Uspořádání zadního motoru vozu

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 8. dubna 2021; kontroly vyžadují 7 úprav .

Uspořádání motoru vzadu , v anglické terminologii - RR , Rear-engine, Rear-wheel-drive layout  - uspořádání vozidla , ve kterém je těžiště pohonné jednotky umístěno za osou zadních kol.

Designové prvky

Konstrukce a umístění pohonné jednotky

Pohonná jednotka vozů s motorem vzadu a malých autobusů je v drtivé většině případů jedna jednotka, která obsahuje motor , spojku (nebo měnič točivého momentu ) a je spojena do jednoho celku - transexl  - převodovka a rozvodovka s diferenciálem , a tato jednotka se ukazuje konstrukčně shodný s použitým s pohonem předních kol (ve verzi s odpovídající orientací osy motoru). Rozdíl je v tom, že pohon zadních kol eliminuje potřebu používat homokinetické klouby , takže náklady na převodové jednotky jsou poněkud sníženy a hřídele náprav jsou zjednodušeny (nicméně u moderních vozidel se zadním motorem se obvykle používají klouby CV pohánět zadní kola, protože točivý moment se přenáší plynuleji).

V této konstrukci s podélným motorem bude diferenciál umístěn mezi spojkou a převodovkou, v důsledku čehož se výrazně zkrátí délka zadního převisu a převodovka je uvnitř základny vozidla . V tomto případě je použita dvouhřídelová převodovka, jednodušší konstrukce, ale zároveň bez „přímého“ převodu, ve kterém se ozubená kola nepoužívají k přenosu točivého momentu, což snižuje opotřebení a ztráty. Zadní zavěšení může být vzhledem ke konstrukčně dané nepohyblivosti diferenciálu pouze nezávislé, alespoň v podobě primitivních výkyvných poloos s jedním závěsem na každé (nebo závislým typem „de Dion“).

Motorové prostory vozidel s motorem vzadu s podélným ...
... a příčné uspořádání pohonné jednotky.

Pohonnou jednotku lze umístit podélně i příčně, i když na drtivé většině vozů s motorem vzadu byla umístěna podélně, což zjednodušilo konstrukci převodovky a její příčné uspořádání najdeme především u autobusů. Z osobních vozů s motorem vzadu měly příčnou pohonnou jednotku západoněmecké malé vozy NSU vyráběné v padesátých a začátkem sedmdesátých let. Toto uspořádání umožňuje efektivnější využití délky vozu a poněkud tlumí negativní rysy uspořádání zadního motoru, zároveň jsou však jeho výhody, které přímo vyplývají z nedostatků, „vyhlazeny“ na stejné rozsahu tedy na ryze sportovních vozech s motorem vzadu ( Porsche , Alpine Renault , DeLorean DMC-12 ), u kterých je žádoucí plně si uvědomit přednosti zvoleného uspořádání a otázky efektivity využití prostoru hrají ryze vedlejší roli. , obvykle se používá podélné uspořádání pohonné jednotky.

Na voze Tatra T613 a jeho pozdějších verzích, až po Tatru T700 bylo použito unikátní uspořádání s těžkým motorem V8 umístěným podélně nad zadní nápravou - toto uspořádání je také obecně považováno za druh uspořádání motoru vzadu, i když je bližší na středový motor z hlediska rozložení hmotnosti. Pohonná jednotka amerického zkušeného Liefield-Williams Bobbi-Kar byla umístěna podobně  - měla velmi kompaktní motor s dolním ventilem spolu s převodovkou umístěnou podélně nad skříní zadní nápravy a přenos točivého momentu z výstupní hřídel skříně k hlavnímu převodu byl proveden přes zpětný chod; výsledkem bylo uspořádání mezi středním a zadním motorem ( odkaz ). Přibližně nad hnací nápravou je umístěna také pohonná jednotka Smart Fortwo , která je však již orientována příčně.

U mnoha velkých autobusů, ale pouze ve velmi vzácných případech - u automobilů se používá uspořádání, ve kterém jsou motor a tříhřídelová převodovka sloučeny do jedné jednotky umístěné zcela za zadní nápravou a diferenciál je umístěn v samostatném klikovou skříní a připojený k převodovce pomocí kardanu. Současně je konstrukce převodovky jako celku složitější, ale v jejím složení je možné použít prvky, které jsou sériově vyráběny pro nákladní automobily. Délka převisu pro autobus není tak podstatná a umístění pohonné jednotky zcela v převisu poskytuje značné výhody v uspořádání kabiny.

V tomto případě, je-li motor uložen podélně, je délka zadního převisu velmi velká, protože motor i převodovka jsou v něm umístěny sériově. Příčné uspořádání pohonné jednotky umožňuje dosáhnout srovnatelné kompaktnosti použitím úhlových převodovek ( ZIS-127 ) pro přenos otáčení z výstupního hřídele převodovky na diferenciál . Takové uspořádání bylo použito zejména na experimentálním americkém osobním automobilu Reo Doodlebug (1933) a sovětském experimentálním VNIITE-PT , přičemž v obou případech byla hlavním důvodem jeho použití likvidace standardního motoru a převodovky, jakož i jako předělaná zadní náprava, ze sériového vozu „klasické » uspořádání.

Odděleně od motoru a převodovky byl v řadě postranních vozíků s řetězovým pohonem hnací nápravy umístěn také diferenciál, v takových případech je příčné uspořádání pohonné jednotky (kliková hřídel rovnoběžně s hnací nápravou) jediné možné v v kombinaci s nezávislým zavěšením.

V některých případech („Volkswagen-Transporter Synchro“ třetí generace, různé modifikace „Porsche“ a „Subaru Domingo / Libero“) lze uspořádání zadního motoru kombinovat s pohonem všech kol, převodovka je podobná konvenční převodovka pohonu všech kol „převrácená“ o 180 ° vzhledem k podélné ose. Přední náprava u takových vozů je obvykle spojena viskózní spojkou, existují však možnosti se stálým pohonem všech kol a s pevným připojením bez středového diferenciálu. Také uspořádání s motorem umístěným vzadu a pohonem všech kol je široce zastoupeno mezi všemi typy terénních vozidel - od lehkých kočárků po obrněné transportéry a kolová samohybná děla .

Uspořádání motoru vzadu je také běžné u bojových vozidel, zejména u tanků. Jeho výhodou je vysoké zabezpečení pohonné jednotky, které zvyšuje bojové přežití vozidla.

Nejvzácnější, nebo spíše unikátní pro vůz Dymaxion postavený v trojitém  provedení, je schéma s motorem vzadu a pohonem pouze přední nápravy. Toto vozidlo však nebylo plnohodnotným vozem, ale jízdním uspořádáním extrémně nepovedeného designu.

Umístění ovládacích prvků

U vozu s motorem vzadu jsou tři možnosti umístění pracoviště řidiče  - před nápravou předního kola, nad ní, včetně mezi podběhy, nebo za ní.

Mnoho autobusů se vyznačuje umístěním pohonné jednotky v zadní části ... ... a pracoviště řidiče - v předním převisu, před podběhy předních kol.

Když je sedadlo řidiče umístěno před nápravou předních kol, má vůz uspořádání vagonu a rozložení hmotnosti (rozložení hmotnosti vozu podél os) se blíží ideálu (50/50). Toto schéma má však také řadu nevýhod. Délka vozu postaveného podle takového schématu se tedy ukazuje jako velmi velká, zejména s podélným motorem. V tomto případě bude rozvor v poměru k celkové délce vozidla krátký, což vede k nízké směrové stabilitě. Umístění řidiče a spolujezdce v předním převisu vede k jeho prodloužení, což zhoršuje geometrickou průchodnost terénem a výrazně zhoršuje pasivní bezpečnost. Sedadlo řidiče je mimo rozvor, v důsledku čehož zažívá při jízdě po nerovném povrchu silné a ostré vertikální vibrace, které nutí konstruktéry používat speciální drahá vzduchem odpružená sedadla pro zajištění přijatelných pracovních podmínek. Vozidla s motorem vzadu se sedadlem řidiče umístěným v předním převisu se vzhledem k rozestupu hmot podél konců karoserie a krátkému rozvoru vyznačují silným podélným kýváním („cvalem“) a snahou eliminovat předchozí nedostatek a zvýšení komfortu řidiče použitím měkčího předního odpružení vede k jeho výraznému vylepšení. Navíc se ukazuje jako poměrně složitá konstrukce převodky řízení , do které je nutné kvůli odstranění pracoviště řidiče daleko vpředu od osy řízených kol zavést další spojky.

Ze všech těchto důvodů se toto schéma používá téměř výhradně u velkých autobusů, pro které je celkem racionální. Bylo vyrobeno mnoho experimentálních vozů tohoto schématu ( Ghia Selene , NAMI-013 , zkušený sovětský taxikář VNIITE-PT atd.), které se vyznačovaly velkou kapacitou kabiny s kompaktními vnějšími rozměry, ale nebyly masové. - vyrobeno.

V případě umístění sedadla řidiče nad osou předních kol, na podběhy, se získá vůz s vagonovým nebo polokapotovým uspořádáním s kratším předním převisem a příznivým (asi 45/55) rozložením hmotnosti. Zároveň se však výška vozu ukazuje jako velmi velká, i když jsou použita kola s malým průměrem (což omezuje schopnost běžeckého lyžování). Proto se podle tohoto schématu stavěly především minibusy a městské dodávky, včetně původního Fiatu 600 Multipla z 60. let a slavného Volkswagenu Transporter .

Varianta tohoto schématu s umístěním sedadla řidiče mezi oblouky předních kol odstraňuje výškové omezení, nicméně při zachování rozumné šířky vozu bude sedadlo řidiče v tomto případě jediné v první řadě míst, a přístup k němu bude velmi obtížný, což výrazně omezuje použitelnost takového uspořádání.

A konečně, když je pracoviště řidiče umístěno za nápravou předních kol, získá se běžný vůz s uspořádáním kapoty s neefektivním využitím délky a nepříznivým rozložením hmotnosti v řádu 40/60, jakož i stísněným v důsledku podběhy předních kol vyčnívající do vnitřku prostoru pro nohy řidiče a spolujezdce – právě takových vozů s motorem vzadu se stavělo nejvíce, protože toto uspořádání umožnilo použít kupujícím nejznámější typ karoserie „ sedan “ (nebo „ fastback ", " kupé ", " kombi " a tak dále).

Kvalita jízdy

Hlavním znakem uspořádání motoru vzadu je neustálé vysoké zatížení zadních hnacích kol v důsledku posunu těžiště vozu dozadu, jehož nápravy u osobního vozu obvykle tvoří 60 -65 % své celkové hmotnosti, což zajišťuje jejich dobrou přilnavost k povrchu vozovky, včetně jízdy do kopce nebo na kluzké vozovce. Při akceleraci je navíc dynamicky zatěžována zadní náprava, což tento efekt ještě umocňuje. Proto, ceteris paribus, auto s motorem vzadu zrychlí o něco rychleji než auto postavené podle jiného uspořádání a bude mít také lepší průchodnost terénem a schopnost překonávat strmá stoupání.

Díky tomu je účelné použít uspořádání motoru vzadu na jedné straně u vysokorychlostních sportovních vozů, protože umožňuje stejný výkon motoru pro lepší dynamický výkon, a na druhé straně u levného malého nebo mikro -kapacitní vůz, kde umožňuje použít levnější a ekonomičtější motor.menší výkon, bez ztráty potřebné dynamiky a schopnosti překonávat stoupání, což bylo zvláště citlivé ve 40. - 60. letech, kdy výkon motoru sériových evropských malá auta byla malá a obvykle nepřesahovala 30 ... 50 hp. S.

Vysoká průchodnost vozidel s motorem vzadu dokonce umožnila jejich použití jako terénní vozidla s poměrně vážnými terénními vlastnostmi, jejichž skvělým příkladem je německý Kübelwagen , postavený na bázi Brouka a široce rozšířený používal Wehrmacht, stejně jako jeho dědic - Volkswagen 181 . Nízká hmotnost, ploché dno a vysoká světlá výška v kombinaci s portálovými převodovkami a samosvorným diferenciálem na hnací nápravě mu umožnily mít průchodnost terénem na úrovni Willisu používaného spojenci – s mnohem jednodušším a levnější provedení na výrobu. Neméně slavný je terénní " Zaporozhtsev ".

Pokud je zavazadlový prostor umístěn v zadní části vozidla s motorem vzadu (nad motorem, přímo před ním nebo po jeho stranách), kladné vlastnosti tohoto uspořádání se zvyšují, když je zaplněn zavazadly.

Mezitím koncentrace hmoty za zadní hnací nápravou v kombinaci s pohonem zadních kol způsobuje, že vozidla s motorem vzadu jsou velmi náchylná k přetáčivosti a smyku (boční prokluz zadní nápravy v zatáčce), který se výrazně zhoršuje, když řidič se snaží zpomalit nebo zpomalit v zatáčce, která vede k dynamickému odlehčení zadní nápravy. U silných a rychlých vozidel s motorem vzadu může stačit pouhé uvolnění plynového pedálu v zatáčce s vysokou rychlostí, aby zadní kola ztratila trakci a následně dostala smyk. Naopak, pokud řidič vozu s motorem vzadu, který na rovném úseku před zatáčkou předem zabrzdil, začne v samotné zatáčce postupně nabírat rychlost, dynamicky se zatěžuje zadní náprava, přilnavost zadních kol s povlakem dosahuje maxima a smyk je prakticky eliminován, což umožňuje zatáčení vyšší rychlostí. Toho s úspěchem využívají zkušení řidiči vozů s motorem vzadu v soutěžních podmínkách, čímž získávají náskok před vozy jiných konstrukčních schémat. Pro každodenní jízdu však může být taková jejich „obtížná“ povaha považována za nežádoucí a dokonce nebezpečnou.

Stejná vlastnost rozložení hmoty způsobuje i takové nevýhody vozidel s motorem vzadu, jako je nízká směrová stabilita, nedostatečná účinnost řízení v důsledku nízké trakce na předních kolech – zejména při vysokých rychlostech a na vozovkách se špatným koeficientem přilnavosti, zvýšená citlivost na boční vítr.

K částečné kompenzaci těchto manipulačních závad jsou vhodná opatření jako použití kratšího motoru ve tvaru V nebo boxer, příčné uspořádání pohonné jednotky, posunutí prostoru pro cestující dopředu, správná volba kinematiky zadního odpružení, ale i zvýšení tlaku v pneumatikách zadních kol se současným zvýšením úhlu sklonu čepů předních kol v podélné rovině (kolečko); použití kol vzadu o trochu větší šířce a/nebo rozměru než vpředu; použití aerodynamického bodykitu, který navíc zatěžuje přední nápravu při jízdě vysokou rychlostí.

Stojí za zmínku, že rozložení hmotnosti vozu podél náprav je velmi závislé na jeho zatížení. Takže u vozu s motorem vzadu s karoserií sedan s řidičem a jedním pasažérem na předním sedadle je zadní náprava výrazně nezatížená, což dává téměř dokonalé rozložení hmotnosti - zatímco u vozu s motorem vpředu za stejných podmínek přední náprava je přetížená. Konstruktéři Tatry-603 pomocí optimálních konstrukčních řešení dosáhli téměř rovnoměrného rozložení hmotnosti vozidla podél náprav – 47 % na přední nápravu a 53 % na zadní nápravu při plném zatížení. [1] Přítomnost masivních agregátů v prostoru za zadní nápravou však sama o sobě činí reakce vozu na jednání řidiče pro většinu řidičů neobvyklými, a proto ne zcela bezpečnými: dodatečné dostředivé síly působící na zadní náprava díky tomuto faktoru vstupuje do hry a snaží se otočit vůz kolem jeho těžiště. U vozů s těžkým motorem vpředu, zejména předním náhonem s podélným uložením pohonné jednotky, není podobný efekt také neobvyklý, ale vzhledem ke zvyku většiny řidičů na chování vozu s motorem vpředu, obvykle nepředstavuje ohrožení bezpečnosti provozu.

Moderní vozidla s motorem vzadu mají často širokou škálu elektronických zařízení, díky nimž je jízda pohodlná a bezpečná i pro průměrného řidiče.

Použitelnost

Uspořádání motoru vzadu je nejvhodnější pro relativně nízkorychlostní vozy namontované na vagónech, ve kterých jsou přední sedadla umístěna nad, před nebo mezi podběhy předních kol, což umožňuje dosáhnout rozložení hmotnosti blízké optimálnímu - asi 45/55. Takto se staví nejmasivnější vozy s motorem vzadu - autobusy velké a střední kapacity a přesně tak vzniklo mnoho koncepčních vývojů vozů s motorem vzadu, jako Stout Scarab , Ghia Selene , NAMI-013 , NAMI- 050 Belka , VNIITE-PT a další a také jedním z nejúspěšnějších vozů vyrobených podle tohoto schématu je Volkswagen Type 2 Transporter. Toto uspořádání umožňuje co nejúplnější využití délky vozu pro ubytování cestujících – do velmi kompaktních vnějších rozměrů lehkého miniautomobilu je možné umístit prostorný interiér s plnou dvojkou („Veverka“) nebo dokonce třemi („Veverka“). Multipla") řady sedadel. Zvláště výhodné je zde použití „plochých“ motorů typu boxer, jejichž nízká konstrukční výška umožňuje umístění zavazadlového prostoru nad ně nebo získání rovné podlahy v minibusu či dodávce, čímž je zajištěno pohodlné nakládání zadními dveřmi. V případě použití relativně vysokého motoru však přítomnost pouze bočních dveří u městské dodávky často nepředstavuje významnou nevýhodu, protože nakládání a vykládání ve městě se nejpohodlněji provádí na jeho boku, při parkování auto na kraji vozovky rovnoběžně s krajnicí.

Mezitím se v praxi jednalo převážně o vozy s motorem vzadu s uspořádáním kapoty a tradiční třídílnou karoserií „sedan“ známou veřejnosti (nebo méně často dvoudílnou – „fastback“, „ hatchback “, „kombi“ nebo „kombi“), ve kterém je přední řada sedadel umístěna poměrně daleko za přední nápravou, což okamžitě způsobilo porušení rozložení hmotnosti, které nebylo možné v rámci tohoto uspořádání odstranit – zadní náprava, která představovala více než 60 % hmotnosti vozu se ukázalo být výrazně přetíženo; odtud nízká úroveň stability a ovladatelnosti, často umocněná špatnou volbou kinematiky odpružení z důvodu zlevnění.

V současné době se osobní automobily pro všeobecné použití s ​​motorem vzadu prakticky nestaví, protože se předpokládá, že při moderních rychlostech uspořádání motoru vzadu nesplňuje požadavky na bezpečnost, stabilitu a ovladatelnost. Proto se podle tohoto schématu buď sportovní modely obvykle staví z automobilů podle tohoto schématu, pro které je důležitá výhoda dynamiky zrychlení a schopnost zatáčet ve vysoké rychlosti, s vysoce kvalifikovaným řidičem nebo nasycením vozu elektronické systémy, které usnadňují jeho řízení - Porsche 911 nebo nízkorychlostní ultrakompaktní městská miniauta.

Zároveň se opakovaně tvrdilo, že moderní technologie umožňují vytvořit městský automobil s motorem vzadu, jehož výroba by byla levnější než výroba s pohonem předních kol, a pokud jde o podobný model s pohonem předních kol, překonal by spotřebitelských kvalit, ale zároveň by splňovaly moderní požadavky na stabilitu, ovladatelnost a bezpečnost dle standardů této třídy. Nejvýhodnější je zde umístění pohonné jednotky pod podlahou kufru při použití karoserie hatchback, což umožňuje vyřešit hlavní problém uspořádání motoru vzadu ve vztahu k vozu této třídy - nedostatek prostorného zavazadlového prostoru. K tomu je zase nutné vytvořit poměrně kompaktní a především „plochý“ motor, který by nevyžadoval údržbu po dobu nejméně jednoho roku nebo 40–50 tisíc kilometrů, což by prakticky odstranilo nároky na takový motor. uspořádání pohonné jednotky z hlediska nepohodlí přístupu k ní.

Nedávno se však objevily malé vozy s motorem vzadu, které nevyužívají uspořádání motoru vzadu v klasické podobě, ale jakýsi mezistupeň mezi motorem vzadu a uprostřed, ve kterém je motor umístěn téměř nad zádí. nápravy, v prostoru pod a za zadní pohovkou. Právě podle tohoto dispozičního schématu vychází dlouhodobě vyráběný a v Evropě velmi oblíbený ultrakompaktní městský vůz Smart (s výjimkou modelu Forfour , postaveného na platformě Mitsubishi s pohonem předních kol ). jako Tata Nano a Tata Magic Iris , nová generace Renault Twingo a Mitsubishi i .

Volkswagen svého času oznámil svůj záměr uvést v roce 2010 na trh levné 3,5metrové městské auto Volkswagen City Expert s tříválcovým motorem umístěným vzadu pod podlahou kufru a nízkou maximální rychlostí, následně přejmenované na Volkswagen up!. Mezitím tento projekt nevedl ke vzniku sériového modelu a sériového Volkswagenu up! / SEAT Mii / Škoda Citigo se ukázala jako vcelku tradiční hatchback s pohonem předních kol (nezastoupený na ruském trhu).

V roce 2016 byl na ruský trh uveden motocyklový kočárek Bajaj Qute s motorem umístěným za zadní nápravou.

Výše uvedené požadavky na kompaktnost a nízké nároky na údržbu plně uspokojuje elektromotor , takže mnoho elektromobilů má „čisté“ uspořádání motoru vzadu, včetně Tesla Model S. Těžká baterie, obvykle umístěná před nebo pod podlahou prostoru pro cestující, zároveň umožňuje kompenzovat hmotnost motoru, zajišťuje rovnoměrné rozložení hmotnosti podél náprav a samotné uspořádání zaručuje dobrá přilnavost hnacích kol k vozovce, respektive vysoká trakce a dynamické vlastnosti.

Výhody a nevýhody

Citováno z [2] [3] [4] .

Výhody

  1. Hnací náprava představuje až 60 % (a ještě více) hmotnosti vozidla plus dynamické zatížení při akceleraci; to předurčuje dobrou dynamiku zrychlení a velmi dobré akcelerační schopnosti při nedostatečné přilnavosti zadních hnacích kol k vozovce - na mokrém povrchu, v ledu i ve stoupání a také v kombinaci s hladkým spodkem velmi dobrou průchodnost terénem pro monodrive;
  2. Díky absenci kardanu a kombinaci pohonné jednotky a převodovky do kompaktní jednotky se stejnou velikostí kabiny je hmotnost vozu s motorem vzadu o 5–10 % nižší a pořizovací cena 7–12 % nižší než u „klasického“ uspořádání – a nižší než u pohonu předních kol díky jednodušší konstrukci, zejména absenci homokinetických kloubů. To předurčilo volbu takového schématu pro levná mikro a malá auta;
  3. Při srovnatelných vnějších rozměrech bude interiér vozu s motorem vzadu prostornější ve srovnání s vozem „klasického“ uspořádání díky absenci tunelu ve spodní části pro hnací hřídel a převodovku a ve srovnání s předním kolem. řidiči a spolujezdci je zpravidla více místa pro nohy na délku (ale často omezená na šířku kvůli posunutí přední řady sedadel dopředu, aby se zlepšilo rozložení hmotnosti, a tedy i umístění nohy řidiče a spolujezdce mezi podběhy předních kol);
  4. Pohonná jednotka - transexl , sestávající z motoru, spojky, převodovky, převodovky zadní nápravy a nápravových hřídelů, se ukazuje jako jedna z nejkompaktnějších a poměrně levná na výrobu, je instalována na automobil v jedné technologické operaci; tok výkonu je krátký, což předurčuje malé ztráty výkonu v přenosu;
  5. Dobrý přístup k motoru vzhledem ke schématu motoru uprostřed;
  6. Méně hluku v kabině ve srovnání s předním motorem díky vzdálenosti od cestujících a dobré izolaci motorového prostoru (zvýšený hluk Záporoží a některých dalších vozidel s motorem vzadu se vzduchem chlazenými motory je spojen s konstrukčními vlastnostmi jejich motorů : nízká konstrukční tuhost, špatná aerodynamika ventilátoru a nedokonalý výfukový systém), a nikoli uspořádání, vůz LuAZ-969, postavený na bázi pohonné jednotky Záporožec, ale instalovaný vpředu, byl ještě hlučnější) ;
  7. Nízká námaha na volant v důsledku nízkého zatížení předních kol;
  8. Jednoduchá konstrukce předního odpružení;
  9. Optimální rozložení brzdných sil (při brzdění je hmotnost vozidla dynamicky přerozdělována ze zadní nápravy na přední a u vozidla s motorem vzadu se při prudkém zpomalení stává rozložení zatížení podél náprav téměř stejné, díky čemuž kola obou náprav účinně brzdí bez rizika předčasného zablokování, u vozidla s motorem vpředu se přední náprava při brzdění již ukáže jako přetížená - v případě pohonu předních kol to může být až 80 % hmotnosti vozu v okamžiku prudkého brzdění, což značně komplikuje konstrukci účinného brzdového systému, protože nezatížená zadní kola se začnou blokovat mnohem dříve než dobře zatížená přední kola, takže je nutné uměle snižovat brzdnou sílu na zadní náprava; je velmi obtížné dosáhnout stability a maximálního brzdného výkonu za všech podmínek);
  10. Když je sedadlo řidiče umístěno za osou předních kol - vysoká úroveň pasivní bezpečnosti při čelním nárazu díky velké deformovatelné zóně před karoserií;

Nedostatky

  1. Řada závad při ovladatelnosti – sklon k „přetáčivosti“, špatná směrová stabilita a nedostatečná účinnost řízení v důsledku nedostatečné trakce předních kol, zejména ve vysokých rychlostech a na silnicích se špatnou trakcí; zvýšená citlivost na boční vítr;
  2. Obtížné chlazení motoru , složité vyhřívání interiéru ; když je motor chlazen vzduchem nebo je vzadu umístěn kapalinou chlazený chladič, je vyžadován výkonný ventilátor nuceného chlazení, který spotřebovává další energii, respektive palivo; když se chladič posune dopředu, zlepšuje se chlazení motoru, je možné použít ekonomičtější elektrický ventilátor, ale již tak malý objem zavazadlového prostoru se zmenšuje, navíc se objevují dlouhé topné rozvody vedené celým tělem, což zvyšuje tepelné ztráty a vytváří zvýšenou pravděpodobnost zácp v letecké dopravě;
  3. Velká délka pohonů od pracoviště řidiče k motoru a převodovce;
  4. Potíže s umístěním palivové nádrže v bezpečné oblasti (při umístění vzadu se zvyšuje nebezpečí požáru, v přední části existuje možnost deformace při nehodě);
  5. Velké zatížení motoru při rozjezdu;
  6. Obtíže při budování účinného výfukového systému a systému potlačení hluku motoru, jejich nastavení kvůli malé dostupné délce;
  7. Dlouhý zadní převis, zvláště u motoru podélně;
  8. Objem zavazadlového prostoru bývá menší než u „klasického“ uspořádání, kvůli velkým výklenkům předních (otočných) kol a umístění částí řízení;
  9. Při použití vysokého řadového motoru nebo motoru ve tvaru V je obtížné, nebo dokonce zcela nemožné vytvořit úpravy pro cestující a náklad;
  10. V porovnání s pohonem předních kol při stejném vnitřním objemu je délka karoserie vozu s motorem vzadu utracena iracionálně kvůli umístění zavazadlového prostoru vpředu;

Auta s motorem vzadu

Uspořádání zadního motoru se na rozdíl od centrálního objevilo poměrně pozdě - na přelomu 20. - 30. let 20. století a na jeho vzniku se nejvíce podíleli českoslovenští (ještě stále náležející rakousko-uherské strojírně) a němečtí inženýři. Jedním z prvních sériově vyráběných vozů s motorem vzadu byla československá Tatra T77 konstruktéra Hanse Ledvinky a uspořádání s motorem vzadu se v ní spojilo s dalšími dvěma charakteristickými znaky české a německé autodesignérské školy - páteřovým rámem a zavěšením s kyvné hřídele náprav, stejně jako vzduchem chlazený motor. Dalšími příklady jsou britský Burney Streamliner z roku 1928, vyrobený v počtu pouhých 12 kopií.

K prudkému nárůstu obliby vozů s motorem vzadu došlo nejprve v předválečném Německu a poté – již v celosvětovém měřítku – v prvních dvou desetiletích po druhé světové válce a jediný komerčně úspěšný model sehrál v této popularizaci významnou roli. - Volkswagen Type 1 , "Beetle", jehož konstrukční řešení často slepě kopírovala spolu s charakteristickými nedostatky. Od roku 1946 do roku 1956 vzrostl podíl vozů s motorem vzadu na trhu kontinentální západní Evropy z 2,6 na 26,6 % [5] .

Během těchto let byly výhody uspořádání motoru vzadu považovány za tak významné, že mnozí odborníci, včetně sovětského konstruktéra a konstruktéra Jurije Dolmatovského, předpovídali jeho dominanci na vozech blízké budoucnosti. V praxi se však používal především ke stavbě buď mikro a malých vozů, nebo minibusů a dodávek ( Volkswagen Type 2 Transporter, Chevrolet Greenbrier a mnoho japonských modelů).

Rozkvět uspořádání motoru vzadu připadlo na druhou polovinu padesátých let - první polovinu šedesátých let, během těchto let byl v podstatě de facto standardem zejména malých vozů a byl široce používán na malých vozech. Podle zpráv během tohoto období představoval více než polovinu světového vozového parku mimo Spojené státy. Na seznamu vozů této éry s motorem vzadu je Škoda 1000MB a její potomci; všichni " kozáci "; "Fiat" modely 500 , 600 , 850 , 126 ; Renault 4CV ; Dauphine , Caravelle , R8 a R10 ; Simca 1000 , SEAT 133 , BMW 700 , NSU Prinz , Hillman Imp a další. I v USA, s typickou tíhou místního automobilového průmyslu ke konzervativním designům, byla zahájena výroba „kompaktního“ vozu Chevrolet Corvair s motorem vzadu , na evropské poměry – středního zdvihového objemu.

Mezitím se žádnému z napodobitelů nepodařilo zopakovat ohromující úspěch Brouka, jehož tajemství nespočívalo ani tak v konstrukčních prvcích vozu, ale ve skvělém výrobním vybavení závodu Wolfsburg postaveném před válkou a z toho vyplývající nízké cena výroby. Koncem šedesátých let začal proces nahrazení uspořádání zadního motoru z tohoto výklenku modely s pohonem předních kol nové generace s motorem napříč. To bylo usnadněno výrazným zvýšením nároků na manipulaci, zvýšením výkonu sériových malých motorů, zejména díky masivnímu přechodu na rozvodové uspořádání s vačkovým hřídelem v hlavě (OHC), což umožnilo téměř zcela kompenzovat hlavní nevýhoda pohonu předních kol ve vztahu k malému vozu - omezená schopnost překonávat prudká stoupání a také popularizace karoserií hatchback.

Výhoda pohonu předních kol s příčným uspořádáním pohonné jednotky oproti uspořádání motoru vzadu ve vztahu k sériově vyráběnému malému vozu se projeví zejména při srovnání Fiat 127 (přední pohon) a Fiat 133 ( modely s motorem vzadu) , které se zrodily téměř současně a měly téměř matoucí podobný design . S velmi podobnými vnějšími rozměry a tvarem karoserie má „127“ 80 % celkové délky v interiéru a kufru a poměrně prostorný zavazadlový prostor s rovnou podlahou umístěný v zadní části vozů pozdní výroby má velmi pohodlný přístup plnohodnotné třetí dveře (rané Fiat 127 ještě nebyly hatchbacky , ale sedany typu fastback ). Ve „133“ přitom stejné místo zcela zabírá pohonná jednotka a zavazadla jsou umístěna ve velmi těsném prostoru sevřeném mezi podběhy předních kol, kam je nepohodlný přístup.

Připočteme-li k tomu fakt, že „stosedmadvacítka“ měla na svou dobu a třídu příkladnou ovladatelnost, na kterou si v těch letech kupci v Evropě začali dávat stále větší pozor, zatímco u „133“ byly v plném rozsahu charakteristické přetáčivostí, nedotáčivost ve vysokých rychlostech a tendence ke smyku v zatáčce běžná u vozů s motorem vzadu je zcela zřejmé, že i s mírně vyšší cenou byl Fiat 127 na trhu většiny evropských zemí jednoznačně atraktivnější nabídkou. Fiat / SEAT 133 s motorem vzadu se dostal jen do určité distribuce v méně rozvinutých zemích, jako je Španělsko a Argentina, ale i tam se vyráběl relativně krátkou dobu - do roku 1980, respektive 1982, zatímco Fiat 127 v podobě přepracovaný model Fiat 147 se vyráběl v Argentině až do roku 1997. Od začátku do poloviny sedmdesátých let bylo tedy zřejmé, že s příchodem praktičtějších hatchbacků s pohonem předních kol skončila v západní Evropě éra miniaut s motorem vzadu.

Pokusy o vytvoření vozů s motorem vzadu v rámci vyšších tříd, jako byl Chevrolet Corvair v USA nebo Volkswagen Typ 4 v Německu, nebyly korunovány úspěchem - navíc kromě objektivních nedostatků způsobených zvoleným uspořádáním tyto vozy také trpěli spotřebitelskými předsudky, které se vyvinuly v souvislosti se specifickým obrazem „Brouka“ a podobných modelů a zcela srovnatelné s postojem v SSSR k hrdinovi bezpočtu vtipů a anekdot – „Záporožcům“ (modely ZAZ-965 , 966 a 968 ).

Uspořádání motoru vzadu tak jednoduše ztratilo mezeru, ve které by mohlo být úspěšně aplikováno: u vysokorychlostních vozidel pro všeobecné použití neposkytovalo potřebné jízdní výkony při jízdě na vysokorychlostní dálnici, na kterou byly kladeny požadavky. se dramaticky zvýšil a u městských miniaut s nízkou rychlostí neumožňoval s tehdy poměrně objemnými motory umístit v zadní části zavazadlového prostoru dostatečné rozměry, jejichž přítomnost se v této třídě stala povinnou. Jediným potenciálním polem pro něj, mimo úzký okruh malých modelů nadšenců, jako je Porsche 911, zůstalo potenciální pole působnosti pro něj byla podtřída malých vozů se sportovním charakterem, jako je Fiat 850 Coupé nebo Renault Caravelle  - tyto vozy však měly komerční smysl pouze tehdy, byly-li navázány na agregátní základ stávajícího hromadného malého vozu s motorem vzadu, jehož počet v těchto letech rapidně ubýval. Poptávka po vozech tohoto typu navíc během sedmdesátých let prudce poklesla, když se objevily praktičtější a levnější „horké“ hatchbacky třídy Golf (příklad VW Golf GTI ) s modernizovanými motory.

Za výjimku z tohoto pravidla lze považovat socialistické Československo , ve kterém tradičně plnily roli manažerských vozů velké Tatry s motorem vzadu. Konstruktérům se přitom podařilo dosáhnout působivých výsledků, počátkem sedmdesátých let vytvořili snad jeden z nejmodernějších vozů s motorem vzadu - Tatru 613 , která spojovala přednosti tohoto uspořádání s vynikajícími jízdními vlastnostmi pro jeho čas. Tatra za to vděčila úspěšným rozhodnutím při konstrukci podvozku a použití schématu uspořádání s dopředným posunem pohonné jednotky: díky unikátnímu převodovému ústrojí nebyl motor Tatra umístěn za zadní nápravou, ale přímo nad ní. , zajišťující rozložení hmotnosti podél náprav, které je typičtější pro sportovní vozy s motorem uprostřed než pro hromadné modely s motorem vzadu - 45/55. Tatra však zůstala sama, aniž by vznikaly napodobeniny, a v 90. letech postupně omezovala výrobu osobních vozů, které ztrácely poptávku v tuzemsku a nedostávaly se širokého mezinárodního uznání. Škoda zůstala až do konce osmdesátých let věrná i uspořádání zadního motoru, ale na svém kontě neměla žádné výjimečné úspěchy, prostě se snažila spotřebitelské kvality svých vozů co nejvíce přiblížit moderním standardům - většinou neúspěšně. (Škoda však od konce 60. let neopustila pokusy jak o návrat ke klasické koncepci, tak o přechod na přední náhon - viz nadějné projekty Škody 720/740/760 - která do roku 1987 byla zabránil investičnímu „hladu“ jak v Československu, tak v zemích RVHP jako celku).

Nakonec byl proces výměny uspořádání motoru vzadu za pohon předních kol v podstatě dokončen koncem sedmdesátých a začátkem osmdesátých let, kdy se objevily poslední masové modely s motorem vzadu, jako Volkswagen Beetle , Fiat 126 a 133 , byly ukončeny v západní Evropě .

Pravda, v zemích třetího světa i v ekonomicky upadající pozdně socialistické a postsocialistické východní Evropě se poslední masové vozy s motorem vzadu vyráběly ještě do 90. let, například Záporoží (ZAZ-968M) - do roku 1994 a v nejvzácnějších případech ( Volkswagen Fusca v Mexiku a Fiat 126p v Polsku) - až do počátku 2000 a jejich popularita je vysvětlena nejen nižšími spotřebitelskými náklady, ale také zvýšenou schopností cross-country ve srovnání s novějšími modely s pohonem předních kol stejné třídy. Přibližně do stejné doby vydržely jednotlivé modely minibusů s motorem vzadu , vyráběné pro domácí japonský trh ( Subaru Sumo  - do roku 1998, Subaru Sambar  - do roku 2009). V segmentu sportovních modelů jako Gran Tourismo zůstal pouze model ( Porsche 911 , protože jeho hlavní konkurent Alpine model A610 opustil trh v roce 1994). Nicméně je pravděpodobné, že moderní technologie v blízké budoucnosti umožní vozům určitých tříd (městská miniauta) vrátit se k uspořádání s motorem vzadu, plně si uvědomit jeho pozitivní vlastnosti a neutralizovat ty negativní, což vypadá obzvláště slibně vzhledem k pokroku v v oblasti hybridních automobilů a elektrických vozidel.

Nejpoužívanější uspořádání zadního motoru se používá u autobusů s velkou a střední kapacitou, pro které je umístění motoru vzadu velmi výhodné z hlediska uspořádání prostoru pro cestující, zejména umožňuje snížit podlahu, který je nezbytný pro městské autobusy. V tomto výklenku se popularita tohoto uspořádání nesnížila od hromadného přechodu na něj v 50. letech 20. století.

Poznámky

  1. Julius Mackerle : Auto s motorem vzadu. — Motor, 1957
  2. Klennikov, V. M., Klennikov E. V. Teorie a konstrukce vozu. - M .: "Inženýrství", 1967. - S. 179-180.
  3. Reimpel, J. Podvozek automobilu / zkr. za. z němčiny/ = Fahrwerktechnik. - M .: Mashinostroenie, 1983. - T. I. - S. 63. - 356 s.
  4. Peskov, V.I. Základy ergonomie a automobilového designu. Tutorial. - Nižnij Novgorod : Státní technická univerzita Nižnij Novgorod, 2004. - S. 30, 52-53. — 225 str. - ISBN 5-93272-232-0 .
  5. BMC's Mini: Příběh z pozadí: Část první: Přichází Volkswagen. malé auto. ledna 1965. str. 42-47.

Literatura