteen 1998, Subaru Sambar  - vuoteen 2009). Urheilumallien segmentissä, kuten Gran Tourismo, jäi vain yksi malli ( Porsche 911 , koska sen pääkilpailija Alpine -malli A610 poistui markkinoilta vuonna 1994). Siitä huolimatta on todennäköistä, että nykyaikaiset tekniikat mahdollistavat lähitulevaisuudessa tiettyjen luokkien autojen (kaupunkiminiautojen) palaamisen takamoottorin sijoitteluun ymmärtäen täysin sen positiiviset ominaisuudet ja neutraloimalla negatiiviset, mikä näyttää erityisen lupaavalta, kun otetaan huomioon edistyminen hybridiautojen ja sähköajoneuvojen alalla.

Yleisimmin käytettyä takamoottorin sijoittelua käytetään suurissa ja keskikokoisissa busseissa, joissa moottorin sijainti takana on erittäin kätevä matkustamon järjestämisen kannalta, erityisesti sen avulla voit laskea lattiaa, mikä on välttämätöntä kaupunkibusseille. Tässä markkinarakossa tämän asettelun suosio ei ole laskenut 1950-luvulla tapahtuneen joukkosiirtymän jälkeen.

Muistiinpanot

  1. Julius Mackerle : Takamoottorilla varustettu auto. - Moottori, 1957
  2. Klennikov, V. M., Klennikov E. V. Auton teoria ja suunnittelu. - M . : "Insinöörityö", 1967. - S. 179-180.
  3. Reimpel, J. Auton alusta / lyhenne per. saksasta/ = Fahrwerktechnik. - M . : Mashinostroenie, 1983. - T. I. - S. 63. - 356 s.
  4. Peskov, V.I. Ergonomian ja autosuunnittelun perusteet. Opastus. - Nizhny Novgorod : Nizhny Novgorod State Technical University, 2004. - S. 30, 52-53. - 225 s. - ISBN 5-93272-232-0 .
  5. BMC:n Mini: Taustatarina: Ensimmäinen osa: Volkswagen tulee. pieni auto. tammikuuta 1965. s. 42-47.

Kirjallisuus