Компоновка автомобилей – Компоновки легковых автомобилей — Энциклопедия журнала «За рулем»

Содержание

Компоновка автомобиля — это… Что такое Компоновка автомобиля?

Компоно́вка легково́го автомоби́ля — общая схема расположения главных агрегатов.

Число и расположение колёс

Подавляющее большинство легковых автомобилей имеют 4 одинаковых колеса, расположенных по углам прямоугольника. Некоторые имели и бо́льшее число колёс — 6 или 8. Существовали также экспериментальные модели с ромбовидным расположением колёс — 1 спереди по центру, 1 сзади по центру, 2 по бокам в средней части автомобиля. Все эти экзотические варианты оказались малопригодными для массовых легковушек.

Далее речь будет идти только об обычном расположении колёс (4 по углам прямоугольника).

Расположение управляемых колёс

Управляемые колёса делают либо передние, либо все. Автомобиль с одними задними управляемым колёсами был бы чрезвычайно склонен к заносу, поэтому такую схему используют только на тихоходных машинах (например, автопогрузчиках).

При всех управляемых колёсах используют специальные алгоритмы. Казалось бы, логично было бы поворачивать задние колёса на тот же угол, что и передние, но в противоположную сторону. Однако такой автомобиль опять-таки был бы очень склонен к заносу, поэтому эта система применима только на тихоходных машинах (например, на вездеходах, где движение задних колёс по той же колее, что и передние, значительно уменьшает сопротивление на мягком грунте). На обычных автомобилях задние управляемые колёса на большой скорости поворачиваются

в ту же сторону, что и передние (но на меньший угол) — это улучшает противозаносные свойства автомобиля, а на малой скорости они поворачиваются в противоположную сторону, чтобы улучшить маневренность.

Иногда задние управляемые колёса поворачиваются в ту же сторону, что и передние, при малом угле поворота передних колёс, и в противоположную сторону при большом угле поворота передних колёс — при этом исходят из того, что водитель поворачивает руль на большой угол только при малой скорости автомобиля.

Капотная и вагонная компоновка

Автомобиль капотной компоновки — ВАЗ-2103

Автомобиль вагонной компоновки — Fiat 600 Multipla

Автомобиль полукапотной компоновки — Renault Espace I

На подавляющем большинстве легковых автомобилей передняя часть кузова имеет малую высоту — там размещается двигатель или (при заднем расположении двигателя) багажник. Водитель размещается позади этого объёма малой высоты и смотрит поверх него. Это и образует капотную компоновку.

Неоднократно предпринимались попытки передвинуть пассажирское отделение автомобиля в крайнее переднее положение (что и составляют сущность вагонной компоновки). По мысли конструкторов, это должно было обеспечить более рациональное использование внутреннего пространства, а также лучший обзор с места водителя. В СССР были созданы экспериментальные автомобили вагонной компоновки НАМИ-013 и Белка. Однако вагонная компоновка с размещением водителя и переднего пассажира в районе передних колёс затрудняет им вход и выход; кроме того, создаются проблемы с обеспечением пассивной безопасности. На автобусах же эти проблемы не так существенны, и для них вагонная компоновка стала стандартной.

Существует также полукапотная компоновка — капот и ветровое стекло сильно наклонены так, что сливаются в одну поверхность, что и обеспечивает «однообъёмность» кузова, хотя передняя часть кузова по-прежнему занята двигателем, как и при обычной капотной компоновке.

Расположение ведущих колёс

Задний привод

За́дний при́вод — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передается на задние колеса.

Задний привод в сочетании с передним расположением двигателя часто называют «классической компоновкой», потому что такая конструкция автомобиля ранее была наиболее распространённой из-за более простой технической реализации.

На заднеприводном автомобиле повёрнутые передние колеса создают эффект торможения, а толкающие задние — избыточную силу, поэтому заднеприводные автомобили тяготеют к заносу (скольжению задней оси в повороте), что называется избыточной поворачиваемостью[1].

Переднеприводная компоновка

Передний привод — конструкция трансмиссии автомобиля, при которой крутящий момент, создаваемый двигателем, передается на передние колёса.

Полноприводная компоновка

Все колёса ведущие, двигатель может быть расположен как спереди (Субару, Ауди), так и сзади (Порше и некоторые другие спортивные машины), или по центру (Tommy Kaira, Ламборджини и прочие экзотические марки).

Трансмиссия получается наиболее сложная и тяжёлая, но зато значительно улучшаются ходовые свойства и проходимость автомобиля. Используется как на внедорожниках, так и на достаточно дорогих легковых автомобилях (Субару, Ауди).

Такому типу компоновки свойственны наибольшие трансмиссионные потери и наименее благоприятное влияние на компоновку салона и багажного отделения.

Расположение двигателя

Заднемоторная компоновка

Двигатель расположен сзади, ведущие колёса задние. Двигатель и трансмиссия объединены в один компактный агрегат (как в случае переднеприводной компоновки), однако здесь ведущие и управляемые колёса разделены, что упрощает конструкцию. Багажник расположен спереди, но его объём получается небольшим из-за того, что много места занимают ниши управляемых передних колёс.

Как правило, задняя ось оказывается более нагруженной, чем передняя. Это улучшает проходимость, но в то же время создаёт повышенную склонность к заносу. В настоящее время заднемоторные легковые автомобили почти не выпускаются. Последние массовые заднемоторные автомобили выпускаются германским автопроизводителем Порше (

Среднемоторная компоновка

Двигатель расположен сзади, но перед задней осью. Это улучшает баланс нагрузки на переднюю и заднюю ось; кроме того, уменьшается момент инерции при вращении вокруг вертикальной оси, что улучшает поворотливость. Поскольку здесь двигатель отнимает часть пространства от пассажирского салона, то такую компоновку используют главным образом на спортивных машинах (с одним рядом сидений), а также на машинах для шоссейно-кольцевых гонок (например, Формула-1).

На некоторых минивэнах двигатель с горизонтальным расположением цилиндров удаётся расположить под полом салона; это также можно считать среднемоторной компоновкой.

Компоновки по расположению двигателя и ведущих колёс

Автомобили с соответствующими компоновками:

Автомобили по типу компoновки
  Передний привод Полный привод Задний привод
Переднемоторная компоновка Автомобили с переднемоторной, переднеприводной компоновкой Автомобили с переднемоторной, полноприводной компоновкой Автомобили с переднемоторной, заднеприводной компоновкой
Среднемоторная компоновка Автомобили с среднемоторной, переднеприводная компоновкой Автомобили с среднемоторной, полноприводной компоновкой
Автомобили с передней среднемоторной, заднеприводной компоновкой

Автомобили с задней среднемоторной, заднеприводной компоновкой

Заднемоторная компоновка   Автомобили с заднемоторной, полноприводной компоновкой Автомобили с заднемоторной, заднеприводной компоновкой

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Какие бывают компоновки автомобилей? | BMW Club

Преимущества и недостатки различных схем

Первые автомобили отличались от конных экипажей главным образом отсутствием лошади. Ведь об оптимальном расположении агрегатов тогда никто не думал. Проблема обеспечения хорошей устойчивости и управляемости перед конструкторами в то время просто не стояла. Но скорости росли, требования к машинам тоже и постепенно автопроизводители разработали несколько различных компоновок, каждая из которых обладает своими особенностями.

Классическая

В этом случае двигатель и коробка передач размещаются в передней части автомобиля, а крутящий момент передается на задние колеса. Причем поначалу для этого использовались цепи (такую схему в конце 19 века предложил знаменитый конструктор Эмиль Левассор), а позднее, по предложению не менее известного инженера Луи Рено, их заменили привычным карданным валом.

У машины с классической компоновкой развесовка (распределение массы по осям), как правило, близка к оптимальным 50/50. В результате автомобиль хорошо слушается руля, а его шины изнашиваются более равномерно. Кроме того, такие модели зачастую отличаются достаточно большим багажником, поскольку его объем ограничивается лишь элементами подвески и привода колес.

Тем не менее, классическая схема расположения агрегатов обладает существенными недостатками. Прежде всего, такие автомобили отличаются неважной устойчивостью. Проведите простой эксперимент – попробуйте быстро толкать пальцем лежащий на столе карандаш. Он все время будет стремиться куда-нибудь повернуть. То же самое происходит и с машиной. Причем возникающий занос в данном случае прогрессирующий – сила инерции стремится еще больше развернуть автомобиль. Многим водителям столь азартный характер даже нравится, но для большинства обычных потребителей это может быть опасным. Поэтому автопроизводители вынуждены большое внимание уделять настройкам электронных систем безопасности моделей с классической компоновкой, тем самым удорожая их.

Кроме того, большой центральный тоннель, необходимый для размещения карданного вала, занимает много места в салоне. Зачастую это даже не позволяет разместить на заднем ряду сидений среднего пассажира. Расположенный продольно двигатель также заставляет растягивать в длину кузов, чтобы не сокращать пространство салона. Да и в целом классическая схема достаточно громоздка и потому не лучшим образом сказывается на весе машины.

Поэтому сегодня лишь немногие автопроизводители сохранили верность традициям. И классическую компоновку теперь можно встретить в основном лишь на некоторых моделях премиальных марок – BMW, Mercedes-Benz, Lexus, Jaguar…

Переднеприводная

Такая компоновка отличается тем, что силовой агрегат и ведущие колеса в этом случае располагаются в передней части автомобиля. Подобную схему еще в 1902 году предложил немецкий инженер Роберт Швенке, но в силу ряда причин (например, сложности производства специальных шарниров привода) она стала широко применяться лишь в последние 20-25 лет. И сегодня переднеприводная компоновка – самая популярная среди современных автомобилей.

Такое размещение агрегатов обладает рядом достоинств: компактностью, небольшой массой, низким уровнем шумов и вибраций (благодаря отсутствию карданного вала). Кроме того, переднеприводный автомобиль, как правило, отличается просторным салоном и большим багажником. Наконец, переднеприводная машина устойчивее заднеприводной. Повторите опыт с карандашом, только возьмите его за острие и тяните. Он будет послушно следовать за вашей рукой. Если возникает снос, сила инерции не дает автомобилю развернуться.

Недостатков у переднеприводной схемы тоже хватает. Например, при интенсивном разгоне ведущие колеса сильно разгружаются и не могут реализовать большой крутящий момент, что особенно заметно на моделях со спортивным уклоном. Кроме того, передняя ось получается перегруженной, вследствие чего шины на ней изнашиваются быстрее. Зачастую страдает маневренность автомобиля, поскольку угол поворота колес ограничивается плотной компоновкой моторного отсека и конструкцией ШРУСов – шарниров равных угловых скоростей, необходимых для передачи тяги на колеса.

Заднемоторная

Эта компоновка предполагает заднее размещение двигателя и ведущих колес. В результате, корма автомобиля получается перегруженной, что придает ему весьма интересные особенности. Например, подобную схему можно встретить на спортивных моделях (вроде Porsche 911), поскольку в этом случае при разгоне ведущие колеса загружаются сильнее и позволяют полностью реализовать потенциал мотора. В то же время благодаря хорошей загрузке ведущей оси такие машины зачастую обладают очень хорошей проходимостью (вспомните наш отечественный «Запорожец»). Не стоит забывать и о том, что заднемоторная компоновка, равно как и переднеприводная, компактна и обладает небольшой массой.

Недостатки этой схемы вытекают из ее достоинств. При смещении массы машины назад разгружаются ее управляемые колеса. Поэтому такой автомобиль подчас неустойчив на дороге и чем больше скорость, тем больше водителю приходится подруливать. Отчасти решить эту проблему помогают лишь современные электронные системы безопасности.

А еще заднемоторные модели, как правило, очень непрактичны. Ведь вся задняя часть кузова у них занята силовым агрегатом и багажник приходится размещать спереди. Но в этом случае его объем ограничен элементами подвески, рулевого управления и даже ногами водителя и переднего пассажира. Так что на просторный грузовой отсек рассчитывать не приходится.

Среднемоторная

Подобная компоновка — характерная примета суперкаров. Силовой агрегат на таких машинах размещается в пределах колесной базы, прямо за спиной водителя. В этом есть свой резон – такая схема позволяет сосредоточить наиболее тяжелые элементы автомобиля возле его вертикальной оси, тем самым уменьшив момент инерции и распределив массу по осям в оптимальном соотношении. Как результат – отличная управляемость.

Но для обычных гражданских моделей среднемоторная компоновка неприемлема – салон получается тесным, багажник маленьким, а обслуживание дорогим, поскольку к двигателю и коробке передач подобраться в таком случае очень непросто.

Впрочем, в перспективе инженеры могут разместить силовой агрегат под полом кузова и тогда среднемоторные машины возможно проявят себя и в новой, практичной, роли.

Отдельной разновидностью среднемоторной компоновки можно назвать так называемую схему transaxle, приверженцем которой остается, например, Maserati. В этом случае мотор стоит спереди, но он смещен максимально назад, в пределы колесной базы, а тяга передается на задние колеса через карданный вал и коробку передач, сблокированную с задним мостом.

Полноприводная

В последнее время все набирает популярность. При такой компоновке двигатель обычно ставят спереди, а тягу распределяют по всем колесам системой валов и редукторов. Конструкция сложная, тяжелая и достаточно дорогая, но ее недостатки окупаются рядом неоспоримых достоинств, таких как отличная устойчивость на скользком покрытии, наиболее полная реализация потенциала двигателя, повышенная проходимость.

http://rus-auto.net/articles/a.220.html

 

www.bmwclub.ru

Журавлёв Д.В. (Компоновки автомобиля)

Денис Журавлёв (ЮСИ-311)

Особенности схем компоновок автотранспорта

Компоновочные схемы.

Компоновочная схема автомобиля определяется прежде всего относительным расположением двигателя и ведущих колес и определяет размеры автомобиля, его массу, распределение осевых нагрузок на дорогу, комфорт пассажиров, устойчивость движения.

Основными компоновочными схемами являются: классическая (рис.1,а), когда двигатель расположен впереди, а ведущими колесами являются задние; заднеприводная (рис. 1,б), с задним расположением двигателя; переднеприводная (рис. 1, б), с передним расположением двигателя.

Классическая схема компоновки. Более полувека большинство легковых автомобилей компоновалось по классической схеме. В процессе ее развития усилия конструкторов были направлены на уменьшение высоты автомобиля и смещение пассажирского помещения вперед, в зону комфорта.

Рис.1 Основные компоновочные схемы

Введение независимой передней подвески, что было обусловлено требованиями повышения устойчивости автомобиля, внесло коррективы в классическую схему. Оказалось возможным распределять осевые нагрузки по мостам поровну, что значительно улучшило комфортабельность и устойчивость автомобиля. Кроме того, появилась возможность снизить высоту центра тяжести автомобиля за счет приближения двигателя к поверхности дороги без уменьшения дорожного просвета.

Сдвиг кузова вперед сопровождался перемещением двигателя вперед вместе с первым рядом сидений, что стало возможным с уменьшением его массы и длины. Создание V-образных двигателей позволило еще более улучшить возможности компоновки по классической схеме за счет сдвига заднего сиденья вперед от оси задних колес в так называемую зону комфорта, т. е. внутрь базы.

Однако в результате совершенствования классической схемы уже нельзя было получить равномерного распределения осевых нагрузок, что не могло отрицательно не сказаться на проходимости, управляемости и устойчивости автомобиля. Применение же независимых подвесок на задних колесах или уменьшение нагрузки на передние колеса за счет переноса коробки передач назад и объединения ее в один блок с главной передачей несколько улучшает названные свойства автомобиля, однако это усложняет конструкцию задней подвески.

Отличительной особенностью классической компоновки является значительная общая длина автомобиля, что сказывается на массе автомобиля, которая непосредственно влияет на себестоимость, топливную экономичность и динамику автомобиля.

К недостаткам классической схемы следует отнести наличие туннеля для карданного вала, что ухудшает условия размещения пассажиров на заднем сиденье, а также их вход в автомобиль и выход из него.

К преимуществам классической схемы компоновки можно отнести следующие: простоту конструкции передней подвески, возможность установки двигателя большей длины, простоту изоляции салона от шума двигателя, равномерное изнашивание шин, а также высокую эффективность отопления в результате наличия коротких воздушных и водяных тепловых трасс, эффективное охлаждение двигателя благодаря расположению радиатора в передней части автомобиля, возможность получить просторный богажник, простоту привода переключения передач и др. Кроме того, при полной загрузке автомобиля основная нагрузка приходится на ведущие задние колеса, что важно для автомобилей-фургонов, пикапов.

Заднеприводная схема компоновки с задним расположением двигателя. Поиск компоновочных схем, обеспечивающих наиболее высокие потребительские качества автомобиля, привел к созданию заднеприводных автомобилей с двигателем, расположенным сзади. Появление такой компоновки предопределило создание общего силового агрегата, в который входили бы двигатель, сцепление, коробка передач и главная передача при разрезной задней ведущей оси. Расположение двигателя сзади позволило улучшить обзорность, уменьшить базу и габаритные размеры автомобиля, повысить его маневренность при снижении массы. При переднем свесе обычной длины автомобиль с задним расположением двигателя короче автомобиля, сконструированного по классической схеме компоновки, на 10 %. Стоимость его меньше, пассажиры располагаются в зоне комфорта.

К преимуществам заднеприводной схемы компоновки с задним расположением двигателя, кроме упомянутых выше, можно также отнести: простоту конструкции передней подвески, возможность разгона на мокрой дороге, при гололеде и на подъеме, а также отсутствие туннеля в основании кузова. Однако опыт эксплуатации автомобилей показал, что данная схема компоновки имеет и ряд существенных недостатков, практически почти не устранимых. Основные из них следующие: излишняя поворачиваемость и неустойчивость движения на поворотах и при прямолинейном движении из-за значительной перегрузки задних колес и шин, ограниченные размеры багажника, сложность коммуникаций между механизмами управления и силовым агрегатом, плохая управляемость при гололеде в связи с малой нагрузкой передних колес, повышенная чувствительность автомобиля к действию бокового ветра и др.

Переднеприводная схема с передним расположением двигателя. Большинство автомобилей, выпускаемых в настоящее время, выполнены по переднеприводной схеме с передним расположением двигателя. Такие автомобили выпускаются во всех класах — от особо малого до высшего.

Объясняется это прежде всего возможностью значительного улучшения устойчивости автомобиля. Автомобилям с передним приводом свойственна «недостаточная» поворачиваемость, так как на передние колеса приходится значительно большая нагрузка, чем на задние и, кроме того, передние, а не задние колеса работают в ведущем режиме. Автомобиль этого типа, двигаясь с высокими скоростями по прямой траектории, не требует частого воздействия водителя на рулевое колесо для сохранения прямолинейного движения.

При приводе на передние колеса автомобиль менее склонен к заносу на поворотах и на скользком дорожном покрытии и, кроме того, занос легко предотвращается увеличением тягового усилия, т. е. за счет увеличения скорости движения; автомобиль, сконструированный по переднеприводной схеме, по сравнению с автомобилем с задним приводом примерно в два раза менее чувствителен к воздействию бокового ветра.

Проходимость автомобиля с передним приводом при движении по мягким грунтам выше, чем автомобиля с задним приводом (передние колеса, накатываясь в ведущем режиме на препятствие, легко преодолевают его, в то время как в ведомом режиме они или деформируют грунт, если он мягкий, или просто упираются в него, сжимая шину). Задние колеса, двигаясь в ведомом режиме, идут по уплотненной колее передних.

В производстве переднеприводная схема компоновки автомобиля дает возможность снижать его массу или материалоемкость на 6…10 % (максимальное уменьшение массы обеспечивается при поперечном расположении двигателя). Этому способствует сокращение общей длины автомобиля, исключение из его конструкции карданного вала, использование менее металлоемкого заднего моста, объединение в один блок главной передачи и коробки передач. Номенклатура деталей переднеприводного автомобиля также сокращается. Кроме того, при поперечном расположении двигателя конические шестерни главной передачи заменяют цилиндрическими, благодаря чему снижается трудоемкость их изготовления, устраняется необходимость в регулировке при сборке на заводе и в эксплуатации. Более того, при поперечном расположении двигателя и отказе от конических шестерен можно использовать общую смазочную систему для коробки передач и главной передачи.

Конструирование автомобиля по переднеприводной схеме компоновки сдерживалось отсутствием долговечной конструкции карданных шарниров передних ведущих и управляемых колес, а также неудачным распределением нагрузки между передними ведущими (45 %) и задними (55 %) колесами, связанным с сохранением компоновки пассажирского салона по образцу салона автомобиля, созданного по классической схеме компоновки. Вследствие этого при полной загрузке салона ухудшалась проходимость автомобиля, особенно во время преодоления скользких подъемов.

Поворотным моментом в области производства переднеприводных автмобилей стал выпуск в 1959 г. английского автомобиля «Morris Mini» с поперечным расположением двигателя. Однако двигатель был сдвинут вперед для увеличения нагрузки на передний мост. При этой компоновочной схеме удалось настолько продвинуть вперед передний ряд сидений, что второй ряд можно было разместить в зоне комфорта при базе автомобиля 2030 мм. Такой автомобиль оказался короче, например, автомобиля «Москвич-407» — на 1200 мм при уменьшении длины пассажирского помещения всего на 100 мм, а багажного отделения примерно на 400 мм. Осевые нагрузки автомобиля в снаряженном состоянии распределялись следующим образом: 60 и 40 %.

Для автомобилей с передним приводом одни фирмы выбирали схему компоновки с поперечным расположением двигателя, другие — с двигателем, расположенным по оси автомобиля. Первая обеспечивала получение всех преимуществ от применения переднего привода, вторая — лишь улучшение ходовых качеств автомобиля и комфорта для пассажиров. Ведущие зарубежные фирмы в основном приняли более рациональную компоновку — с поперечным расположением двигателя. Наиболее современными в компоновочном отношении являются автомобили «Audi 50», «Ford Fista», «Fiat 127» и «Volkswagen Polo» с поперечным расположением двигателя. Распределение нагрузки осевых нагрузок этих автомобилей составляет 61 и 39 %. По такой же схеме выполнены и автомобили ВАЗ-2108 и ЗАЗ-1102.

Наибольший эффект переднеприводная компоновочная схема дает при использовании ее для автомобилей особо малого и малого классов. И если для легковых автомобилей особо малого, малого и среднего классов привод на передние колеса безусловно целесообразен, для автомобилей большого класса он только повышает безопасность движения и удобство размещения пассажиров на задних сиденьях.

Автомобили с приводом на задние колеса необходимы прежде всего для эксплуатации на плохих дорогах, где требуется повышенная защита от повреждения главной передачи неразрезным мостом, а также когда переменная загрузка кузова изменяет нагрузку на ведущие колеса, т. е. для автомобилей-фургонов, пикапов и др.

Весовые параметры

Осевые нагрузки. Такие качества автомобиля, как управляемость и устойчивость, проходимость и плавность хода зависят от распределения осевых нагрузок на дорогу.

На легковых автомобилях в ненагруженном состоянии распределение осевых нагрузок зависит в первую очередь от типа привода: при расположении двигателя в задней части автомобиля увеличивается задняя осевая нагрузка, а в переднеприводных — передняя. В табл. 1 приведены средние значения распределения осевых нагрузок и зависимость их от загруженности автомобиля.

Как видно из табл. 1, вес двух человек, находящихся на передних сиденьях, почти не влияет на распределение осевых нагрузок автомобиля переднеприводной схемы компоновки.

Табл. 1. Средние значения распределения осевых нагрузок на дорогу для различных схем компоновки и нагрузочных состояний автомобилей, %

При полной загрузке автомобиля на распределение осевых нагрузок влияют размеры и расположение багажника, т. е. задний свес. Чтобы не ухудшались динамические качества автомобиля и его способность преодолевать подъемы в зимних условиях, относительное разгружение передних колес должно быть незначительным.

При классической схеме компоновки вес двух человек, сидящих на передних сиденьях, практически не меняет распределение осевых нагрузок на дорогу ненагруженного автомобиля, при котором на передние колеса приходится 48…56 % веса автомобиля и

44…52 % — на задние. Можно считать, что при максимальном нагружении относительно легких автомобилей происходит увеличение задней осевой нагрузки на дорогу на 3…10 % (и, соответственно, такое же уменьшение передней осевой нагрузки), так что в среднем приходится 43 % веса автомобиля на переднюю ось и 57 % — на заднюю.

Более тяжелые легковые автомобили менее чувствительны к нагрузке, распределение осевых нагрузок у них изменяется примерно на 4 %.

В связи с уменьшением нагрузки от переднего моста при максимальной загрузке автомобиля ранее на автомобилях среднего класса стремились увеличить нагрузку на дорогу от передних колес ненагруженного автомобиля (до 56 % веса автомобиля), но такие автомобили имеют на заднем мосту всего 44 % веса автомобиля, что не обеспечивает ни проходимости, ни хорошей управляемости на скользких дорогах зимой и летом.

В настоящее время осевые нагрузки у автомобилей с классической схемой компоновки стремятся распределять по 50 % веса автомобиля в ненагруженном состоянии, что улучшает устойчивость и управляемость автомобиля при частичной нагрузке.

Предел, который в настоящее время может быть принят для классической схемы компоновки — 53 % нагрузки на передний мост в ненагруженном состоянии.

В автомобилях с задним расположением двигателя осевые нагрузки с точки зрения обеспечения безопасности движения распределяются хуже.

Характеристики масс. Значения сухих масс легковых автомобилей в зависимости от их принадлежности к соответствующим классам и группам.

Масса снаряжения (топлива, воды, масла, запасного колеса, инструмента и дополнительного оборудования) равна примерно 10 % сухой массы автомобиля.

При определении полной массы автомобиля принимают массу водителя или пассажира равной 75 кг, массу багажа — 10 кг на одного человека.

Снижение массы новых отечественных легковых автомобилей достигнуто за счет применения переднеприводной схемы компоновки и широкого использования более легких материалов. Автомобиль ВАЗ-2108 почти на 100 кг легче ранее выпускавшихся моделей благодаря увеличению применения пластмасс с 6 до 8 %, а к 2000 году планируется до 14… 15 %.

Большая доля массы автомобиля приходится на кузов. Широко используемые низкоуглеродистые стали уже исчерпали свои возможности ввиду низких прочностных свойств. Использование высокопрочных сталей позволяет уменьшить толщину листа и тем самым снизить массу конструкции. Все шире применяются двухфазные стали с использованием алюминия, особенно для навесных частей кузова (дверей, капота и др.).

Общая компоновка автомобиля.

Общие сведения

Правильный выбор геометрических параметров автомобиля имеет первостепенное значение: от того, насколько верно выбраны внутренние размеры салона, зависит удобство и возможность размещения водителя и пассажиров; наружные геометрические параметры существенно влияют на экономичность автомобиля.

Документом, регламентирующим

описание геометрических параметров автомобиля, за рубежом является рекомендация SAE J1100 ОСТ 79 (США) «Размеры автомобилей».

В нашей стране действует ГОСТ 22748 «Автомобильный подвижной состав. Номенклатура основных наружных размеров. Методы измерений», а также РД 37.001.003, регламентирующий номенклатуру показателей рабочего места водителя.

Общую компоновку автомобиля обычно начинают с планировки салона, и в первую очередь с организации рабочего места водителя и размещения пассажиров.

Организация рабочего места водителя и размещение пассажиров.

При проектировании рабочего места водителя применяют двухмерные плоские манекены. Процесс размещения водителя, рулевого колеса, педалей и панели приборов легкового автомобиля в основном аналогичен грузовому автомобилю (см. «Анализ компоновочных схем автомобиля»). Основным нормативным документом при проектировании рабочего места водителя является РД 37.001.003, устанавливающий эргономические требования к относительному расположению основных элементов рабочего места водителя (сиденье, рулевое колесо, педали управления).

Высоту подушки сиденья (в сжатом состоянии под действием силы тяжести водителя) над уровнем пола выбирают на основании опыта и изучения автомобилей-аналогов, на которых посадка была признана удобной, но эта высота не должна быть менее 100 мм. Положение педалей регламентировано ГОСТ 24350.

Размещение пассажира, сидящего на заднем сиденье, аналогично размещению водителя с той лишь разницей, что в этом случае необходимо обеспечить зазор между голенью пассажира и контурной линией задней стороны сиденья водителя.

Высота автомобиля

Для построения контурной линии Крыши на чертеже из точки Я под углом 8° к вертикали вне зависимости от выбранного угла наклона спинки сиденья проводят прямую линию. Отложив минимальное допустимое расстояние от точки Н до внутренней обивки 860 мм и прибавив общую толщину крыши, равную 15…25 мм, можно найти допустимую высоту кузова в рассматриваемом месте поперечного сечения. Из-за выгиба крыши его контурная линия в плоскости симметрии автомобиля должна находиться выше найденных точек для водителя и пассажира, сидящего сбоку на заднем сиденьи, на 20…40 мм в зависимости от формы кузова.

Полученные две или три точки соответственно для кузова с двумя или тремя рядами сидений позволяют построить контурную линию крыши.

Уменьшение высоты автомобиля для снижения центра тяжести и лобовой площади ограничивается дорожными просветами, которые в некоторых автомобилях достигают 145 мм.

Дорожные просветы у всех отечественных легковых автомобилей больше, чем у их зарубежных аналогов. Это определяет лучшую проходимость отечественных автомобилей при движении по неровным и грунтовым дорогам.

Таким образом, имея контурную линию крыши и выбранный дорожный просвет, находят положение линии поверхности дороги и габаритную высоту автомобиля.

Определение положения осей колес.

Проектное положение осей колес по высоте относительно линии пола определяется намеченной ранее линией поверхности дороги и статическим радиусом шин. Положение осей колес в первую очередь зависит от желаемого распределения осевых нагрузок на дорогу от автомобиля с полной нагрузкой и с одним водителем и от размещения кожухов колес в кузове автомобиля.

Кожухи передних колес по возможности не должны выступать за линии перегородки моторного отсека и наклонной панели пола, чтобы не ухудшать условий размещения педалей и удобство посадки пассажира на переднем сиденьи.

Расположение оси задних колес по длине автомобиля выбирают так, чтобы кожухи задних колес по возможности располагались за спинкой заднего сиденья. При недостаточном расстоянии от спинки заднего сиденья до оси задних колес кожухи задних колес могут оказаться причиной уменьшения ширины заднего сиденья и ухудшения его внешнего вида.

Выбор колеи для передних и задних колес.

Колею задних колес устанавливают исходя из ширины кузова и профиля шины. Для защиты колес от забрызгивания необходимо, чтобы колесо перекрывалось крылом (или бортом кузова) не менее чем на 40…50 мм.

Переднюю колею обычно принимают равной или почти равной задней колее. Ширину передней колеи уточняют в процессе компоновки с учетом радиуса поворота автомобиля, размера шин и ширины рамы в передней части, определяемой расположением силового агрегата и рулевого механизма. Это одна из наиболее трудоемких компоновочных работ.

Размещение двигателя.

При компоновке автомобиля целесообразно максимально сокращать габаритные размеры моторного отделения, стараясь за счет этого увеличить размеры пассажирского помещения и багажника. Наименьшую длину имеют V-образные двигатели, которые целесообразно устанавливать вне базы автомобиля (впереди), что значительно уменьшает длину кузова. При такой установке двигателя возрастает нагрузка на передний мост, что желательно при переднем приводе, если учесть необходимость увеличения сцепного веса автомобиля.

В случае классической компоновочной схемы при расположении V-образного двигателя впереди более выгодно распределяются нагрузки по мостам, а также появляется возможность приблизить передний ряд сидений к оси передних колес за счет уменьшения длины моторного отделения. V-образный двигатель короче рядного примерно на 20 % при одинаковых числе цилиндров и рабочих объемах.

Рядный двигатель хорошо размещать впереди, частично — внутри базы (над передним мостом). Установка двигателя вне базы вызывает необходимость увеличения свеса и расположения радиатора (при водяном охлаждении) рядом с двигателем. Однако такие конструкции при переднем приводе стали получать все большее распространение.

При невозможности поперечной установки двигателя из-за его большой длины и малой колеи передних колес двигатель располагают над трансмиссией, т. е. как бы на втором этаже. При этом масляные ванны обоих механизмов совмещают или оставляют разделенными, а двигатель и коробку передач соединяют специальной шестеренной передачей.

Поперечному расположению силового агрегата при последовательном соединении двигателя, сцепления и коробки передач обычно сопутствуют неодинаковые по длине правая и левая полуоси. Поскольку допустимые постоянные углы наклона карданного шарнира не должны превышать 10°, исходя из условий изменения хода полуоси в узле дифференциала, короткая полуось регламентирует подъем соответствующего колеса. Кроме того, относительно малое перемещение колеса делает подвеску менее комфортабельной.

Аккумуляторную батарею располагают по возможности ближе к стартеру, чтобы уменьшить падение напряжения в проводе при пуске двигателя, а место установки ее должно обеспечивать удобный доступ для проверки состояния и обслуживания батареи.

На автомобилях с передним расположением двигателя топливный бак обычно размещают в передней части багажника за спинкой заднего сиденья или сзади под полом багажника. Это делается, с одной стороны, по соображениям пожарной безопасности, а с другой, чтобы избежать перегрузки колес переднего моста.

Запасное колесо обычно размещают в багажнике. Место расположения запасного колеса выбирают с учетом формы багажника, размеров колеса и размещения топливного бака.

Полезный объем багажника с установленным запасным колесом должен быть компактным. Он должен быть рассчитан для размещения крупных вещей и чемоданов.

Внешняя форма автомобиля.

При проектировании автомобиля важным этапом является выбор его формы. Основными тенденциями в формообразовании и стиле кузовов современных легковых автомобилей являются: обобщение и упрощение формы, исключение второстепенных деталей, соответствие требованиям аэродинамики, относительное увеличение площади остекления, увеличение размеров светотехнических приборов. Новые конструктивно-стилевые направления в развитии кузовов должны обеспечивать возрастающие требования безопасности, улучшать аэродинамические показатели и повышать устойчивость движения автомобиля.

На рис. 2 показана эволюция изменения формы кузова легкового автомобиля. Форма моделей 20-х годов (рис. 2, а) быстро менялась — появился кузов закрытого типа, моторная часть органически соединялась с пассажирским салоном. Значительное влияние на форму кузова в 30-е годы оказала возросшая скорость движения (рис. 2,б), передние стойки на всех автомобилях наклонились.

На всех этапах автомобилестроения форма кузова во многом определялась технологическими возможностями. Благодаря использованию глубокой штамповки кузова до 1939 г. имели выпуклые формы (рис. 2, в).

Рис. 2. Эволюция изменения формы автомобиля

На стыке 30—40-х годов уделяется внимание композиционной целостности и изяществу формы. Внешне форма автомобиля упростилась, но в художественном отношении стала более утонченной.

Важной вехой в истории легкового автомобилестроения было уменьшение дорожного просвета и общей высоты кузова, что можно считать окончательной фазой формирования композиционных основ кузовов современных автомобилей. Кроме того, форма кузова должна была удовлетворять требованиям аэродинамики (рис. 2, г). Примером может служить каплевидный кузов автомобиля «Победа».

В последние годы получила распространение так называемая «понтонная» (ступенчатая) форма кузова: отсек двигателя, пассажирский салон, багажник (рис. 2, д).

Автомобили с кузовами типа универсал (семейные автомобили) выпускают практически все зарубежные

фирмы (рис. 2, е). Вагонная компоновка (рис. 2, е) автомобилей в настоящее время встречается редко, хотя по использованию объема кузова она является наиболее выгодной.

Учет социальных требований и аэродинамики, тенденция к максимальному использованию объема пассажирского салона привели к появлению кузовов клиновидной формы с бесступенчатой задней и заостренной передней частью (рис. 2, з) типа «фастбек». Опускающийся капот обеспечивает хорошую обзорность водителю и способствует улучшению аэродинамических свойств автомобиля. Развитая задняя часть кузова позволяет создать багажник, сравнительно просто превращаемый в грузовое помещение.

studfile.net

Какие бывают компоновки автомобилей

Ладно скроен

Классика жанра

”VW Bora” – типичный представитель переднеприводного “клана”.

ПОЖАЛУЙ, самая известная компоновка – классическая. Двигатель, сцепление и коробка передач расположены в передней части автомобиля, а ведущие колеса – задние. Такое решение, в общем-то, лежало на поверхности. Моторы становились мощнее, скорости росли, надо было повышать и безопасность. В первую очередь, чтобы избежать опрокидывания в повороте, центр тяжести машины требовалось сделать ниже. Двигатель следовало убрать из-под сиденья, а куда? Вперед! (Возможно, сработала инерция мышления – ведь и паровоз, и коня ставили впереди поезда и кареты.) Ведущей же осталась задняя ось. Поэтому появилась сложная трансмиссия – с дополнительными жесткими валами и традиционной цепной передачей к колесам.

Такую схему предложил в конце XIX века знаменитый конструктор Эмиль Левассор. А в 1898 году Луи Рено заменил цепи привычным сегодня карданным валом.

Развесовка (распределение массы по осям) “классического” автомобиля близка к оптимальной – примерно 50/50. В поворотах он послушно следует за рулем, и подправлять траекторию движения не надо. Шины изнашиваются равномерно. Кроме того, можно сделать большой багажник, ведь его объем ограничивают только элементы подвески и привода.

Однако при движении по прямой машина такой компоновки не слишком устойчива. Неведомо, в какую сторону под действием внешних сил она вильнет. Ведь толкать в выбранном направлении всегда сложнее, чем тянуть. Простой эксперимент – попробуйте толкать пальцем карандаш, лежащий на столе, острием вперед. Он будет постоянно стремиться куда-то повернуть. То же самое и с автомобилем. “Классика” склонна к заносу, и самое важное, что он прогрессирующий – сила инерции пытается развернуть машину. Для его укрощения современные инженеры выдумали электронные системы стабилизации, что ведет к удорожанию машины. С другой стороны, опытные водители любят заднеприводные модели именно из-за азартного характера их управляемости.

Еще один минус: высокий туннель карданного вала отнимает толику комфорта в салоне. Среднему пассажиру на заднем диване сидеть неудобно. Агрегатов много, конструкция тяжелая, а это значит, что надо применять более мощный двигатель. Цена машины опять-таки возрастает.

На протяжении почти ста лет конструкторы применяли классическую схему. Но технический прогресс не стоит на месте. Более совершенные компоновки сменили “классику”. Сегодня ее можно встретить в основном на автомобилях высшего сегмента, например “Lexus” и “Jaguar”. Кроме того, верность традициям хранят BMW и “Mercedes” – большинство их моделей оборудуются именно задним приводом.

Наследие Швенке

“BMW Z8” отличается классической компоновкой: мотор – спереди, ведущие колеса – задние.

В НАШИ дни наиболее популярна переднеприводная компоновка. Силовой агрегат (двигатель, сцепление и коробка передач) расположен спереди. Ведущие колеса – тоже передние.

Есть довольно распространенное заблуждение, что пионером подобной схемы был конструктор завода DKW Арльт, применивший ее в 30-х годах прошлого века. На самом деле еще в 1902 году немецкий инженер Роберт Швенке запатентовал, а по непроверенным данным – и реализовал такую конструкцию.

Основные достоинства переднего привода – компактность, малая масса, хорошая устойчивость машины на прямой. Повторите опыт с карандашом, только возьмите его за острие и тяните. Он будет послушно следовать за вашей рукой. Если возникает снос, сила инерции не дает автомобилю развернуться. Передние колеса загружены сильнее задних – улучшается проходимость. Багажник больше, чем у “классики”, потому что нет привода задней оси. Комфортабельность по сравнению с моделями классической компоновки тоже выше. Нет напольного туннеля, исчез один из основных источников шумов и вибраций – карданный вал. Кстати, его отсутствие позволяет уменьшить высоту автомобиля. А салон благодаря компактному силовому агрегату получается просторнее. Да и в целом стоимость конструкции небольшая, поскольку деталей меньше, вес невелик и лишней мощности двигателя не надо.

Недостатков, впрочем, тоже хватает. Износ шин неравномерный из-за большей нагрузки на передние колеса. При интенсивном разгоне они разгружаются и не могут реализовать большой крутящий момент, а при торможении, наоборот, основной вес приходится на них – задние тормоза почти не работают. Маневренность машины невысокая – радиус поворота мал из-за ограниченной подвижности шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов), необходимых при переднем приводе.

На переднеприводном автомобиле двигатель может стоять поперек или вдоль моторного отсека. Наиболее распространен первый вариант. Именно он позволяет максимально реализовать преимущества переднего привода. Всех автомобилей такой компоновки и не перечислишь: “?Skoda Octavia”, “Nissan Primera”, “Toyota Camry” и многие-многие другие. Второй вариант применяют реже – конструкторы “экономят” на длине машины. Тем не менее, если мотор располагать продольно, его размеры уже не ограничены элементами подвески, полный привод пристроить – тоже не проблема. А самое главное, приводные валы можно сделать одинаковой длины, и машину не будет тянуть в сторону при разгоне. Но из современных моделей, пожалуй, только “VW Pointer” может похвастать продольным расположением двигателя.

Несмотря на все свои достоинства, передний привод ощутимо потеснил “классику” лишь в конце ХХ века. Раньше промышленность не могла освоить массовый выпуск долговечных ШРУСов, необходимых для привода управляемых ведущих колес.

И нашим, и вашим

Семейство “Porsche 911” – пожалуй, самые известные заднемоторные автомобили в мире.

ОЧЕНЬ интересная компоновка – заднемоторная. Силовой агрегат размещен за задней осью, она же и ведущая.

Чрезмерная загрузка “хвоста” – главная особенность подобных автомобилей. Конструкторы использовали это поразному. Фердинанд Порше, например, сделал ее фирменной чертой своих спорткаров. При разгоне масса машины нагружает задние колеса, позволяя наиболее полно реализовать мощность двигателя и уменьшить время разгона. А вот советские “Запорожцы” отнюдь не отличались ураганной динамикой, зато славились феноменальной для таких малышей проходимостью. В умелых руках “Запорожец” мог продвинуться по бездорожью порой дальше, чем “Нива” и даже “уазик”.

С передним приводом заднемоторные автомобили роднит малая масса и меньшая (по сравнению с заднеи полноприводными моделями) стоимость. Силовой агрегат тоже может быть расположен как вдоль, так и поперек.

Чем же плох этот вариант? Прежде всего – развесовкой, которая далека от оптимальной. Мало того что шины неравномерно изнашиваются, склонность к заносу повышена, так еще и передние колеса разгружены. Им сложно цепляться за дорогу, поэтому машина неустойчива и при разгоне, и на прямой, и в повороте. Ее постоянно приходится “ловить” на дороге. Кроме того, багажник размещен спереди, поэтому его объем сильно ограничивают подвеска, рулевое управление и.. вытянутые вперед, как в гоночной “формуле”, ноги водителя и пассажира. Последнее – следствие стремления инженеров загрузить переднюю ось, продвинув вперед весь салон.

Тем не менее заднемоторная компоновка была, есть и, вероятно, будет применяться в будущем. Такими были рождены и российский автомобиль “Фрезе”, и знаменитый фольксвагеновский “Жук”, и многие чешские “Татры”. И сегодня, хотя особенности этой схемы плохо увязываются с современными требованиями к динамике, управляемости и скорости, заднемоторная схема используется на неповторимых “Porsche 911”.

Во имя спорта

Новый “Porsche Cayman S” создан по среднемоторной схеме.

“Chevrolet Corvette” имеет редкую компоновку “transaxle”: двигатель – спереди, но КПП отнесена к задним колесам ради улучшения развесовки по осям.

БОЛЬШИНСТВО спортивных автомобилей создано по среднемоторной схеме. Но это не значит, что двигатель располагается в середине машины. Обычно он стоит перед задней осью за спиной водителя, в пределах базы (между центрами передних и задних колес).

Такая компоновка позволяет почти идеально распределить вес по колесам в соотношении 50/50 и сосредоточить основные массы автомобиля вблизи вертикальной оси его поворота. При этом моменты инерции относительно нее минимальны. Именно поэтому “спортсмены” славятся превосходной управляемостью и устойчивостью.

Но для обычных дорожных машин среднемоторная компоновка пока неприемлема. Для багажа места нет, пассажиров тоже посадить негде – мешает двигатель. В лучшем случае, если за водителем и отмерено пространство, то удобно там будет разве что маленьким детям. Не исключено, конечно, что в будущем конструкторы сумеют удачно разместить двигатель под полом кузова – тогда среднемоторные машины станут более вместительными.

Между прочим, большинство первых автомобилей, ведущих родословную от конных экипажей, фактически были среднемоторными. А среди современных машин двигатели расположены в базе у “Lamborghini”, большинства моделей “Ferrari” и многих спорткаров других марок.

Компромисс

ДОСТАТОЧНО редкая схема – “transaxle”. Она очень похожа на классическую компоновку. Отличие в том, что коробку передач здесь перенесли от двигателя к заднему мосту и объединили с главной передачей. Такая сложность понадобилась ради получения оптимальной развесовки и сохранения приемлемого уровня комфорта для пассажиров. Яркий пример применения подобной схемы – некоторые модели “Maserati”.

Тяни-толкай

НАБИРАЕТ популярность и полноприводная схема. Силовой агрегат чаще всего располагают спереди, а все колеса – ведущие.

Такая компоновка обеспечивает полную реализацию мощности двигателя независимо от развесовки автомобиля. Лучше устойчивость и управляемость на скользкой и мокрой дороге. Высока проходимость.

Плата за это – сложная конструкция, большая масса и достаточно высокая стоимость машины.

Первоначально полный привод применялся только на внедорожниках, но со временем все больше автопроизводителей стали использовать его и на легковых моделях. Основоположниками этой традиции выступили “Audi” и “Subaru”. Яркий пример – “Audi A8 quattro”.

Автор
Юрий УРЮКОВ
Издание
Клаксон №15 2006 год
Фото
фото фирм-производителей

www.motorpage.ru

Компоновка автомобиля Википедия

Эволюция компоновки легкового автомобиля с середины 1920-х по начало-середину 1940-х годов

Компоно́вка легково́го автомоби́ля — общая схема расположения главных агрегатов на раме легкового автомобиля.

Число и расположение колёс[ | ]

8-колёсный автомобиль

Подавляющее большинство легковых автомобилей имеют 4 одинаковых колеса, расположенных по углам прямоугольника. Некоторые имели и бо́льшее число колёс — 6 или 8[1]. Существовали также экспериментальные модели с ромбовидным расположением колёс — 1 спереди по центру, 1 сзади по центру, 2 по бокам в средней части автомобиля. Все эти экзотические варианты оказались малопригодными для массовых легковушек.

Компания Lit Motors собирается выпускать двухколёсный самобалансирующийся автомобиль.

Далее речь будет идти только об обычном расположении колёс (4 по углам прямоугольника).

Расположение управляемых колёс[ | ]

Управляемые колёса (то есть используемые для изменения траектории движения автомобиля) делают либо передние, либо все. Автомобиль с одними задними управляемым колёсами был бы чрезвычайно склонен к заносу, поэтому такую схему используют только на тихоходных машинах (например, автопогрузчиках).

При всех управляемых колёсах используют специальные алгоритмы. Казалось бы, логично было бы поворачивать задние колёса на тот же угол, что и передние, но в противоположную сторону. Однако такой автомобиль опять-таки был бы очень склонен к заносу, поэтому эта система применима только на тихоходных машинах (например, на вездеходах, где движение задних колёс по той же колее, что и передние, значительно уменьшает сопротивление на мягком грунте). На обычных автомобилях задние управляемые колёса на большой скорости поворачиваются в ту же сторону, что и передние (но на меньший угол) — это улучшает противозаносные свойства автомобиля, а на малой скорости они поворачиваются в противоположную сторону, чтобы улучшить маневренность.

Иногда задние управляемые колёса поворачиваются в ту же сторону, что и передние, при малом угле поворота передних колёс, и в противоположную сторону при большом угле поворота передних колёс — при этом исходят из того, что водитель поворачивает руль на большой угол только при малой скорости автомобиля.

Капотная и вагонная компоновка[ | ]

ru-wiki.ru

Компоновка легковых автомобилей — это… Что такое Компоновка легковых автомобилей?

Компоно́вка легково́го автомоби́ля — общая схема расположения главных агрегатов.

Число и расположение колёс

Подавляющее большинство легковых автомобилей имеют 4 одинаковых колеса, расположенных по углам прямоугольника. Некоторые имели и бо́льшее число колёс — 6 или 8. Существовали также экспериментальные модели с ромбовидным расположением колёс — 1 спереди по центру, 1 сзади по центру, 2 по бокам в средней части автомобиля. Все эти экзотические варианты оказались малопригодными для массовых легковушек.

Далее речь будет идти только об обычном расположении колёс (4 по углам прямоугольника).

Расположение управляемых колёс

Управляемые колёса делают либо передние, либо все. Автомобиль с одними задними управляемым колёсами был бы чрезвычайно склонен к заносу, поэтому такую схему используют только на тихоходных машинах (например, автопогрузчиках).

При всех управляемых колёсах используют специальные алгоритмы. Казалось бы, логично было бы поворачивать задние колёса на тот же угол, что и передние, но в противоположную сторону. Однако такой автомобиль опять-таки был бы очень склонен к заносу, поэтому эта система применима только на тихоходных машинах (например, на вездеходах, где движение задних колёс по той же колее, что и передние, значительно уменьшает сопротивление на мягком грунте). На обычных автомобилях задние управляемые колёса на большой скорости поворачиваются в ту же сторону, что и передние (но на меньший угол) — это улучшает противозаносные свойства автомобиля, а на малой скорости они поворачиваются в противоположную сторону, чтобы улучшить маневренность.

Иногда задние управляемые колёса поворачиваются в ту же сторону, что и передние, при малом угле поворота передних колёс, и в противоположную сторону при большом угле поворота передних колёс — при этом исходят из того, что водитель поворачивает руль на большой угол только при малой скорости автомобиля.

Капотная и вагонная компоновка

Автомобиль капотной компоновки — ВАЗ-2103

Автомобиль вагонной компоновки — Fiat 600 Multipla

Автомобиль полукапотной компоновки — Renault Espace I

На подавляющем большинстве легковых автомобилей передняя часть кузова имеет малую высоту — там размещается двигатель или (при заднем расположении двигателя) багажник. Водитель размещается позади этого объёма малой высоты и смотрит поверх него. Это и образует капотную компоновку.

Неоднократно предпринимались попытки передвинуть пассажирское отделение автомобиля в крайнее переднее положение (что и составляют сущность вагонной компоновки). По мысли конструкторов, это должно было обеспечить более рациональное использование внутреннего пространства, а также лучший обзор с места водителя. В СССР были созданы экспериментальные автомобили вагонной компоновки НАМИ-013 и Белка. Однако вагонная компоновка с размещением водителя и переднего пассажира в районе передних колёс затрудняет им вход и выход; кроме того, создаются проблемы с обеспечением пассивной безопасности. На автобусах же эти проблемы не так существенны, и для них вагонная компоновка стала стандартной.

Существует также полукапотная компоновка — капот и ветровое стекло сильно наклонены так, что сливаются в одну поверхность, что и обеспечивает «однообъёмность» кузова, хотя передняя часть кузова по-прежнему занята двигателем, как и при обычной капотной компоновке.

Расположение ведущих колёс

Задний привод

За́дний при́вод — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передается на задние колеса.

Задний привод в сочетании с передним расположением двигателя часто называют «классической компоновкой», потому что такая конструкция автомобиля ранее была наиболее распространённой из-за более простой технической реализации.

На заднеприводном автомобиле повёрнутые передние колеса создают эффект торможения, а толкающие задние — избыточную силу, поэтому заднеприводные автомобили тяготеют к заносу (скольжению задней оси в повороте), что называется избыточной поворачиваемостью[1].

Переднеприводная компоновка

Передний привод — конструкция трансмиссии автомобиля, при которой крутящий момент, создаваемый двигателем, передается на передние колёса.

Полноприводная компоновка

Все колёса ведущие, двигатель может быть расположен как спереди (Субару, Ауди), так и сзади (Порше и некоторые другие спортивные машины), или по центру (Tommy Kaira, Ламборджини и прочие экзотические марки).

Трансмиссия получается наиболее сложная и тяжёлая, но зато значительно улучшаются ходовые свойства и проходимость автомобиля. Используется как на внедорожниках, так и на достаточно дорогих легковых автомобилях (Субару, Ауди).

Такому типу компоновки свойственны наибольшие трансмиссионные потери и наименее благоприятное влияние на компоновку салона и багажного отделения.

Расположение двигателя

Заднемоторная компоновка

Двигатель расположен сзади, ведущие колёса задние. Двигатель и трансмиссия объединены в один компактный агрегат (как в случае переднеприводной компоновки), однако здесь ведущие и управляемые колёса разделены, что упрощает конструкцию. Багажник расположен спереди, но его объём получается небольшим из-за того, что много места занимают ниши управляемых передних колёс.

Как правило, задняя ось оказывается более нагруженной, чем передняя. Это улучшает проходимость, но в то же время создаёт повышенную склонность к заносу. В настоящее время заднемоторные легковые автомобили почти не выпускаются. Последние массовые заднемоторные автомобили выпускаются германским автопроизводителем Порше (

Среднемоторная компоновка

Двигатель расположен сзади, но перед задней осью. Это улучшает баланс нагрузки на переднюю и заднюю ось; кроме того, уменьшается момент инерции при вращении вокруг вертикальной оси, что улучшает поворотливость. Поскольку здесь двигатель отнимает часть пространства от пассажирского салона, то такую компоновку используют главным образом на спортивных машинах (с одним рядом сидений), а также на машинах для шоссейно-кольцевых гонок (например, Формула-1).

На некоторых минивэнах двигатель с горизонтальным расположением цилиндров удаётся расположить под полом салона; это также можно считать среднемоторной компоновкой.

Компоновки по расположению двигателя и ведущих колёс

Автомобили с соответствующими компоновками:

Автомобили по типу компoновки
  Передний привод Полный привод Задний привод
Переднемоторная компоновка Автомобили с переднемоторной, переднеприводной компоновкой Автомобили с переднемоторной, полноприводной компоновкой Автомобили с переднемоторной, заднеприводной компоновкой
Среднемоторная компоновка Автомобили с среднемоторной, переднеприводная компоновкой Автомобили с среднемоторной, полноприводной компоновкой Автомобили с передней среднемоторной, заднеприводной компоновкой

Автомобили с задней среднемоторной, заднеприводной компоновкой

Заднемоторная компоновка   Автомобили с заднемоторной, полноприводной компоновкой Автомобили с заднемоторной, заднеприводной компоновкой

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Компоновка легкового автомобиля Википедия

Эволюция компоновки легкового автомобиля с середины 1920-х по начало-середину 1940-х годов

Компоно́вка легково́го автомоби́ля — общая схема расположения главных агрегатов на раме легкового автомобиля.

Число и расположение колёс

8-колёсный автомобиль

Подавляющее большинство легковых автомобилей имеют 4 одинаковых колеса, расположенных по углам прямоугольника. Некоторые имели и бо́льшее число колёс — 6 или 8[1]. Существовали также экспериментальные модели с ромбовидным расположением колёс — 1 спереди по центру, 1 сзади по центру, 2 по бокам в средней части автомобиля. Все эти экзотические варианты оказались малопригодными для массовых легковушек.

Компания Lit Motors собирается выпускать двухколёсный самобалансирующийся автомобиль.

Далее речь будет идти только об обычном расположении колёс (4 по углам прямоугольника).

Расположение управляемых колёс

Управляемые колёса (то есть используемые для изменения траектории движения автомобиля) делают либо передние, либо все. Автомобиль с одними задними управляемым колёсами был бы чрезвычайно склонен к заносу, поэтому такую схему используют только на тихоходных машинах (например, автопогрузчиках).

При всех управляемых колёсах используют специальные алгоритмы. Казалось бы, логично было бы поворачивать задние колёса на тот же угол, что и передние, но в противоположную сторону. Однако такой автомобиль опять-таки был бы очень склонен к заносу, поэтому эта система применима только на тихоходных машинах (например, на вездеходах, где движение задних колёс по той же колее, что и передние, значительно уменьшает сопротивление на мягком грунте). На обычных автомобилях задние управляемые колёса на большой скорости поворачиваются в ту же сторону, что и передние (но на меньший угол) — это улучшает противозаносные свойства автомобиля, а на малой скорости они поворачиваются в противоположную сторону, чтобы улучшить маневренность.

Иногда задние управляемые колёса поворачиваются в ту же сторону, что и передние, при малом угле поворота передних колёс, и в противоположную сторону при большом угле поворота передних колёс — при этом исходят из того, что водитель поворачивает руль на большой угол только при малой скорости автомобиля.

Капотная и вагонная компоновка

  • Капотная компоновка — ВАЗ-2103

  • Вагонная компоновка — Fiat 600 Multipla

  • Однообъёмная (бескапотная) компоновка — Renault Espace I

На подавляющем большинстве легковых автомобилей передняя часть кузова имеет малую высоту — там размещается двигатель или (при заднем расположении двигателя) багажник. Водитель размещается позади этого объёма малой высоты и смотрит поверх него. Это и образует капотную компоновку.

Неоднократно предпринимались попытки передвинуть пассажирское отделение автомобиля в крайнее переднее положение (что и составляют сущность вагонной компоновки). По мысли конструкторов, это должно было обеспечить более рациональное использование внутреннего пространства, а также лучший обзор с места водителя. В СССР были созданы экспериментальные легковые автомобили вагонной компоновки НАМИ-013 и «Белка», ВНИИТЭ-ПТ. Однако вагонная компоновка с размещением водителя и переднего пассажира в районе передних колёс затрудняет им вход и выход; кроме того, создаются проблемы с обеспечением пассивной безопасности. На автобусах же эти проблемы не так существенны, и для них вагонная компоновка стала стандартной.

Существует также полукапотная компоновка — капот и ветровое стекло сильно наклонены так, что сливаются в одну поверхность, что и обеспечивает «однообъёмность» кузова, хотя передняя часть кузова по-прежнему занята двигателем, как и при обычной капотной компоновке.

Расположение ведущих колёс

ruwikiorg.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о