Продольное и поперечное расположение двигателя: что лучше

Продольное расположение мотора

При такой схеме мотор расположен продольно, вдоль оси автомобиля. Этот вариант считается классикой, хотя сегодня таких машин выпускается немного. Как правило, это автомобили, где моторный отсек располагается сзади или в середине кузова. У некоторых спорткаров расположение двигателя именно продольное. Смысл тут в том, чтобы минимизировать потери: механическая сила от коленвала на КПП идет по кратчайшей линии, если двигатель расположен продольно. По сути, это позволяет реализовывать весь мощностный потенциал агрегата. Однако есть у такой конструкции и недостатки. Чтобы передать силу на задние колеса, направить ее нужно под прямым углом. А это значит, нужны дополнительные узлы, которые увеличивают размер, вес машины. Чем больше масса и габариты, тем больше у машины «аппетит» к топливу.

Располагая двигатель вдоль, конструкторы должны либо «красть» место у людей, находящихся в салоне, либо увеличивать размеры самого автомобиля – тут каждый производитель выбирает свой путь.

Продольное расположение мотора

Торцовочная

Торцовочная пила по принципу работы схожа с циркулярной пилой. По сути, это дисковая пила, подвешенная над станиной с помощью механизма перемещения. Этот тип электропилы дает возможность распиливать материал под заданным углом с высокой точностью и в любой проекции.

Торцовочные пилы широко применяются для всех видов столярных работ, изготовления мебели – везде, где требуется распиливание заготовок под нужным углом. Торцовочные пилы для распиливания металлов очень востребованы на предприятиях по изготовлению оконных конструкций из профиля.

Большинство характеристик торцовочных пил соответствуют характеристикам обычных дисковых электропил, уже перечисленным выше. Поэтому рассмотрим наиболее специфические.

Поворот стола и наклонный рез

Выполнение реза под косым углом торцовочной пилой обеспечивается поворотом рабочего стола в нужную сторону под нужным углом (минимум 45 градусов в обе стороны). Больший угол поворота могут иметь торцовочные пилы профессионального класса (до 60 градусов). Многие модели электропил оснащены фиксаторами для быстрой и точной установки наиболее часто используемых углов. Параметры других углов выставляются по шкале.

Многие модели торцовочных пил имеют функцию наклона и самого пильного диска до 45 градусов. В профессиональных инструментах этот показатель может быть выше – 46-47 градусов.

Регулятор частоты оборотов

Стандартно торцовочные электропилы оснащены минимумом электронных регулировок. Однако в предложении производителей можно найти модели, оборудованные автоматическим регулятором частоты оборотов. Дело в том, что при сильном нажиме обороты торцовочной пилы могут существенно снижаться. А электронная система регулировки частоты оборотов поможет всегда поддерживать нужный уровень скорости. Эта опция дает возможность более качественно контролировать процесс распила, настраивать режим работы пилы в соответствии с особенностями конкретного материала.

Система безопасности

Торцовые электропилы, как и другие электрические режущие инструменты, относятся к категории особо травмоопасного оборудования. Поэтому наличие набора характеристик, обеспечивающих максимальную защиту оператора от травм, достаточно важный параметр при выборе инструмента. Один из стандартных способов защиты – защитный кожух пилы, который в нерабочем положении инструмента надежно закрывает его режущий механизм (диск). Открывается для работы диск двумя способами: либо снимается вручную после нажатия на специальный рычаг, либо обнажается автоматически после опускания консоли. Во время работы с торцовочной пилой необходимо пользоваться защитными очками. А наличие таких функций, как плавный пуск, блокировка включения при замене диска, автоотключение при заклинивании, защита от пробоя электричества на корпус обеспечивают дополнительную безопасность во время эксплуатации.

Первый Mini

Перебои с топливом и высокая цена на нефть потребовали повышения экономичности машин. Это достигалось снижением объема двигателя. Но крошечный мотор мог разгонять только легкий компактный кузов.

В общем, после многих лет поисков была разработана переднеприводная схема с поперечным расположением мотора. Впервые она реализовалась в автомобилях Mini в 1957 году и затем широко разошлась по миру.

Конструктор Алек Иссигонис из British Motor Corporation сделал Mini переднеприводным, а чтобы сэкономить место в салоне, повернул мотор поперек движения и задвинул его в пространство между бампером и ведущей передней осью. Карданный вал исчез, а прочие механизмы трансмиссии перемещались под капот и соединялись с передними колесами. Таким образом вся техника находилась в переднем свесе, а салон был предоставлен для практических нужд.

Производителям понравилась идея. Крохотный автомобиль небольшой массы мог иметь очень просторный салон. В Mini легко размещались четверо человек.

Продольное расположение двигателя

Схема, при которой силовой агрегат в автомобиле устанавливается продольно, то есть, вдоль оси всей конструкции, считается классической. Ранее, как и сейчас, такая компоновка используется для автомобилей, оснащенных задним приводом, а также нередко и на полноприводных машинах. Также продольная установка мотора используется для мощных спорткаров (с задним приводом, разумеется). При этом нередко моторный отсек расположен в задней или средней части кузова.

Когда двигатель расположен продольно, тяга от коленчатого вала к коробке передач передается по самому прямому пути, а значит, с минимальными потерями. Однако закономерно возникают трудности с тем, как реализовать всю эффективность тяги.

Ведь энергию вращения, передаваемую при помощи карданного вала на задние колеса, приходится перенаправлять под углом в 90 градусов, что и делается посредством дифференциала. То есть, в конструкцию вводятся дополнительные элементы, что сказывается как на себестоимости машины, так и на ее весе. Вес в свою очередь влияет на расход топлива.

Еще одним минусом, во всяком случае, для современных городов с интенсивным движением и загруженными улицами, является увеличение габаритов кузова за счет моторного отсека. Если же внешние габариты не увеличивать, то придется сокращать пространство в салоне, тем самым уменьшая комфорт для пассажиров и водителя.

Кинематика и эластокинематика подвески

Во время эксплуатации автомобиля геометрия и кинематика подвески колес приводят к изменениям в параметрах подвески колес, например, угла продольного наклона оси поворота, положения продольной оси качения и параметров положения, например, развал и схождение соответствующего колеса. Это происходит в результате движений колеса в рамках вертикальной степени свободы, допускаемой подвеской колеса (т.е. при сжатии или отдаче амортизатора) или в результате движений руления у подвески с управляемыми колесами. На рис. «Кинематические изменения положения колеса в фазе сжатия амортизатора» показаны примеры кинематических изменений углов развала и схождения колес при сжатии на длину A_z по сравнению с расчетным положением. Как правило, кинематические изменения положения колеса отображаются с помощью схем перемещения колеса при сжатии и отдаче амортизатора. Так называемые «перемещения колеса» для изменений углов развала и схождения, изображенных на рис. а и Ь, показаны на рис. с.

В связи с тем, что кинематические изменения параметров подвески колеса и параметров положения колеса сильно влияют на ходовые характеристики автомобиля, большое значение приобретает правильная настройка и координация рулевого управления и кинематика подъема колеса.

Наряду с кинематическими изменениями параметров положения колеса в фазах сжатия и отдачи, силы и крутящий момент, влияющие на подвеску колес, например, силы привода и торможения, боковые и вертикальные силы в точке контакта колеса с дорогой в сочетании с эластичностью подвески приводят к дальнейшим изменениям положения колеса. Эластичность подвески колеса получается благодаря деформируемости отдельных компонентов подвески, например, рычагов и подшипников, нагружаемых при воздействии сил и крутящего момента. По причинам, связанным с комфортабельностью езды и акустикой, используемые в современных подвесках крепления обычно являются эластичными (например, сайлент-блоки). На рис. «Эластокинематические изменения угла схождения из-за воздействия продольной силы» показан пример подвески с двумя сайлент-блоками, установленными на днище автомобиля. Их эластичность при воздействии продольной силы в точке контакта колеса с дорогой приводит к эластокинематическому изменению угла схождения колес.

Наряду с кинематическими изменениями положения колес, эластокинематические эффекты также влияют на ходовые характеристики автомобиля. Вот почему при координации кинематики и эластокинематики подвески обычно стремятся к тому, чтобы при воздействии сил и кинематические и эластокинематические эффекты дополняли друг друга.

Например, эластокинематическое рулевое управление используется в ряде современных задних подвесок для уменьшения реакций изменения нагрузки, например, путем увеличения положительного схождения колес при воздействии тормозных сил на задние колеса на внешнем радиусе поворота. Можно влиять на эластокинематические свойства подвески путем координации, к примеру, эластичности отдельных креплений или регулировки отдельных точек крепления.

Поперечное расположение двигателя

В этом случае силовой агрегат установлен под капотом перпендикулярно оси кузова машины. В настоящее время поперечное расположение двигателя используется в большинстве случаев. Даже среди спорткаров и суперкаров встречаются, хоть и довольно редко, конструкции именно с такой компоновкой.

Считается, что идея такой установки ДВС поперечно принадлежит англичанам. Британским инженерам необходимо было разместить достаточно мощный двигатель в относительно небольшом подкапотном пространстве одной из первых моделей Mini.

Таким образом, данное конструкторское решение применяется для экономии места при небольших размерах современных машин. Добавляет оно и комфорта в салоне за счет отсутствия выпуклого тоннеля карданного вала – пол получается плоским. Кроме того, актуальным оно оказалось для автомобилей с передним приводом, так как тяга на передние колеса передается почти без потерь.

Еще одним плюсом того, что мотор располагается поперечно, считается лучшая управляемость машиной на скользкой дороге за счет того, что основная масса всей конструкции приходится на переднюю ось и колеса.

Однако такие типы расположения двигателей автомобиля имеют и свои недостатки, о которых нельзя умалчивать. Прежде всего, значительно увеличить мощность «поперечного» двигателя физически (путем наращивания количества цилиндров) практически невозможно. В большинстве своем они имеют относительно небольшой рабочий объем и всего четыре цилиндра.

Во-вторых, исключается возможность перемещения таких двигателей в моторном отсеке (что важно при свапе и тюнинге), так как они нередко занимают все свободное пространство. Еще отметим, что инженерам пришлось также решать возникшую проблему с необходимостью подруливания во время езды

Она возникала из-за того, что тяги имеют разные размеры (при продольном расположении длина одинаковая) и нет идеального баланса крутящего момента. При этом устранение дополнительных инженерных недостатков, как правило, вызывает некоторое удорожание конструкции

Еще отметим, что инженерам пришлось также решать возникшую проблему с необходимостью подруливания во время езды. Она возникала из-за того, что тяги имеют разные размеры (при продольном расположении длина одинаковая) и нет идеального баланса крутящего момента. При этом устранение дополнительных инженерных недостатков, как правило, вызывает некоторое удорожание конструкции.

Надежность

https://www.youtube.com/watch?v=https:tv.youtube.com

Поперечная конструкция двигателя проще. Благодаря отсутствию углового редуктора, который отвечает за вращение оси, шестерни двигателя работают надежнее. Основной недостаток продольных моделей – низкая техническая выносливость из-за сложного внутреннего механизма. Усилия от работы двигателя через конический редуктор передается на ведущую звездочку.

Безусловно, надежность работы инструмента напрямую зависит от производителя. Выбирайте электропилы проверенных фирм, которые используют качественные детали и предлагают гарантию на товары.

Вал и коробка в салоне

Продольная конструкция считается классической и зачастую комплектуется заднеприводной трансмиссией. Еще в начале прошлого века, на заре массового автомобилестроения инженеры решили ставить моторы в передней части машины, а кабину располагали позади моторного отсека. При этом вал от мотора шел в коробку передач, которая монтировалась под ногами у водителя и переднего пассажира. Задний мост с валами и редуктором уравновешивал силовой агрегат, и автомобиль в целом вместе с пассажирами представлял из себя сбалансированную конструкцию с ровным распределением массы по кузову. Такой автомобиль хорошо вел себя в поворотах, прекрасно стабилизировался при заносе и относительно хорошо управлялся даже в сложных ситуациях на скользкой трассе. Единственным недостатком такой компоновки был дефицит свободного пространства в салоне.

В 20-х годах для снижения центра масс кабину опустили вниз, а трансмиссию с коробкой разместили внутри кузова. В итоге в машине образовался большой центральный тоннель под карданный вал и выштамповка под коробку передач, которая выпирала между водителем и пассажиром. А свободное место в багажнике «съедал» задний мост. В общем, машина могла вмещать недостаточное количество вещей и имела тесный салон, даже обладая огромными габаритами. По такому пути пошел американский автопром. Но огромные «дредноуты» не помещались в тесных европейских городах. Пришлось конструкторам для рынков Старого Света придумывать нечто особенное.

Как выбирать электропилу

Выбор цепной электропилы должен основываться на том, как ее планируется использовать. Если в частом использовании нет необходимости, то достаточно купить недорогую бытовую пилу. Ведь зачем покупать дорогой профессиональный электроинструмент и не использовать его мощности в полную силу?

Говоря о выборе электропилы, следует отметить фирмы, уже зарекомендовавшие себя:

Bosch;
Makita;
Stihl;
Skil.

Из отечественных производителей можно выделить фирму Энергомаш. Принято считать, что самая лучшая фирма из указанных — это Bosch. Электроинструмент от этого производителя самый дорогой. Качество всегда соответствует высокому классу.

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%».

Двигатели с продольным типом расположения

Продольная компоновка силовых агрегатов в сегодняшнее время, как правило, используется для заднеприводных автомобилей. Смонтированные точно по осевой линии машины, «продольные» моторы обеспечивают ровный путь вырабатываемой тяги от коленчатого вала к коробке передач.

Еще одним плюсом «продольных» моторов является меньший в сравнении с поперечно ориентированными аналогами степень 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 этак просто. В первую очередь, трудности возникают собственно с реализацией эффективности тяги. Ведь энергия вращения от «продольного» мотора должна поменять курс на 90 градусов, а для этого приходится применять дифференциальный колесный привод. Для двигателя продольной компоновки требуется заметно больше места в моторном отсеке, ввиду чего нередко страдает эргономика и удобство салона машины.На современных автомобилях продольное благосклонность мотора используется обычно при конструировании спорткаров с приводом на заднюю ось (будто правило, для таких машин используется заднемоторная или среднемоторная компоновка), нередко продольно установленный двигатель можно повстречать 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 произнести, что безусловного противопоставления двух представленных типов расположения двигателя быть не может. Ведь помимо типа установки агрегата в моторном отсеке на эффективность автомобиля в целом влияют такие факторы, будто тип привода, передне- задне- или среднемоторное благосклонность двигателя. Очевидно, что присутствие карданного вала в совокупности с тем или иным типом привода обеспечивает совсем разное «поведение» автомобиля на дороге.Иной немаловажный фактор для оценки эффективности типа расположения мотора – габариты автомобиля. Этак, для компактных городских машин поперечная установка мотора будет наиболее оптимальной.

Информационное издание: Новости гаи, дтп, штрафы пдд, ГИБДД, Испытание ПДД онлайн. Техосмотр

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.

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.

Поперечное расположение двигателя

Расположение двигателя автомобиля: преимущества и недостатки

Одним из основных отличий в устройстве легковых автомобилей считается расположение двигателя. Он может размещаться в передней или задней части автомобиля, от этого будут зависеть ведущая позиция передних или задних колес. Классическая компоновка — это расположение двигателя в передней части кузова с размещенным приводом на задние колеса. Это так называемое заднеприводное расположение двигателя. Почти все российские автомобили, кроме только ЗАЗ – 968 М, имеют такое расположение. Но в последнее время особой популярностью пользуется переднеприводное расположение двигателя. В основе такой компоновки — переднее расположение двигателя с приводом на управляемые передние колеса.

Основное преимущество переднеприводного расположения заключается в том, что оно уменьшает массу автомобиля на 10 % и позволяет рационально разместить агрегаты трансмиссии, пассажирские места и собственно сам двигатель. Среди недостатков указанного расположения — сложное в технологическом плане конструктивное исполнение механизмов привода по отношению к управляемым ведущим передним колесам.

Такие способы расположения двигателя еще называют продольными (это заднеприводное) и поперечными (это переднеприводное).

Для подавляющего большинства современных иномарок характерно поперечное расположение двигателя. В качестве исключений можно привести BMW и Mercedes, до сих пор выпускаемые с продольным расположением мотора. Также большинству моделей Audi и отдельным представителям марок Suzuki и Renault свойственно заднеприводное расположение двигателя.

Чтобы выяснить расположение двигателя у конкретного автомобиля, совсем не обязательно знать классификатор моделей. Существуют определенные признаки, указывающие на расположение мотора в автомобилях. Так, например, продольную компоновку можно распознать по: наличию заднего моста и карданного вала и чаще всего по заднему приводу (хотя не всегда, это может зависеть от подвески).

При заднеприводном расположении мотора приводы колес имеют равную длину, а крутящий момент равномерно передается на движущиеся колеса. При поперечной компоновке двигателя один провод длиннее другого, и это отражается на неравномерной передаче крутящего момента. Производители компенсируют такую неравномерность при помощи увеличения диаметра привода, который длиннее. Однако идеальной точности при этом получить нельзя из-за погрешностей на производстве. При переднеприводном расположении мотора применяется главная цилиндрическая передача, коэффициент полезного действия которой значительно выше (0,9), чем у конической (0,6 – 0,7), которая свойственна заднеприводному расположению двигателя. Продольное расположение имеют двигатели с большой мощностью, потому что их габариты невозможно установить поперечно.

Важные уточнения по процедуре измерения углов установки колес

Предлагаемый метод дает возможность только определять углы установки колес (УУК), чтобы получить представление о текущих параметрах схода и развала. Дальнейшие работы по их регулировке можно проводить как своими руками (при наличии соответствующего опыта и знаний), так и в автомастерских.

Подразумевается, что замеры проводятся при исправной подвеске и нормальном давлении в шинах. Поэтому соответствующие работы, связанные с диагностикой и ремонтом ходовой части, не рассматриваются.

Также необходимо учесть, что в данной статье не рассматривается, какими должны быть углы схода и развала. Речь пойдет только о процессе их измерений. Полученные результаты в дальнейшем нужно сравнить с заводскими значениями, которые могут отличаться для автомобилей разных марок и моделей.

Перед замерами углов схода и развала необходимо разместить автомобиль на ровной твердой поверхности – например, на бетонном полу гаража. Заезжая на рабочую площадку, следует держать руль в нулевом положении. При этом колеса будут стоять максимально близко к тому положению, в котором они находятся при движении авто по прямой дороге.

Если же автомобиль после остановки будет подниматься на домкрате или подъемнике, это приведет к разгрузке подвески, затем колеса станут на пол недостаточно ровно. Для устранения таких погрешностей понадобятся поворотные круги или сдвижные платформы, которых большинство автовладельцев не имеют. Поэтому приподнимать кузов перед проведением замеров настоятельно не рекомендуется. Подвеска машины должна быть под привычной нагрузкой.

Начинать замеры следует с определения углов схода, поскольку именно эти параметры регулируются на большинстве моделей автомобилей. Данная характеристика определяется для каждого из четырех колес, поэтому ее иногда называют «полусхождением». Индивидуальный сход замеряют относительно продольной оси автомобиля. Ее можно построить несколькими способами, рассмотрим подробнее.

Какое расположение лучше в зависимости от поставленных задач

При выборе пилы основное, на что следует ориентироваться – это цель, для достижения которой приобретается оборудование.

Если использовать пилу планируется для формирования кроны кустов или спиливания веток непосредственно с деревьев, выбор следует делать в пользу компактной модели с продольным движком. Она максимально мобильна и незаменима при работе в труднодоступных местах. Работать ей можно под любым углом, находясь в любом положении.

Для стандартной распиловки бревен для последующей колки их на дрова, лучше подойдет модель с поперечным положением. Такая пила не только мощней и легче, но и дешевле по своей стоимости.