Что такое продольное расположение двигателя

Какие плюсы и минусы у поперечного и продольного расположения двигателя?

Сегодня выпускаются автомобили с продольным и поперечным расположением двигателя, при этом часто автовладельцы спорят о том, какой же тип расположения мотора лучше, какие преимущества и недостатки у такой компоновки. Нужно учитывать, что расположение мотора во многом будет зависеть от конструкции автомобиля, объёма подкапотного пространства, размеров двигателя и расположения коробки передач.

Преимущества и недостатки продольного расположения двигателя

Классической считается схема продольного расположения двигателя, такая компоновка одновременно может использоваться с задне и переднеприводными автомобилями. В подобном случае используется дифференциал, так как энергию вращаемого коленвала двигателя необходимо через карданный вал передавать на ведущие колёса под углом в 90 градусов. В итоге, в конструкцию автомобиля приходится вводить различные дополнительные узлы, что неизменно сказывается на надежности машины и её себестоимости. Кроме всего прочего при продольном расположении двигателя за счёт увеличения веса от дифференциала увеличивается общий вес автомобиля, а, следственно, управляемость и расход топлива.

Нужно учитывать тот факт, что такое продольное расположение двигателя неизменно приводит к увеличению подкапотного пространства, соответственно машины имеют большие габариты, а в условиях тесных загруженных улиц больших городов эксплуатировать подобные авто всегда проблематично. Неудивительно, что сегодня многие автопроизводители уходят от такой классической конструкции продольного расположения двигателя, размещая его под капотом поперечно.

Поперечное расположение двигателя

При поперечном расположении двигателя мотор находится перпендикулярно главной оси кузова автомобиля. В последние годы такая компоновка подкапотного пространства получила всё большее распространение, причём подобное встречается не только у малолитражек, но даже у бизнес-седанов и спортивных автомобилей. Это позволяет сэкономить место под капотом, одновременно инженеры могут уменьшить габариты машин.

Благодаря поперечному расположению двигателя нет нужды в использовании карданного вала, соответственно, в салоне нет тоннеля кардана, а пол ровный, что позволяет несколько повысить комфорт в салоне.

При поперечном расположении двигателей тяга от мотора практически без потерь передаётся на колёса, не требуется использовать дифференциал, что несколько упрощает конструкцию автомобиля. Значительно улучшается управляемость автомобиля, так как вся масса приходится на переднюю ось, что исключает занос автомобиля на скользкой обледенелой дороге. Несколько снижается масса автомобиля, что улучшает показатели топливной экономичности таких машин.

В то же время поперечное расположение двигателя имеет определенные недостатки, в первую очередь это небольшая мощность двигателя, так как установить в подобном случае мощный шести-восьмицилиндровый мотор попросту невозможно. Любители тюнинга будут также разочарованы таким поперечным расположением двигателя, так как выполнить какую-либо доработку и swap мотора попросту невозможно.

Какое расположение мотора в электропиле лучше, продольное или поперечное?

Выбирая цепную электрическую пилу, проведите воображаемую прямую линию вдоль шины инструмента. Если двигатель размещен вдоль этой линии – это пила с продольным расположением двигателя. Если же мотор установлен перпендикулярно к этой воображаемой оси, то вы держите в руках пилу с поперечным расположением двигателя. Компоновка и строение таких двигателей различны, что, несомненно, по-разному сказывается на работе электрической пилы, ее продуктивности и комфортности.

Относительно поперечного или продольного расположения двигателя существует множество различных мнений и теорий, поэтому скажем сразу: и та и другая электропилы эффективны и удобны в работе, но некоторые нюансы при выборе все же стоит учитывать.

Главный ориентир при выборе, это ответ на вопрос: для чего мне нужна электропила? Если вы собираетесь лазать по деревьям, спиливая ветки или же пилить деревья и кусты в саду возле дома, то, конечно, нужно брать узкую и компактную пилу с продольным расположением мотора. Она удобнее в любых труднодоступных местах, маневренная и комфортная. Это продуманный прямолинейный инструмент, который не воспротивится, если вы наклоните его для пиления под любым углом и в разной плоскости – горизонтальной или вертикальной.

Если же ваша цель – распиловка бревен, для того, чтобы потом поколоть их на дрова, то смело берите электропилу с поперечным расположением мотора, она несколько дешевле. Такое расположение мотора ( поперек) более традиционное и применяется чаще. Поперечная пила легкая, что уменьшает нагрузку на спину во время работы, а также всегда более мощная и быстрая, а скорость и продуктивность работы – немаловажное преимущество. Бесспорно, такую пилу можно использовать и для формирования кроны деревьев, но приготовьтесь к тому, что поперечный мотор будет задевать ветки.

На удобство работы с электропилой влияет еще множество различных факторов, основные из которых мы постараемся рассмотреть.

Правильный баланс – залог легкой работы

Идеально сбалансированный инструмент – это тот, у которого центр тяжести находится ровно посредине. Работать электропилой с правильным балансом – одно удовольствие: ее не «ведет в сторону», не нужно напрягать все время руки, улучшая распределение веса инструмента. Такой правильной развесовкой отличаются электропилы с продольным расположением двигателя. Их конструкция представляет собой прямую линию: вот вам рука, а вот узкая пила – прямое продолжение руки, а также вектора направления силы. Это максимально удобно при эксплуатации и дает широкий простор для маневров, такой пилой сподручнее работать как вертикально, так и под нужным углом.

У пил с поперечным мотором, ось двигателя перпендикулярна шине электропилы, поэтому центр тяжести смещен. Из-за этого возникает небольшой дисбаланс во время работы – приходится постоянно удерживать равновесие пилы.

Читать еще:  Двигатель 1kz плохой запуск

Мощность очень важна для успешного пиления

Если пиле не хватает мощности для перепиливания – это большая проблема. Поэтому следует учесть, что при одинаковой мощности мотора, пилы с поперечным и продольным двигателем ведут себя по-разному. Причина тому – различная конструкция двигателя.

У электрических пил с продольным расположением двигателя в редукторе установлена коническая зубчатая передача. Издержки передачи такого рода в том, что она не передает полностью мощность двигателя на пильную шину, частично съедая ее. Коэффициент полезного действия (КПД) – снижается до 85-90 процентов. У пил с поперечным расположением мотора такой проблемы не существует: боковой двигатель гарантирует стопроцентную передачу своей мощности.

Исходя из этого: продольная пила мощностью 2 кВт передаст на цепь 1,7-1,8 кВт, в зависимости от производителя. А пила с поперечным двигателем такой же мощности передаст все заявленные 2кВт на движение цепи, поэтому пилить она будет быстрее и качественнее.

Стоит отметить, что некоторые ведущие европейские бренды (к примеру немецкая Bosch) вообще не выпускают пилы с продольным расположением мотора из-за потери мощности при пилении.

Какая пила более надежная и долговечная?

Традиционная поперечная конструкция двигателя – проще, в ней нет сложного углового редуктора, который нужен для того, чтобы поворачивать ось вращения на 90 градусов.

Как показывает практика, у более простого редуктора пил с поперечным расположением шестеренки работают надежнее, чем у углового редуктора, который установлен в продольном двигателе. Таким образом, поперечные пилы надежнее и выносливее, у них меньше вероятность поломки мотора и длительнее срок службы.

Но, в то же время, учтите, что надежность мотора напрямую зависит от производителя. Понятно, что качественная немецкая электропила априори будет надежнее дешевой китайской модели, независимо от расположения двигателя.

Вес инструмента – тоже немаловажный фактор

Поскольку у пил с поперечным расположением мотора редуктор проще, то они и намного легче по весу. Понятно, что легкой пилой работать комфортнее – в процессе работы не так устает спина.

Кроме того, существует некоторый психологический нюанс. Дело в том, что вес поперечной пилы расположен ближе к телу работающего человека ( мотор сбоку и ближе к нам), а поэтому во время работы появляется ощущение, что инструмент легче где-то в два раза, чем такой же с продольным двигателем.

И напоследок важный момент: ощущения во время пуска

Электрическая пила с продольно установленным двигателем, при старте делает небольшой рывок в сторону. Это так называемое «подклинивание» — весьма неприятное ощущение, которое иногда даже вызывает обратную отдачу. Поэтому при выборе такой электропилы, обязательно ищите модель, у которой установлена система ограничения пускового тока — «плавный пуск».

У электропил с поперечным расположением мотора смягчать пуск нет необходимости, поскольку реактивное усилие на старте находится в плоскости реза. Этот фактор , а также лучшая скорость и мощность часто склоняют пользователей к выбору пилы с поперечным расположением двигателя, несмотря на их смещенный баланс.

3.2 Схемы расположения агрегатов автомобиля

Изначально схем взаимного расположения агрегатов было немного. Если вспомнить самые первые самодвижущиеся повозки Даймлера и Бенца, то следует отметить, что в них двигатель был расположен сзади, над задней осью. Однако с развитием автомобильной индустрии, конструкторы и инженеры начали решать проблемы, связанные с более рациональным использованием пространства кузова.

Развесовка автомобиля

То, в каком месте расположены двигатель, коробка передач и главная передача влияет на так называемую развесовку автомобиля, а от нее, в свою очередь, напрямую зависит управляемость автомобиля.

Развесовка автомобиля – распределение веса автомобиля на переднюю и заднюю оси, выраженное в процентах. Проще говоря, когда автомобиль стоит на поверхности, он давит на нее с определенной силой, соответствующей его весу. Распределение веса по осям зависит от конструкции транспортного средства.

Примечание
Развесовка указывается в процентах, причем первое число отображает вес, приходящийся на переднюю ось, а второе — вес, приходящийся на заднюю. Например: «60% на 40%» или «50% на 50%».

Компоновочные схемы автомобилей

Расположение основных агрегатов — двигателя, коробки передач и главной передачи — друг относительно друга, в пределах кузова, естественно, называют компоновочной схемой автомобиля.

1. Первая и одна из самых распространенных до недавнего времени схем – классическая .

Под классической компоновкой подразумевается установка двигателя спереди продольно (т. е. вдоль оси автомобиля) над передней осью с приводом на задние колеса (схема изображена на рисунке 3.5) .


Рисунок 3.5 Классическая компоновочная схема автомобиля.

При этом коробка передач может быть присоединена к двигателю, а может быть расположена рядом с главной передачей, а в отдельных случаях даже иметь общий с главной передачей корпус (тогда говорят, что «коробка передач в блоке с главной передачей»). В плане взаимного расположения элементов шасси и двигателя — все предельно просто, но есть недостаток: тоннель в днище кузова, внутри которого проходит карданный вал, передающий вращение от двигателя к колесам, он «съедает» пространство для ног пассажиров заднего сиденья.

2. Продольно расположенный двигатель с приводом на передние колеса (показан на рисунке 3.6) . Такая компоновка характерна для автомобилей марки Audi. Данной схемой расположения основных агрегатов конструкторы практически избавились от центрального тоннеля в днище кузова, по крайней мере, в задней части салона.

Читать еще:  Высокая температура двигателя citroen


Рисунок 3.6 Продольное расположение двигателя с приводом на передние колеса.

3. Поперечно расположенный двигатель с приводом на передние колеса (показан на рисунке 3.7) . Коробка передач подсоединена к двигателю и имеет общий с главной передачей корпус. Положительным аспектом сего конструктивного решения является компактность всего силового агрегата и возможность рационального и полного использования всего пространства внутри салона автомобиля (отсутствует центральный тоннель и тоннель под коробку передач).


Рисунок 3.7 Поперечное расположение двигателя с приводом на передние колеса.

4. Продольное расположение двигателя за задней осью с приводом на задние колеса (еще называют с «задним расположением двигателя») (показано на рис 3.8) . Такая компоновка нынче редкость и применяется, в основном, фирмой Porsche.


Рисунок 3.8 Продольное расположение двигателя за задней осью с приводом на задние колеса.

5. Продольное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса (показано на рис. 3.9) . Коробка передач при этом находится за двигателем.


Рисунок 3.9 Продольное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса.

О таком расположении иногда говорят: «двигатель в базе», подразумевая, что геометрически двигатель находится в пределах колесной базы автомобиля (смотрите «Основные технические характеристики автомобиля»).

Примечание
К слову сказать, есть варианты, когда для получения лучшей развесовки по осям, двигатель, расположенный спереди продольно, смещают далеко за переднюю ось, помещая его в пределах колесной базы (такая компоновка показана на рис. 3.10).


Рисунок 3.10 Продольное расположение двигателя за передней осью с приводом на задние колеса.

6. Поперечное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса (рисунок 3.11) .


Рисунок 3.11 Поперечное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса.

Стоит отметить, что практически при любом расположении двигателя возможен привод на все колеса (подробнее об этом — в главе «Трансмиссия»).

Различают два основных варианта полного привода:

  • Постоянный полный привод
    Это когда все четыре колеса воспринимают вращение от двигателя постоянно.
  • Подключаемый полный привод (большая часть всех современных легковых автомобилей оборудованы именно по такой схеме).
    В этом случае передние или задние колеса подключаются (в дополнение к основным ведущим колесам) к тяге двигателя через специальный механизм (муфту), только когда электроника сочтет это нужным, например, если ведущие колеса начнут буксовать.

Типы расположения двигателей автомобилей | Интересные факты

Поперечное и продольное расположение двигателей в авто — «За» и «Против»

Поперечный тип установки авто-моторов в автомобилях доминирует в современном автоконструировании, однако по мнению некоторых специалистов именно такое продольное расположение двигателей обеспечивает максимальную производительность легковому автотранспорту. Каково же соотношение у этих двух видов расположения силовых агрегатов по отношению к друг другу? Давайте вместе с вами разберемся.

Стоит сразу же отметить, что помимо технических характеристик и показателей эффективности работы, способность ориентации двигателя в подкапотном пространстве автомобиля оказывает немалое влияние и на сам дизайн автомашины. Разрабатывая автомобильный двигатель инженеры должны одновременно для себя отметить и на несколько вопросов, а именно: как устанавливать такой мотор, если модель автомобиля будет заднеприводной? А также,- Каким образом организовать свободное пространство для остальных узлов и агрегатов размещающихся под капотом автомобиля? И еще,- Какую нагрузку окажет масса мотора на сам кузов автомашины?

Другим и весьма существенным моментом будет также вопрос агрегатирования разрабатываемого двигателя с уже существующими трансмиссиями. Ведь от этого будет зависеть общее и конкретное впечатление способности автомобиля в целом.

Рассматривая переднеприводные автомобили с любой из возможных ориентаций установленных в них двигателей (поперечной или продольной) можно сказать, что у каждого из них имеются свои определенные преимущества и недостатки, которые влияют как на управление автомобилем, так и на его технические характеристики. Оценка совокупности всех его особенностей и является основой для дальнейшего выбора разработчиками той или иной модели автомобиля.

Двигатели с поперечным типом расположения

Двигатели обладающие поперечным типом расположения в подкапотном пространстве, устанавливают перпендикулярно и относительно самого направления движения. Такие моторы обладают преимущественно горизонтальным расположением в моторном отсеке. Поперечная установка двигателей применяется как правило, в конструкциях переднеприводных автомобилей и с передним расположением силовых агрегатов.

Началом эры с поперечным типом расположения агрегата принято считать период конструирования первых автомоделей Mini. Конструкторы британского авто-бренда одними из первых при помощи тяг обеспечили передачу крутящего момента от двигателя непосредственно к колесам. Таким революционным решением была решена задача, максимально эффективно использовать крошечное по меркам того времени подкапотное пространство автомобиля наделив его довольно мощным мотором.

При помощи поперечной компоновки мотора инженерам компании «Мини» удалось втиснуть двигатель с относительно большим рабочим объемом в моторный отсек компактной городской машины. Впрочем надо сказать, что на полноценных суперкарах такая поперечная компоновка двигателя использовалась довольно редко. Одной из немногих моделей класса суперкаров с двигателем установленным поперечно, является автомобиль Lamborgini Miura.

Одной из главных особенностей у «поперечных» моторов называют разную длину валов привода, которые передают моторную тягу от двигателя к колесам. Дело в следующем. Конструкторам пришлось устанавливать коробку передач с одной стороны от самого двигателя, который расположен по центру моторного отсека, в связи с чем валы привода, установленные через ШРУСы (шарниры равных угловых скоростей), должны быть разной длины, что сказывается на равномерности износа этих элементов. В отличие от поперечно устанавливаемых силовых агрегатов при продольном расположении двигателя, валы привода имеют одинаковую длину, ведь здесь двигатель и коробка передач устанавливаются «друг за другом» по одной осевой линии.

Читать еще:  Эл двигатель 2вр характеристика

Поперечная компоновка силового агрегата быстро стала нормой при конструировании компактных городских автомобилей многих массовых авто-брендов. Обычно поперечно устанавливаемые двигатели имеют у себя относительно небольшой рабочий объем и не более четырех цилиндров. Впрочем некоторые автопроизводители используют такую поперечную компоновку для шести- и даже для восьмицилиндровых моторов. В этом случае и как правило, в них применяется V-образное расположение.

Главная причина широкого распространения поперечного расположения двигателей – это максимальная эффективность использования моторного отсека при небольшом шасси и общих габаритах автомобиля. Установив двигатель в подкапотном пространстве поперечно, разработчик получает значительно больше свободного пространства для компоновки и оформления салона при одинаковых внешних габаритах с автомобилем, где мотор устанавливается вдоль. Особенно ценно такое качество машины в условиях городской эксплуатации с минимальным количеством свободного пространства для парковки.

Сюда же стоит добавить и переднеприводный тип трансмиссии исключающий организацию центрального тоннеля в салоне автомобиля для карданного вала. Плоский пол и максимально просторный салон являются одним из ключевых элементов комфорта и эргономики современных компактных автомобилей для города.

Установленный поперечно спереди двигатель оказывает определенное влияние и на характеристики динамики движения машины. На автомобилях с подобной компоновкой основная часть массы всего автомобиля приходится на переднюю колесную ось и на переднюю подвеску. Таким образом инженеры решают одну из главных задач заключающуюся, в обеспечении тяги на ведущие колеса с минимальными потерями.

Кроме того, такие автомобили более прогнозируемы и послушны в управлении на скользком покрытии. А отсутствие дополнительных компонентов трансмиссии не только позволяет уменьшить общую массу самого автомобиля, но и снижает себестоимость производства такой модели в целом.

К нашему сожалению, у образцов моделей с поперечным расположением силового агрегата есть вполне конкретные недостатки. Так, например, для моторов такого типа противопоказано увеличение показателя крутящего момента. Это обусловлено все той же разницей размеров тяг. Углы падения для двух разновеликих валов будут различными, и, чем длиннее вал, тем будет меньше его показатель жесткости на кручение. В свою очередь это провоцирует падение эффективности передачи тяги от самого двигателя к колесам вызывая тем самым необходимость подруливания.

В борьбе с такой особенностью разработчикам пришлось прибегнуть к определенным инженерным уловкам. Так, например, одним из способов уравновешивания показателями «крутильной жесткости» является изготовление одного из валов полым, а другого – сплошным. Подобное решение призвано сбалансировать передачу крутящего момента разновеликим валами. Первыми, кто воплотил такую инженерную задумку в реальность, стали инженеры концерна «Ford» при разработке одного из первых поколений хэтбека Fiesta.

Помимо указанного инженерного недостатка, такое поперечное расположение автомобильного двигателя имеет и более банальные минусы. Такие моторы жестко ограничены с точки зрения возможности перемещения их в моторном отсеке, поскольку они занимают максимально возможное пространство с обеих сторон от внутренних поверхностей передних крыльев машины. Да и возможность увеличения мощности поперечно ориентированного мотора совсем невелика. Именно по этой причине некоторые производители спорткаров выбравших подобный тип расположения мотора у своего автомобиля, предпочитают среднемоторный вариант установки силового агрегата.

Двигатели с продольным типом расположения

Продольная компоновка силовых агрегатов в настоящее время используется (как правило) для заднеприводных автомобилей. Смонтированные точно по осевой линии автомобиля «продольные» моторы обеспечивают прямой путь вырабатываемой тяги от коленчатого вала непосредственно к коробке передач.

Еще одним плюсом «продольных» моторов является меньший в сравнении с поперечно ориентированными аналогами уровень вибраций, вызываемых работой мотора. Однако, несмотря на казалось бы максимально эффектную передачу мощности мотора, с инженерной точки зрения, с продольно ориентированными моторами тоже не все так просто. В первую очередь выяснилось, трудности возникают именно с реализацией эффективности тяги. Ведь энергия вращения от «продольного» мотора должна поменять направление на 90 градусов, а для этого приходится применять дифференциальный колесный привод. Для такого двигателя продольной компоновки требуется заметно больше места в моторном отсеке, ввиду чего нередко страдает сама эргономика и удобство салона машины.

На современных автомобилях продольное расположение мотора обычно используется при конструировании спорткаров с приводом на заднюю ось (для таких машин, как правило, используется заднемоторная или среднемоторная компоновка). Нередко продольно установленный двигатель можно встретить и под капотом большого полноприводного внедорожника. Это объясняется более широкими возможностями, которые предоставляет продольно ориентированный двигатель для реализации полноприводного функционала при помощи вязкостной муфты и дифференциала Торсен.

Подводя итог необходимо сказать, что безусловного противопоставления двух представленных типов расположения двигателя быть не может. Ведь помимо типа установки агрегата в моторном отсеке на саму эффективность автомобиля в целом влияют такие к примеру, факторы как: тип привода, передне- задне- или среднемоторное расположение двигателя. Очевидно, что наличие карданного вала в совокупности с тем или иным типом привода обеспечивает совершенно разное «поведение» автомобиля на дороге.

Другой немаловажный фактор для оценки эффективности типа расположения мотора – это габариты автомобиля. Так, например, для компактных городских машин поперечная установка мотора будет наиболее оптимальной.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector