Voimansiirron asettelu: Miten se vaikuttaa autoon?

BMW drift
Julkaistu klo
Käännetty alkuperäisestä (lähde: autoride.co)

Voimansiirron layout kuvaa missä moottori sijaitsee autossa ja mitä akselia käytetään.

Näiden tietojen lisäksi voimansiirron sijoittelun valinta on kuitenkin keskeinen tekijä määritettäessä auton ajo-ominaisuuksia, tuotantokustannuksia ja mahdollisia koreja.

Sisältö

Moottorin sijoitus

Moottori ja sen lisävarusteet muodostavat suuren osan auton painosta. Tämä paino on kuitenkin keskittynyt vain pieneen paikkaan, joten se vaikuttaa merkittävästi auton painopisteen asentoon ja siten ajo-ominaisuuksiin.

Painopisteen sijainti vaikuttaa suoraan auton yksittäisiin akseleihin vaikuttavaan paineeseen. Siksi, jos moottori sijaitsee lähellä etuakselia, tähän akseliin kohdistuu enemmän painetta. Päinvastoin, jos moottori on lähempänä taka-akselia, tähän akseliin kohdistuva paine on suurempi.

Mitä suurempi paine kohdistuu auton akseliin, sitä paremman pidon renkaat voivat saavuttaa. Auton ajettavuus epäsuotuisissa ja äärimmäisissä olosuhteissa riippuu pitoasteesta.

Moottorin järjestely kuvaa missä moottori sijaitsee autossa tai missä sitä säilytetään. Moottorin sijoitus vaikuttaa merkittävästi auton ajo-ominaisuuksiin ja mahdollisuuteen käyttää tietyntyyppisiä koreja.

On olemassa vain kolme perusmoottorin kiinnityskonseptia, joita ovat:

  1. Moottori asetettu eteen
  2. Moottori sijoitettu taakse
  3. Moottori sijoitettu keskelle

1. Moottori asetettu eteen

Moottori on asennettu etuakselin yläpuolelle joko poikittain (yleensä etuakselilla) tai pituussuunnassa (yleensä taka-akselilla). Molemmissa tapauksissa on mahdollista käyttää myös nelivetoa.

2. Moottori sijoitettu taakse

Tässä tapauksessa moottori voidaan sijoittaa taka-akselin yläpuolelle tai taakse. Yleensä moottori on asennettu pituussuunnassa ja se käyttää taka-akselia tai molempia akseleita.

3. Moottori asetettu keskelle

Moottori on sijoitettu taka- tai etuakselin eteen. Useimmissa tapauksissa moottori on kuitenkin sijoitettu pituussuunnassa taka-akselin eteen ja käyttää auton taka-akselia.

Moottorin sijoitusominaisuudet

Kuten mainittiin, moottorin sijoitus vaikuttaa merkittävästi auton ajo-ominaisuuksiin. Eteen asennettavalla moottorilla varustettu auto voidaan valmistaa kaikissa tunnetuissa auton koriversioissa. Lisäksi tällaisen auton valmistuskustannukset ovat alhaisemmat. Eteen asennetulla moottorilla varustettu auto on myös vakaampi ja sillä on paremmat jarrutusominaisuudet.

Sen sijaan löytyy autoa, jossa on takana moottori, jonka ansiosta taka-akselin vetovoimaa voidaan käyttää tehokkaammin. Kiihdytyksen aikana taka-akseliin vaikuttava paine nousee, mikä mahdollistaa suuremman tehon siirtämisen tielle menettämättä renkaiden pitoa.

Takaosan moottori eliminoi yleensä yleisimpien autojen koriversioiden, kuten sedanien, viistoperävaunujen ja farmarimallien, käytön. Moottorin sijoittaminen eteen tai taakse aiheuttaa erityistä käyttäytymistä mutkissa ajettaessa.

Aliohjattu

Road in the mountains

Auton etuakseliin vaikuttava suuri paino aiheuttaa ajoneuvon haluttomuuden muuttaa ajosuuntaa kaarteessa.

Juuri tästä syystä etumoottorilla varustetuilla autoilla on tapana jatkaa alkuperäiseen suuntaansa ajettaessa kurkista suurella nopeudella tai huonoissa tienpito-olosuhteissa ja lentää pois kulman ulkoreunasta. Tätä ilmiötä kutsutaan aliohjautumiseksi.

Yliohjattu

Drifting on the track

Yliohjautuvuus on ilmiö, joka ilmenee, kun auton etuosa kääntyy mielellään nurkkaan, mutta takaosa jatkaa alkuperäiseen suuntaan.

Tämä saa auton pyörimään vastakkaiseen suuntaan tai menemään hallinnasta ja tekee ei-toivotun U-käännöksen.

Yli- ja aliohjautuvuuden eliminointi

Molemmat ilmiöt on mahdollista eliminoida samanaikaisesti erilaisten voimansiirron suunnitteluratkaisujen avulla. Näitä suunnitteluratkaisuja ovat esimerkiksi moottorin sijoittaminen auton taka-akselin eteen (moottori keskelle).

Tässä tapauksessa moottorin paino painaa molempia akseleita tasaisesti 50:50. Tällaisen järjestelyn haittoja ovat kuitenkin auton suuret ulkomitat ja sen minimaalinen sisätila. Tätä järjestelyä käytetään pääasiassa urheilu- ja kilpa-autoissa.

Vetoakseli

Aivan kuten moottorin sijoitus on tärkeä, on myös tärkeää määrittää ajettavan auton akseli. Useimmissa tapauksissa auton vetoakseli valitaan moottorin sijainnin mukaan.

Jotkut moottorin kiinnitys- ja vetoakseliyhdistelmät eivät ole käyttökelpoisia. Esimerkiksi moottori on sijoitettu taakse etuakselilla. Akseliveto antaa autolle erityisiä ajo-ominaisuuksia. Kaksiakselisissa autoissa on seuraavat akselikäyttövaihtoehdot:

  1. Etuakseliveto
  2. Taka-akseliveto
  3. Neliveto

1. Etuakselin käyttö

Auton ajon varmistavat vain etupyörät, jotka samalla myös muuttavat auton suuntaa. Tämän tyyppistä vetoa käytetään vain, jos auton moottori sijaitsee edessä.

2. Taka-akselin käyttö

Takapyörät tarjoavat auton vetovoiman, kun taas etupyöriä käytetään auton suunnan vaihtamiseen. Tämän tyyppistä vetoa käytetään sekä eteen että taakse asennetuissa moottoreissa.

3. Neliveto

Auton kaikki pyörät varmistavat auton ajon, kun taas tämä kaikkien neljän pyörän veto voi olla pysyvä tai vaihdettava.

Jos neliveto on vaihdettavissa, auton ajo voidaan vaihtaa joko etu- tai taka-akselin ajotilaan.

Voimansiirtojen asettelut ja niiden edut ja haitat

Moottorin kiinnityksen ja akselikäytön yhdistelmä vaikuttaa merkittävästi auton ajo-ominaisuuksiin. Hyvä esimerkki on auto, jossa on etumoottori ja taka-akseliveto.

Huolimatta siitä, että etumoottorilla varustetuilla autoilla on taipumus aliohjautua, etu- ja taka-akselin raskaan moottorin tapauksessa ne yleensä yliohjautuvat merkittävästi.

Neliveto yrittää poistaa suurimman osan etu- tai takavedon haitoista. Tämä vaatii kuitenkin useiden komponenttien käyttöä, mikä lisää auton painoa.

Moottorin ja akselikäytön sijoittelun perusteella on mahdollista luoda useita erilaisia ​​voimansiirtoratkaisuja. Nämä ovat yleisimmät nykyaikaisissa autoissa käytetyt voimansiirtoasettelut:

  1. Etumoottori ja takaveto
  2. Etumoottori ja etuveto
  3. Takamoottori ja takaveto
  4. Keskimoottori ja takaveto

1. Etumoottori ja takaveto

Tälle autokonseptille on ominaista alhaiset alustaryhmien suunnitteluvaatimukset, kun jäykkä taka-akseli ja puolisuunnikkaan muotoinen etuakseli on mahdollista. Tämän konseptin haittana on kuitenkin auton äärimmäinen yliohjautuvuus.

2. Etumoottori ja etuveto

Tätä konseptia käyttävät useimmat henkilöautot, koska sen avulla voidaan luoda pieni auto, jossa on suuri moottori. Tämä konsepti antaa suunnittelijoille myös lukemattomia vaihtoehtoja auton koria luotaessa.

3. Takamoottori ja takaveto

Tämä konsepti mahdollistaa yksinkertaisen etuakselin käytön, joka on erittäin vahva, mutta vaatii usein monimutkaisen taka-akselin käyttöä. Tämän konseptin autoilla on taipumus yliohjata.

4. Moottori keski- ja takaveto

Takaveto ja moottorin sijoittelu keskelle on käytössä pääasiassa urheiluautoissa. Tämän konseptin ansiosta painon jakautuminen molemmille akseleille on 50:50 ja siten auton yli- ja aliohjautuvuus eliminoituu merkittävästi.

Tämä konsepti ei kuitenkaan sovellu päivittäiseen käyttöön tarkoitettuihin autoihin. Haittapuolena ovat auton suuret ulkomitat ja pieni sisätila, johon yleensä mahtuu vain kaksi henkilöä.

Nelivedolla on mahdollista luoda konsepteja, kuten:

  • Etumoottori ja neliveto
  • Takamoottori ja neliveto
  • Takamoottori ja neliveto

Monien autojen korirakenteiden käytön vuoksi etumoottori- ja nelivetokonseptit ovat yleisimmin käytettyjä näistä konsepteista. Yksi syy tähän on se, että monien nelivetoisten autojen korit on johdettu etuvetoisista autoista.

Johtopäätös

Voimansiirron layout on olennainen auton käyttötarkoituksen ja tiettyjen ominaisuuksien määrittämiseksi. Voimansiirtoasetelmia on useita, vaikka asettelu, jossa moottori on sijoitettu taakse, kun etuakselia ajetaan, ei ole käyttökelpoinen. Tämä saa auton yliohjautumaan ja vetoakselin pyörät menettäisivät merkittävästi pitoa kiihdytyksen aikana.