Компоновка силовой установки моторизованного транспортного средства, например автомобиля, часто определяется расположением двигателя или двигателей и ведущих колес .
Компоновки можно условно разделить на три категории: передний привод (FWD), задний привод (RWD) и полный привод (4WD). На практике встречается множество различных комбинаций расположения двигателя и ведущих колес, и расположение каждого из них зависит от области применения, для которой будет использоваться транспортное средство.
Компоновка с передним расположением двигателя и передним приводом (сокращенно FF-компоновка) размещает как двигатель внутреннего сгорания, так и ведущие колеса в передней части автомобиля. Это наиболее распространенная компоновка для автомобилей с конца 20-го века. [1] [2]
В некоторых ранних переднеприводных автомобилях 1930-х годов двигатель располагался в середине автомобиля.
Компоновка с задним расположением двигателя и передним приводом — это та, в которой двигатель находится между или позади задних колес и приводит в движение передние колеса через карданный вал, что является полной противоположностью обычной компоновке с передним расположением двигателя и задним приводом. Такая компоновка использовалась только на прототипах и концепт-карах.
Компоновка с передним расположением двигателя и задним приводом (сокращенно FR-компоновка) — это компоновка, в которой двигатель расположен в передней части автомобиля, а ведущие колеса — сзади. [3] Это была традиционная автомобильная компоновка на протяжении большей части 20-го века, и она остается наиболее распространенной компоновкой для автомобилей с задним приводом. [4]
Компоновка с задним приводом и средним расположением двигателя (сокращенно MR-компоновка) — это та, в которой задние колеса приводятся в движение двигателем, расположенным прямо перед ними, за пассажирским салоном. В отличие от компоновки RR с задним расположением двигателя, центр масс двигателя находится перед задней осью. Такая компоновка обычно выбирается из-за ее низкого момента инерции и относительно благоприятного распределения веса.
Компоновка с задним расположением двигателя и задним приводом (сокращенно RR-компоновка) размещает как двигатель, так и ведущие колеса в задней части автомобиля. В отличие от компоновки MR, центр масс двигателя находится между задней осью и задним бампером. Хотя она распространена в электромобилях [5] и в транзитных автобусах из-за устранения приводного вала в автобусах с низким полом, эта компоновка становится все более редкой в легковых автомобилях, работающих на ископаемом топливе. Porsche 911 примечателен тем, что с 1963 года постоянно использует компоновку RR.
Трансмиссии, в которых мощность может передаваться на все четыре колеса, называются полноприводными (4WD) или полноприводными (AWD) [6] .
Компоновка с передним расположением двигателя и полным приводом (сокращенно F4) размещает двигатель в передней части автомобиля и приводит в движение все четыре колеса. Такая компоновка обычно выбирается для лучшего контроля на многих поверхностях и является важной частью раллийных гонок, а также езды по бездорожью.
Большинство полноприводных моделей имеют переднее расположение двигателя и являются производными от более ранних конструкций с передним расположением двигателя и задним приводом.
Среднемоторная компоновка с полным приводом (сокращенно компоновка М4) размещает двигатель в середине автомобиля, между обеими осями, и приводит в движение все четыре колеса.
Хотя термин «среднемоторный» может означать, что двигатель расположен в любом месте транспортного средства таким образом, что центр тяжести двигателя находится между передней и задней осями, он обычно используется для спортивных и гоночных автомобилей, где двигатель находится позади пассажирского салона. Затем крутящий момент передается по валу на дифференциал в центре автомобиля, который в случае компоновки M4 распределяет мощность как на переднюю, так и на заднюю ось.
Заднемоторная компоновка с полным приводом (сокращенно R4) предполагает размещение двигателя в задней части автомобиля и привод всех четырех колес.
Такая компоновка обычно выбирается для улучшения тяги или управляемости существующих конструкций транспортных средств с задним расположением двигателя и задним приводом (RR). Например, Porsche 911 добавил полный привод к существующей линейке заднеприводных моделей в 1989 году.
В автомобильном дизайне двухмоторная полноприводная компоновка в основном используется в аккумуляторных электромобилях , где электродвигатели размещаются как на передней, так и на задней оси и приводят в движение все четыре колеса, создавая полноприводную компоновку. Такая компоновка стала возможной благодаря небольшому размеру электродвигателей по сравнению с двигателями внутреннего сгорания , что позволяет размещать их в нескольких местах. Она также устраняет необходимость в приводном валу , который обычно используется в обычных полноприводных автомобилях, чтобы освободить место для батарей , которые обычно устанавливаются на полу электромобилей. [7]
Компоновка также выгодна для распределения доступной электрической мощности для максимизации крутящего момента и мощности в ответ на условия сцепления с дорогой и перенос веса в транспортном средстве. Например, во время резкого ускорения передний двигатель должен уменьшить крутящий момент и мощность, чтобы предотвратить пробуксовку передних колес, поскольку вес переносится на заднюю часть транспортного средства. Избыточная мощность передается на задний двигатель, где ее можно использовать немедленно. Обратное происходит при торможении, когда передний двигатель может принять больше рекуперативного тормозного момента и мощности. [8] Однако сдвоенные двигатели обычно имеют меньший диапазон. [9]
Кроме того, электромобили могут быть оснащены более чем двумя электродвигателями для достижения большей выходной мощности и превосходной управляемости. Первая серийная трехмоторная компоновка была представлена на Audi e-tron в 2020 году, которая состоит из одного двигателя спереди и двух двигателей сзади. [10] [11]{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )