Вынос двигателя вперёд: как он изменил автомобиль?

Наследие переднего привода 1934 года и поперечной компоновки двигателя Mini 1959 года живёт сегодня почти в каждом автомобиле на дорогах.
Наследие переднего привода 1934 года и поперечной компоновки двигателя Mini 1959 года живёт сегодня почти в каждом автомобиле на дорогах.

Поделиться этой страницей

Перенос двигателя вперёд увеличил внутреннее пространство автомобиля, поставил распределение веса под контроль дизайнера и сделал возможным экономичное производство малолитражек. Это преобразование произошло в два этапа: запуск переднего привода в серийное производство в 1934 году и превращение поперечной компоновки «двигатель-коробка передач» в дешёвый и воспроизводимый пакет в 1959 году. Почти каждый автомобиль на дорогах сегодня - наследие этих двух шагов.

Основные факты

  • 1934: Citroën Traction Avant объединил передний привод с несущим кузовом и поднял его до стандарта серийного производства.
  • 1959: Mini, разместив поперечный двигатель и коробку передач в кузове длиной около 3 метров, задал шаблон современного компактного автомобиля.
  • 1931: Настоящим первопроходцем поперечной компоновки был DKW F1 с двухцилиндровым двухтактным двигателем.
  • Всего было выпущено 759 111 экземпляров Traction Avant, и он стал первым переднеприводным автомобилем, достигшим шестизначной цифры производства.
  • В современных переднеприводных автомобилях продольная компоновка двигателя фактически оставлена; поперечная компоновка стала универсальной.

Начало: почему двигатель был сзади?

С самого первого автомобиля Карла Бенца проблема была ясна: необходимо было объединить одноцилиндровый четырёхтактный двигатель и трансмиссию, передающую мощность на колёса. В ранних решениях двигатель располагался вблизи ведущей оси. Таким образом, компоновка с большим двигателем сзади на долгие годы стала стандартом: приблизить двигатель к ведущей оси было механически просто и снижало потери при передаче.

Но у этой компоновки была цена. Двигатель занимал пространство для пассажиров и багажа; автомобилю требовалась большая колёсная база. Для инженера, проектирующего малолитражку, вопрос о том, где будет стоять двигатель, напрямую определял размер салона. Вот она - компоновка двигателя, независимо от объёма двигателя или числа цилиндров, - базовое архитектурное решение автомобиля: она определяет распределение веса, центр тяжести, а значит, разгон, торможение и управляемость.

Citroën Traction Avant: серийное производство ставит передний привод на испытание

Передний привод не был совершенно чужой идеей до 1934 года. В Англии Alvis 1928 Racing FWD, в США Cord L29 (1929-1932) испытывали эту компоновку в люксовом сегменте; в Европе существовали устоявшиеся переднеприводные модели, такие как DKW F2 и Adler Trumpf, изделия Tracta и новые начинания вроде BSA Scout. Auto Union ранее применял передний привод и независимую подвеску на серийных автомобилях. Не хватало автомобиля, который интегрировал бы эти технологии в доступное высокообъёмное серийное производство.

Этот автомобиль появился благодаря дизайну Андре Лефевра и Фламинио Бертони. Первая модель 7A была 18 апреля 1934 года представлена в Париже; серийное производство началось днём позже. Traction Avant - первый в мире серийный автомобиль с полунесущим кузовом и передним приводом. Несущий кузов дал экономию 70 кг стали на автомобиль; эта лёгкость и была инженерием, стоящим за способностью 100 км/ч достигать скорости. Расход топлива составлял около 10 л/100 км ; в тесте 1951 года Light Fifteen объёмом 1911 куб. см показал максимальную скорость 72,6 миль/ч, а для разгона 0-60 миль/ч - 29,7 секунды. показатели.

Освободившееся пространство в салоне

У Traction Avant с продольной переднеприводной компоновкой коробка передач располагалась спереди, двигатель сзади, а дифференциал - между ними. Такая компоновка означала рычаг переключения передач на приборной панели, подвесные педали, рычаг ручного тормоза зонтичного типа и сплошной передний диван. Результат: очень просторный салон с ровным полом без препятствий и исчезновение необходимости в подножках. Эти особенности сделали автомобиль популярным в формате лимузина и такси. В автомобиле также были гидравлические тормоза - впервые в серийном производстве в Европе, реечное рулевое управление, заменившее в 1936 году worm and roller, передняя независимая подвеска на торсионах и трансаксель из алюминиевого сплава.

Зато стоимость была высокой: расходы на разработку и обновление завода привели Citroën в конце 1934 года к банкротству, и крупнейший кредитор, компания Michelin, управлял ею до 1976 года. Производство прерывалось во время войны и возобновилось в 1945 году, а в июле 1957 года завершилось; всего было выпущено 759 111 экземпляров. Литой алюминиевый трансаксель ждала и другая судьба: в 1950-х годах он использовался в революции среднемоторных автомобилей Cooper в Formula One - Cooper T51 стал чемпионом мира F1 1959 года.

Mini и поперечная компоновка двигателя: рождение современного шаблона

Issigonis'in 1959'da şanzımanı motorun yanına yerleştirerek kurduğu enine motorlu önden çekiş düzeni, bugünkü hemen her otomobilin şablonunu yazdı.

Продольная компоновка Traction Avant была технически успешной, но не стала стандартом будущего. Подлинной революцией стало поперечное расположение двигателя: установка двигателя вместе с коробкой передач в виде единого компактного узла над передней осью. Здесь требуется историческое уточнение: первым поперечно расположенным переднеприводным автомобилем был не Mini. Этой схеме с 1931 года предшествовал DKW F1 с двухтактным двухцилиндровым двигателем; у прототипа DKW F9 1939 года, разработанного под трёхцилиндровый мотор, также был поперечный узел двигатель-коробка передач.

То, что сделала Mini в 1959 году, было другим, и именно поэтому это стало переломным: в дизайне Алека Иссигониса поперечный двигатель и передний привод, с размещением коробки передач сбоку от двигателя, превратились в дешёвый, серийно выпускаемый пакет. Снаружи - автомобиль длиной около 10 футов, то есть 3 метра, а внутри - удивительно просторное жизненное пространство; именно компоновка двигателя сделала возможной такую эффективность салона. Если не считать исключений, впоследствии использовавших продольную компоновку, таких как Renault 4, Renault 16 и первое поколение Renault 5, практически все современные серийные переднеприводные автомобили приняли эту поперечную схему. Этот шаблон, начавшийся с малолитражек, со временем превратился в доминирующую архитектуру, охватившую компактный класс, затем средний класс и в итоге большинство моделей гибридной эпохи.

Почему заднемоторная компоновка исчезла?

Размещение двигателя сзади - это компоновка, основанная на разумных аргументах. Поскольку вес двигателя находится на ведущей оси, это улучшает сцепление - особенно в зимних условиях. Аргументами являются простота, эффективность компоновки, создание багажного и пассажирского пространства, а также приближение двигателя к ведущей оси. В 1950-х годах модным способом проектирования небольшого автомобиля была заднемоторная компоновка; исторически она также использовалась преимущественно на небольших автомобилях. Проблема возникла с ростом масштаба: вес двигателя сзади негативно сказывается на большом автомобиле, нарушая баланс управляемости. Результатом стало постепенное отказ от поколения заднемоторных малолитражек; исключениями остались модели, в которых эта компоновка стала частью характера и где инженерия была доведена до совершенства, такие как Porsche 911.

Как Расположение Двигателя Влияет на Управляемость и Салон?

Влияние компоновки можно свести к трём пунктам:

  • Переднее расположение двигателя: Самое удобное расположение для обслуживания; доступ к моторному отсеку лёгок, а передняя установка обеспечивает более просторный салон и пассажирское пространство.
  • Заднее расположение двигателя: Нагружает ведущую ось; в небольших автомобилях эффективно с точки зрения компоновки, но на большом кузове усложняет балансировку.
  • Центральное расположение двигателя: Радикально меняет развесовку и серьёзно влияет на характер управляемости; поэтому предпочитается в спортивных автомобилях.

Есть важное различие: положение двигателя влияет скорее на производительность и управляемость, чем на топливную экономичность. Эффективность - это прежде всего заслуга объёма двигателя, веса и аэродинамики. То есть перенос двигателя вперёд не даёт прямой экономии в литрах; он даёт больше салона при том же размере кузова и баланс веса, который может контролировать инженер.

Наследие: Архитектурное Решение Современного Автомобиля

Если количество цилиндров, тип двигателя и объём - это витринное лицо каждого автомобиля, то расположение двигателя - его скрытый скелет. Заднемоторная компоновка, оставшаяся от эпохи Бенца, долго работала на небольших автомобилях; Traction Avant вынес передний привод на серийное производство с несущим кузовом, изменив салон и математику затрат; а Mini встроил поперечный мотор-трансмиссионный агрегат в экономику серийного производства, заложив основу современного компактного автомобиля и, косвенно, логики компоновки гибридной эпохи. Сегодня, когда вы видите ровный пол, простирающийся за сиденьями седана или хэтчбека, багажник сзади и относительно небольшой моторный отсек спереди, то, на что вы смотрите, - это сумма двух архитектурных решений, принятых в 1934 и 1959 годах.

Источники