Продольное и поперечное расположение двигателя

Дискуссии, что лучше —продольное или поперечное расположение двигателя, не имеют большого смысла. Оба варианта имеют плюсы и минусы, поэтому при выборе учитывается вес, габариты и назначение транспорта. Вот почему в спецтехнике, грузовых автомобилях и автобусах встречается оба варианта, но все-таки лучше знать их особенности и отличительные черты.

Преимущества и недостатки продольно расположенных двигателей

В большинстве автомобилей предусмотрено продольное расположение двигателя, которое считается классическим. В такой компоновке силовой агрегат находится вдоль оси транспортного средства. Здесь возможно несколько вариантов:

• над передней осью с заднеприводной версией;
• привод на передние колеса без применения центрального тоннеля;
• за задней осью в заднеприводной версией (заднеприводное исполнение);
• перед задней осью в варианте авто с задним приводом.

Особенности конструкции требуют применения дифференциала, ведь энергия коленвала двигателя передается через кардан на ведущие колеса под 90 градусов. По этой причине производитель используется вспомогательные элементы, что влияет на стоимость, надежности вес транспортного средства. Это, в свою очередь может сказываться не других параметрах по массе, устойчивости и т. д.
Преимущества:

• Более низкие вибрации.
• Высокий уровень комфорта в салоне.
• Большой выбор схем исполнения.

Недостатки:

• Увеличение цены автомобиля.
• Повышение веса из-за добавления дифференциала.
• Ухудшение характеристик в плане экономичности.
• Проблемы с управляемостью.
• Необходимость увеличения подкапотного пространства и габаритов.
• Сложность достижения максимальной эффективности тяги.

Последний фактор связан с тем, что в процессе вращения направление должно меняться на 90 градусов. Для этого приходится применять дифференциальный привод, а это усложняет конструкцию. Чаще всего продольная компоновка применяется на грузовиках, автобусах и другом транспорте с заднеприводным исполнением.

Такой вариант монтажа обеспечивает точную передачу тяги от коленвала напрямую к КПП, что делает его привлекательным не только для грузового транспорта, но и для легковых машин. В частности, он применяется при изготовлении спортивных заднеприводных машин или крупных внедорожников.

Плюсы и минусы поперечно расположенных двигателей

Альтернативой рассмотренному выше варианту является поперечное расположение двигателя, при котором силовой агрегат находится под 90 градусов основной оси автомобиля. Из-за недостатков продольного исполнения такое решение постепенно набирает популярности, в том числе на грузовых автомобилях, спецтехнике и автобусах. Кроме того, оно актуально для малолитражного транспорта, бизнес-авто и даже спортивных машин.

Варианты исполнения:

• Переднеприводное, когда КПП подключена к двигателю и находится в одном кожухе с главной передачей. Такой вариант более компактный и позволяет эффективно использовать внутрисалонное пространство.
• Заднеприводное исполнение с поперечным расположением двигателя автомобиля перед задней осью.

Применение поперечного варианта убирает «головную боль» разработчиков с позиции передачи момента с двигателя к ведущим колесам. Это связано с тем, что применят дополнительные элементы для разворота системы на 90 градусов не нужно.
Преимущества такого исполнения:

• Экономия места под капотом.
• Снижение веса транспортного средства.
• Возможность избежать применения в конструкции кардана.
• Отсутствие в салоне тоннеля при заднеприводном исполнении, что повышает комфорт для водителя и пассажиров.
• Улучшенная управляемость, благодаря смещению веса на переднюю часть. При этом снижается риск потери управления и заноса.
• Уменьшение прожорливости.

Недостатки:

• Неравномерное распределение массы.
• Сложность установки таким способом 6-ти или 8-цилиндровых моторов.
• Меньшая мощность двигателя.

Главным недостатком многие считают именно развесовку. Не секрет, что тяжелые элементы автомобиля находятся впереди. Если в грузовике один человек, центр масс смещается к носу транспортного средства, из-за чего вес распределяется в неравной степени. В частности, 60% веса идет на переднюю, а 40% приходятся на заднюю часть авто.

Где используются поперечные двигатели

Несмотря на популярность автомобилей с продольным расположением двигателя, поперечные варианты постепенно набирают популярности и уже «наступают на пятки». Сегодня они все чаще применяются на легковых машинах классов А, В, С, D, а также в разных кроссоверах типа Ниссан Кашкай, Тигуан и прочих.

Устанавливаются такие моторы в ряде грузовых автомобилей и автобусов. В случае с последними предусмотрено несколько вариантов компоновки:

• Передний привод, поперечное расположение. В таком случае силовая часть состоит из двигателя, сцепления, главной передачи, приводного вала ведущих колес и КПП. 
• Задний привод, поперечное расположение с углом размещения на 60, 65, 80 и 90 градусов. Здесь применяется главная передача, кардан, мотор, сцепление, КПП и угловой редуктор.
• Заднее расположение двигателя, поперечная установка. Конструктивно в состав силовой части входит сам мотор, сцепление, КПП, кардан и главная передача.

В отдельную группу стоит отнести сочлененные автобусы, в которых предусмотрена задняя секция с поперечным размещением силового агрегата в задней части. Конструктивно система состоит из мотора, сцепления, КПП, углового редуктора, основной передачи и кардана.

На практике поперечное расположение больше применяется на легковых машинах, в которых на первое место выходит компактность. Если же требуется установка мотора с большей мощностью, как в случае с грузовиками, специальной техникой или теми же автобусами, рекомендуется применение продольного варианта.

Почему победили продольно расположенные моторы

С учетом сказанного ясно, что авто с продольным расположением двигателя более востребованы. Именно этот вариант считается классическим не только для легковых машин, но и для грузовиков, где упор делается на мощность без особой оглядки на габариты транспортного средства. Разработчики вряд ли будут отказываться от продольного расположения пока выпускаются авто с задним приводом или переднеприводный транспорт с высокой мощностью.

Применение моторов с продольным расположением негативно влияет на габаритные размеры, что для грузовиков и спецтехники не является проблемой. Наоборот, в таком транспорте на первом месте стоит мощность, которой разработчики добиваются за счет увеличения количества цилиндров. Если же сделать 6-ти или 8-цилиндровый двигатель, ему просто не хватит места поперек автомобиля.

Что касается легковушек, в них продольное расположение не приветствуется из-за ухудшения комфортабельности в салоне, снижения эргономики и появления дополнительных трудностей для конструкторов с позиции технической реализации такой опции.

Иными словами, двигатели-продольники созданы для машины с передним и задним приводом, отличающихся высокой производительностью и эффективностью силового агрегата. Эта особенность актуальна для машин с высокой производительностью и эффективностью работы мотора. Большие размеры транспорта исключают проблемы с комфортом в салоне и позволяют без труда разместить оборудование под капотом.

Кроме того, продольная компоновка позволяет улучшить развесовку по осям, что важно для грузовиков, эксплуатируемых с разными видами надстроек и перемещающихся в большей части по бездорожью. Благодаря грамотной развесовке, спецтехника способна проехать по грязи или песку, взобраться на высокий склон или, наоборот, безопасно спуститься с высокого подъема.

Заключение

Отличия продольного и поперечного расположения двигателя касаются не только расположения мотора относительно оси, но и других составляющих. При этом нельзя однозначно сказать, какой вариант лучше, ведь у каждого из решений свои цели. К примеру, продольные моторы больше подходят для машин с высокой производительностью и мощностью, имеющих задний привод и большие габариты.

В свою очередь, продольная ориентация — оптимальный вариант для легковых машин, но может применяться и на автобусах или даже грузовиках. Окончательное решение всегда остается за разработчиком, который в процессе принятия решения ориентируется на многие показатели.