В автомобильной конструкции компоновка с передним расположением двигателя, передним приводом (FWD) или компоновка FF размещает как двигатель внутреннего сгорания , так и ведомые опорные колеса в передней части автомобиля .
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» , обозначающий автомобиль, в котором двигатель расположен перед салоном, но за передней осью. Расположение двигателя большинства автомобилей до Второй мировой войны — переднее-среднее или на передней оси .
Эта планировка является наиболее традиционной формой и остается популярным и практичным дизайном. Двигатель, занимающий много места, расположен в таком месте, которое обычно не используется пассажирами и багажом. Главный недостаток — развесовка — самый тяжелый компонент находится на одном конце автомобиля. Управляемость автомобиля не идеальна, но обычно предсказуема.
В отличие от переднемоторной и заднеприводной компоновки (RWD), переднеприводная компоновка устраняет необходимость в центральном туннеле или более высоком клиренсе шасси для размещения карданного вала , передающего мощность на задние колеса. Как и в компоновке с задним расположением двигателя и задним приводом (RR) и в компоновке со средним расположением двигателя и задним приводом (RMR), двигатель размещается над ведущими колесами, улучшая тягу во многих приложениях. Поскольку управляемые колеса одновременно являются ведущими, автомобили с передним приводом обычно считаются лучше автомобилей с задним приводом в условиях низкой тяги , таких как снег, грязь, гравий или мокрое асфальтовое покрытие. При подъеме в гору в условиях низкой тяги RR считается лучшей полноприводной компоновкой, в первую очередь из-за переноса веса на задние колеса при подъеме. Прохождение поворотов у автомобиля с передним приводом, как правило, лучше, поскольку двигатель расположен над управляемыми колесами. [1] Однако, поскольку ведущие колеса предъявляют дополнительные требования к рулевому управлению, если автомобиль быстро ускоряется, при прохождении поворотов становится меньше сцепления с дорогой, что может привести к недостаточной поворачиваемости . [2] В высокопроизводительных автомобилях редко используется переднеприводная компоновка, поскольку при ускорении вес переносится на задние колеса, при этом передние колеса разгружаются и резко снижается их сцепление с дорогой, что эффективно ограничивает количество мощности, которая могла бы быть реально использована; Кроме того, высокая мощность высокопроизводительных автомобилей может привести к крутящему моменту рулевого управления . Электронный контроль тяги позволяет избежать пробуксовки колес, но в значительной степени сводит на нет преимущества дополнительной мощности. [3] Это стало причиной внедрения системы полного привода quattro в высокопроизводительные дорожные автомобили Jensen FF и Audi Quattro .
К ранним автомобилям, использующим переднеприводную компоновку, относятся 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 этой компоновки в плане тяги и упаковки побудили многих производителей компактных и средних автомобилей принять ее на вооружение в США. Большинство европейских и японских производителей перешли на передний привод для большинства своих автомобилей в 1960-х и 1970-х годах, последними, кто перешел на передний привод, были VW, Ford of Europe и General Motors (Vauxhall - Великобритания и Opel - Германия). Toyota была последней японской компанией, перешедшей на эту систему в начале 1980-х годов. Компания BMW , ориентированная на автомобили класса люкс, тем не менее, сохранила заднеприводную компоновку даже в своих небольших автомобилях, [4] хотя их марка MINI — переднеприводная.
Существует четыре различных компоновки этой базовой компоновки, в зависимости от расположения двигателя, который является самым тяжелым компонентом трансмиссии.
Первые переднеприводные автомобили имели среднемоторную переднеприводную компоновку (MF). Двигатель устанавливался продольно (вперед-назад или с севера на юг) за колесами, трансмиссия располагалась впереди двигателя, а дифференциал - в самой передней части автомобиля. Учитывая тот факт, что двигатель появился еще раньше, развесовка таких автомобилей, как Cord L-29, не была идеальной; ведущие колеса не несли достаточно большую долю веса для хорошего сцепления с дорогой 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 низкой посадкой цельного кузова автомобиля это привело к примечательной для того времени управляемости. Renault является последним пользователем этого формата — он использовал его на Renault 4 и Renault 5 первого поколения , но с тех пор он вышел из моды, поскольку вторгается во внутреннее пространство.
Panhard Dyna X 1946 года , спроектированный Жаном-Альбером Грегуаром , имел двигатель продольно перед передними колесами, трансмиссию позади двигателя и дифференциал в задней части узла. Эта конструкция, использовавшаяся Panhard до 1967 года, потенциально имела проблему с распределением веса, аналогичную проблеме с упомянутым выше Cord L29. Однако плоский сдвоенный двигатель Panhard с воздушным охлаждением был очень легким и устанавливался низко, с низким центром тяжести, что снижало этот эффект. Плоский двухцилиндровый двигатель с воздушным охлаждением Citroën 2CV также был установлен очень низко, перед передними колесами, с трансмиссией за осью и дифференциалом между ними. Это стало довольно популярным; Среди автомобилей, использующих эту компоновку, были немецкий Ford Taunus 12M и Lancia Flavia и Fulvia . Это стандартная комплектация переднеприводных автомобилей Audi и Subaru. В 1979 году Toyota представила и выпустила свой первый переднеприводный автомобиль Tercel , двигатель которого был установлен продольно, в отличие от большинства других переднеприводных автомобилей, представленных на рынке в то время. Такая компоновка продолжалась и на Tercel второго поколения, пока в 1987 году третье поколение не получило новый двигатель, расположенный поперечно. Другие переднеприводные модели Toyota, такие как Camry и Corolla , с самого начала имели поперечно расположенные двигатели.
В Oldsmobile Toronado 1966 года (вместе со своей родственной моделью Cadillac Eldorado ) использовалась новая конструкция, в которой двигатель и трансмиссия располагались «бок о бок», при этом мощность передавалась между ними через прочную цепь, а специально разработанный промежуточный карданный вал, проходивший под поддоном двигателя. Это семейство отличается тем, что является переднеприводным автомобилем с самым большим объемом двигателя (8,2 л), когда-либо созданным. В Saab 99 и «классическом» Saab 900 также использовалась похожая компоновка. В Eagle Premier использовалась аналогичная схема трансмиссии, которая использовалась в Renault 21 и 25, которая позже стала основой для седанов Chrysler LH, выпускавшихся до 2004 модельного года.
Сегодня Audi является наиболее известным пользователем этой механической схемы, используя ее с 1950-х годов в своих предшественниках, компаниях DKW и Auto Union , и ее можно встретить в ее более крупных моделях, начиная с A4 и выше. Последняя эволюция формата платформы Audi MLB направлена на устранение давнего недостатка неравномерного распределения веса. Это достигается за счет размещения дифференциала перед сцеплением, что позволяет выдвинуть линию оси дальше вперед по отношению к задней поверхности блока цилиндров.
Первыми популярными переднеприводными автомобилями с поперечным расположением двигателя был DKW Front, выпущенный в 1931 году и имевший двухцилиндровый двухтактный двигатель. Компания Saab скопировала этот дизайн 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 была новинка, особенно для автомобиля, производившегося в коммунистической стране.
Mini Иссигониса 1959 года и родственные ему автомобили, такие как Maxi , Austin 1100/1300 и Allegro, имели четырехцилиндровый рядный двигатель с водяным охлаждением, установленный поперечно . Трансмиссия располагалась в поддоне под коленчатым валом, мощность передавалась раздаточными шестернями. Другие модели, в которых использовалась компоновка «трансмиссия в поддоне», включали Datsun 100A (Cherry) и различные варианты применения двигателя PSA-Renault X-Type, такие как Peugeot 104 и Renault 14 . Suzuki Suzulight 1955 года также представила передний двигатель с поперечно установленным двухтактным двухцилиндровым двигателем (с использованием технологии DKW) в городском / кей- каре на базе немецкого Lloyd LP400 .
В автомобилях Autobianchi Primula Данте Джакозы 1964 года, Fiat 128 и Fiat 127 , трансмиссия была расположена на одной стороне поперечно установленного двигателя, а трансмиссия была удвоена назад, чтобы поместить дифференциал сразу за трансмиссией, но смещенным в одну сторону. Следовательно, приводные валы колес с одной стороны длиннее, чем с другой. В результате вес располагался немного перед колесами. 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 соединений карданного вала. Чем дальше шарниры сочленены, тем менее эффективно они передают крутящий момент на колеса.
In front wheel drive vehicles, the drive shafts transfer the drive directly from the differential to the front wheels. A short inner stub shaft is splined to the differential side gear and an outer stub shaft is splined to the front wheel hub. Each stub shaft has a yoke, or housing, to accommodate a universal joint, at each end of a connecting intermediate shaft.
Universal joints let the shaft keep rotating while allowing for changes due to suspension movement, such as shaft length and horizontal angle, and shaft angle as the steering turns. Constant-velocity universal joints are normally used to transfer power smoothly between the components. The inner universal can be a plunge or tripod type joint. The tripod is splined to the intermediate shaft and held by a circlip. A ball, supported on needle roller bearings, is fitted to each post of the tripod, and these slide in a trunion inside the yoke. This caters for changes in shaft length and horizontal angle. The drive is transferred through the trunion and balls to rotate the shaft.
The outer universal joint allows greater angular changes but not changes in shaft length. It is normally a ball and cage type with an inner race splined to the intermediate shaft. An outer race is formed in the yoke. The cage retains the balls in location in grooves in both races. The balls transfer the drive from the shaft to the hub and allow for changes in horizontal angle and for a wide steering angle to be achieved. A flexible rubber boot fitted to each joint retains grease and keeps out dirt and moisture.
Where the differential is not located in the center line of the vehicle, an intermediate shaft can be fitted to maintain equal length drive shafts on each side. This keeps drive shaft angles equal on both sides and helps prevent steering irregularities and vibration. The outer end of the intermediate shaft is supported by a bearing secured to the transaxle case and a universal joint assists with alignment. In some cases a longer drive shaft is used on one side. A rubber dynamic damper may be fitted to absorb vibrations.
_1000_(registered_1965)_right.jpg/1280px-AutoUnion_(DKW)_1000_(registered_1965)_right.jpg)
