В автомобильной конструкции компоновка с передним расположением двигателя и передним приводом (FWD) или компоновка FF подразумевает размещение двигателя внутреннего сгорания и ведущих колес в передней части транспортного средства .
Исторически это обозначение использовалось независимо от того, находился ли весь двигатель за линией передней оси. В последнее время производители некоторых автомобилей добавили к обозначению термин front-mid , который описывает автомобиль, в котором двигатель находится перед салоном, но за передней осью. Расположение двигателя большинства автомобилей до Второй мировой войны — front-mid или на передней оси .
Эта компоновка является наиболее традиционной формой и остается популярной, практичной конструкцией. Двигатель, занимающий много места, упакован в месте, которое пассажиры и багаж обычно не используют. Главный недостаток — распределение веса — самый тяжелый компонент находится на одном конце автомобиля. Управляемость автомобиля не идеальна, но обычно предсказуема.
В отличие от компоновки с передним расположением двигателя и задним приводом (RWD), компоновка FWD устраняет необходимость в центральном туннеле или более высоком клиренсе шасси для размещения карданного вала , обеспечивающего мощность на задние колеса. Как и в компоновках с задним расположением двигателя и задним приводом (RR) и задней средней компоновкой двигателя и задним приводом (RMR), двигатель располагается над ведущими колесами, что улучшает сцепление во многих случаях. Поскольку управляемые колеса также являются ведущими, автомобили FWD обычно считаются более совершенными, чем автомобили RWD в условиях низкого сцепления , таких как снег, грязь, гравий или мокрый асфальт. При подъеме на холм в условиях низкого сцепления RR считается лучшей компоновкой с приводом на два колеса, в первую очередь из-за смещения веса на задние колеса при подъеме. Способность автомобиля FWD проходить повороты, как правило, лучше, потому что двигатель расположен над управляемыми колесами. [1] Однако, поскольку ведущие колеса имеют дополнительные требования к рулевому управлению, если автомобиль быстро ускоряется, сцепление с дорогой при поворотах становится меньше, что может привести к недостаточной поворачиваемости . [2] Высокопроизводительные автомобили редко используют компоновку FWD, поскольку при ускорении вес переносится на задние колеса, при этом разгружая передние колеса и резко снижая их сцепление, что фактически ограничивает количество мощности, которое могло бы быть реально использовано; кроме того, высокая мощность высокопроизводительных автомобилей может привести к крутящему моменту подруливания . Электронная система контроля тяги может предотвратить пробуксовку колес, но в значительной степени сводит на нет преимущество дополнительной мощности. [3] Это стало причиной принятия системы полного привода quattro в высокопроизводительных дорожных автомобилях Jensen FF и Audi Quattro .
Ранние автомобили, использующие компоновку FWD, включают Alvis 1925 года, Cord L-29 1929 года , DKW F1 1931 года , Citroën 2CV 1948 года, Saab 92 1949 года, Trabant P50 1957 года и Mini 1959 года . В 1980-х годах преимущества тяги и компоновки этой компоновки заставили многих производителей компактных и средних автомобилей принять ее в США. Большинство европейских и японских производителей перешли на передний привод для большинства своих автомобилей в 1960-х и 1970-х годах, последними, кто изменил это, были VW, Ford of Europe и General Motors (Vauxhall - Великобритания и Opel - Германия). Toyota была последней японской компанией, которая перешла в начале 1980-х годов. Компания BMW , ориентированная на автомобили класса люкс, тем не менее, сохранила заднеприводную компоновку даже в своих меньших автомобилях [4] , хотя их марка MINI — переднеприводная.
Существует четыре различных варианта этой базовой компоновки в зависимости от расположения двигателя, который является самым тяжелым компонентом трансмиссии.
Самые ранние автомобили с передним приводом имели среднемоторную компоновку с передним приводом (MF). Двигатель устанавливался продольно (вперед-назад или с севера на юг) за колесами, трансмиссия находилась впереди двигателя, а дифференциал — в самой передней части автомобиля. При таком далеком расположении двигателя распределение веса таких автомобилей, как Cord L-29, было неидеальным; ведущие колеса не несли достаточно большой доли веса для хорошего сцепления и управляемости. Citroën Traction Avant 1934 года решил проблему распределения веса, разместив трансмиссию в передней части автомобиля с дифференциалом между ней и двигателем. В сочетании с низкорасположенным несущим кузовом автомобиля это привело к управляемости, которая была замечательной для той эпохи. Renault является последним пользователем этого формата — он использовался на Renault 4 и первом поколении Renault 5 , но с тех пор он вышел из моды, поскольку вторгается во внутреннее пространство.
Panhard Dyna X 1946 года , разработанный Жаном-Альбером Грегуаром , имел двигатель, расположенный продольно перед передними колесами, с трансмиссией позади двигателя и дифференциалом в задней части узла. Такая компоновка, использовавшаяся Panhard до 1967 года, потенциально имела проблему распределения веса, аналогичную той, что была у Cord L29, упомянутой выше. Однако двухцилиндровый оппозитный двигатель Panhard с воздушным охлаждением был очень легким и устанавливался низко с низким центром тяжести, уменьшающим эффект. Двухцилиндровый оппозитный двигатель с воздушным охлаждением Citroën 2CV также устанавливался очень низко, перед передними колесами, с трансмиссией позади оси и дифференциалом между ними. Это стало довольно популярным; автомобили, использующие эту компоновку, включали немецкий Ford Taunus 12M и Lancia Flavia и Fulvia . Это стандартная конфигурация переднеприводных автомобилей Audi и Subaru. В 1979 году Toyota представила и запустила в производство свой первый переднеприводный автомобиль Tercel , у которого двигатель был установлен продольно, в отличие от большинства других переднеприводных автомобилей на рынке в то время. Такое расположение сохранялось и на втором поколении Tercel, пока в 1987 году третье поколение не получило новый, поперечно установленный двигатель. Другие переднеприводные модели Toyota, такие как Camry и Corolla , имели поперечно установленные двигатели с самого начала.
Oldsmobile Toronado 1966 года (вместе со своей родственной моделью Cadillac Eldorado ) использовал новую компоновку, в которой двигатель и трансмиссия располагались «бок о бок», а мощность передавалась между ними через прочную цепь и специально разработанный промежуточный карданный вал, проходивший под поддоном двигателя. Это семейство отличается тем, что имеет самый большой объем двигателя (8,2 л) среди переднеприводных автомобилей, когда-либо построенных. Saab 99 и «классический» Saab 900 также использовали похожую компоновку. Eagle Premier использовал похожую компоновку трансмиссии, которая была в Renault 21 и 25 — позже ставшую основой для седанов Chrysler LH, выпускавшихся до модельного года 2004.
Сегодня Audi является наиболее известным пользователем этой механической компоновки, применяя ее с 1950-х годов в своих предшественниках DKW и Auto Union , и ее можно найти в ее более крупных моделях от A4 и выше. Последняя эволюция формата в платформе MLB Audi пытается устранить давний недостаток неравномерного распределения веса. Это достигается путем размещения дифференциала перед сцеплением, что позволяет сместить линию оси дальше вперед по отношению к задней поверхности блока двигателя.
Первыми популярными автомобилями с поперечно расположенным двигателем FWD были DKW 'Front', выпускавшиеся с 1931 года, которые имели двухцилиндровый двухтактный двигатель. Saab скопировал эту конструкцию на своем первом автомобиле, Saab 92 1949 года . Trabant 1957 года также был одним из немногих автомобилей с поперечно расположенным двигателем, являясь своего рода преемником DKW. Это было новшеством, особенно для автомобиля, производимого в коммунистической стране.
Mini Иссигониса 1959 года и родственные автомобили, такие как Maxi , Austin 1100/1300 и Allegro, имели четырехцилиндровый рядный двигатель с водяным охлаждением, установленный поперечно. Трансмиссия была расположена в поддоне под коленчатым валом, а мощность передавалась через передаточные шестерни. Другие модели, которые использовали компоновку «трансмиссия в поддоне», включали Datsun 100A (Cherry) и различные применения двигателя PSA-Renault X-Type , такие как Peugeot 104 и Renault 14. Suzuki Suzulight 1955 года также представил передний двигатель с поперечно установленным двухтактным двухцилиндровым двигателем (с использованием технологии DKW) в городском автомобиле / кей -каре, основанном на немецком Lloyd LP400 .
В автомобилях Autobianchi Primula Данте Джакозы 1964 года, Fiat 128 и Fiat 127 , трансмиссия располагалась с одной стороны поперечно установленного двигателя, а трансмиссия была смещена назад, чтобы дифференциал находился сразу за трансмиссией, но смещен в одну сторону. Поэтому приводные валы колес длиннее с одной стороны, чем с другой. Это позволило расположить вес немного впереди колес. Именно эта система доминирует в настоящее время во всем мире.
Автомобили с передним приводом, как правило, страдают от крутящего момента при резком ускорении. [5] Это вызвано разной длиной приводного вала, что в свою очередь приводит к разным углам падения в сочленениях приводного вала. Чем дальше эти сочленения сочленены, тем менее эффективно они передают крутящий момент колесам.
В автомобилях с передним приводом приводные валы передают привод непосредственно от дифференциала к передним колесам. Короткий внутренний вал-шлиц соединен с шестерней дифференциала, а внешний вал-шлиц соединен со ступицей переднего колеса. Каждый вал-шлиц имеет хомут или корпус для размещения универсального шарнира на каждом конце соединительного промежуточного вала.
Универсальные шарниры позволяют валу продолжать вращаться, допуская изменения из-за движения подвески, такие как длина вала и горизонтальный угол, а также угол вала при поворотах рулевого управления. Универсальные шарниры равных угловых скоростей обычно используются для плавной передачи мощности между компонентами. Внутренний универсальный шарнир может быть шарниром плунжерного или триподного типа. Трипод соединен шлицами с промежуточным валом и удерживается стопорным кольцом. Шарик, поддерживаемый игольчатыми роликовыми подшипниками, установлен на каждой стойке трипода, и они скользят в цапфе внутри ярма. Это обеспечивает изменения длины вала и горизонтального угла. Привод передается через цапфу и шарики для вращения вала.
Внешний универсальный шарнир допускает большие угловые изменения, но не изменения длины вала. Обычно это шарико-сепараторный тип с внутренней дорожкой качения, прикрепленной шлицами к промежуточному валу. Внешняя дорожка качения формируется в хомуте. Сепаратор удерживает шарики на месте в канавках в обеих дорожках качения. Шарики передают привод с вала на ступицу и допускают изменения горизонтального угла и достижение большого угла поворота. Гибкий резиновый чехол, установленный на каждом шарнире, удерживает смазку и не допускает попадания грязи и влаги.
Если дифференциал не расположен на центральной линии транспортного средства, можно установить промежуточный вал, чтобы поддерживать приводные валы одинаковой длины с каждой стороны. Это сохраняет углы приводного вала одинаковыми с обеих сторон и помогает предотвратить неровности рулевого управления и вибрацию. Внешний конец промежуточного вала поддерживается подшипником, закрепленным на корпусе трансмиссии, а универсальный шарнир помогает с выравниванием. В некоторых случаях с одной стороны используется более длинный приводной вал. Для поглощения вибраций может быть установлен резиновый динамический демпфер.
_1000_(registered_1965)_right.jpg/1280px-AutoUnion_(DKW)_1000_(registered_1965)_right.jpg)
