Классика не умирает: почему заднеприводные машины все еще производятся и продаются
Подавляющее большинство современных автомобилей – переднеприводные. Но почему-то в представительском и бизнес-классе до сих пор хорошим тоном считается классический задний привод. Разбираемся в деталях, почему так происходит.
Но не все так просто…
Казалось бы, при своих очевидных преимуществах переднеприводной компоновки задний привод был обречен на вымирание. Но, как видим, он все еще существует и даже применяется на очень престижных машинах. А это следствие того, что у всех решений есть как плюсы, так и минусы. Перечислим же недостатки переднеприводной компоновки.
Невозможность разместить под капотом переднеприводной машины большой мотор поперечно. Двигатели V8 можно было бы поставить продольно, что и делали на больших американских машинах и на европейских Audi, но тогда нагрузка на переднюю ось оказывалась слишком велика, а управляемость портилась. Да и массогабаритные преимущества такой схемы перед обычной классической компоновкой уже не очевидны, разве что багажник больше, да управляемость все же чуть-чуть получше.
Разгрузка передней оси в динамике. При резком разгоне автомобиль «приседал» на заднюю ось, ведущие колеса разгружались и пробуксовывали. Так что мощный мотор уже не мог проявить себя.
Более высокая нагрузка на руле. Крутить баранку за счет большего, в сравнении с задним приводом, веса на передней оси было труднее. Массовое внедрение гидроусилителей и усложнение конструкции подвесок и приводов сделали эту проблему неактуальной уже к 90-м годам.
Сложности и с шумовиброизоляцией. Ведь крутящий момент от приводов колес намного больше, чем момент двигателя, и если при классической компоновке он воспринимается креплением заднего редуктора, которое можно делать довольно жестким, то у переднеприводной машины все моменты передаются прямо на силовой агрегат. Жесткое крепление будет передавать на кузов машины шум и вибрации от мотора и навесных агрегатов, так что приходится использовать сложные системы крепления моторов и применять в них гидронаполненные опоры с виброгашением.
Подвесочные сложности с настройкой. Типичное распределение масс для пустого переднеприводного автомобиля — 60% на перед и 40% на зад. При полной загрузке, когда на задний диван, который расположен практически над осью, сядут люди внушительной комплекции, на переднюю может приходиться уже 45, а на заднюю – все 55%. Развесовка по мере загрузки, как видите, сильно изменяется, поэтому и подвеску нужно настраивать так, чтобы она хорошо отрабатывала как при малой, так и при большой нагрузке. Задний привод стабильнее в этом плане: обычно на пустой машине развесовка 55% на перед и 45% на зад, а на полной — 52% на 48%. Настраивать подвески при столь незначительном изменении развесовки гораздо проще.
Почему спортивные автомобили до сих пор делают заднеприводными?
Даже полноприводные кроссоверы, трансмиссия которых имеет электромагнитную или гидравлическую муфту в задней оси, имеют главной переднюю ось, а задняя лишь помогает «подтолкнуть» машину при пробуксовках. Автомобилисты любят такую схему и отдают ей предпочтение. Однако на спортивных машинах и на премиальных моделях передний привод считается неприемлемым. До сих пор там используются классические компоновки с ведущей задней осью. Мощные Lamborghini или Mercedes-Benz невозможно представить переднеприводными. Есть ли в этом смысл или это просто дань традициям?
Секреты компоновки
Классическая компоновка сегодня это отдельная ниша рынка. Mercedes-Benz, BMW, Porsche, Bentley, Lamborghini и другие автопроизводители верны заднему приводу, который стал частью имиджа премиальных и люксовых машин. Мощный, комфортабельный и солидный автомобиль должен иметь также продольное расположение мотора и трансмиссии. Дело в том, что большой и мощный мотор может применяться в машине только если он установлен продольно. Только так можно установить под капотом длинный 8-цилиндровый V-образный агрегат.
Чтобы высвободить место, инженеры стараются увеличить моторный отсек, передвинуть колесную ось вперед и немного сместить кабину назад. Также ставится и трансмиссия. За мотором продольно идет коробка передач, которая устанавливается по центру кузова и соединяется с задним мостом через карданный вал. В итоге вся масса распределена по кузову ровно, что положительным образом сказывается на управляемости. Задний редуктор и бак с топливом уравновешивают мотор и коробку, вытянувшиеся вдоль кузова. Инженерам на классических машинах удается достичь ровной развесовки по осям, а центр масс машины находится на уровне бедер сидящих в ней людей. Это самый идеальный вариант, потому как машины меньше склонны к заносам и могут проходить крутые повороты с большей скоростью.
Неограниченная мощность. Почему задний привод авто лучше, чем передний?
Сейчас подавляющее большинство автомобилей оснащается передним приводом. Однако премиальные производители, такие как Mercedes, BMW, Cadillac и другие остаются верны заднему приводу. Почему?
С тех пор, как автомобили стали захватывать мировые рынки, производители придерживались классической компоновки. Мотор располагался спереди, а ведущие колеса сзади. Крутящие момент от силового агрегата передавался коробке, а далее через карданный вал в редуктор заднего моста. Такая схема была тяжела и громоздка, но именно она позволяла добиться идеальной балансировки машины. Между тем, с момента развития массового сегмента в 60-е годы прошлого века началось увлечение передним приводом.
Переднеприводные экономичнее и компактнее
В середине XX века казалось, что переднеприводные машины намного технологичнее и дешевле больших заднеприводных исполинов. И действительно, они имеют массу преимуществ.
Переднеприводный автомобиль вооружен двигателем и коробкой, развернутыми поперек хода машины и размещены в одном моторном отсеке, благодаря чему экономится свободное пространство в салоне. При сравнительно небольших габаритах переднеприводные машины имеют просторную кабину. Однако есть у них и недостатки.
Силовой агрегат стоит под капотом неровно, и завален под углом в вертикальной плоскости. Правый и левый выходной валы, которые идут к колесам, неравномерны по длине. При вращении они создают паразитные моменты, начинающие тянуть машину вбок при разгонах или торможениях. Чтобы компенсировать эти особенности, приходится внедрять ряд технических приспособлений.
Как привод нагружает колеса
Кроме того, передний привод имеет ограничения по мощности двигателей. Считается, что он не может иметь мощность свыше 250 лс. Дело в том, что при разгоне крутящий момент приподнимает нос переднеприводного автомобиля, а вес смещается назад. Корма даже приседает. Передние колеса теряют загрузку и проскальзывают под тягой, что сказывается на динамике.
Конструкторы стараются компенсировать эту особенность переднеприводной схемы путем размещения поперечного двигателя и коробки перед ведущей осью. Силовой агрегат монтируется около бампера и загружает колеса. Однако не всегда этого бывает достаточно.
Моторы с мощностью свыше 250 лс создают усилие, которое больше любого гравитационного давления.
Если поставить более сильный мотор, то переднеприводная схема не сможет реализовать его потенциал. Избыточная тяга будет превращаться в дым горящей резины буксующих колес. На пике тяги мотор срывает колеса в пробуксовку, и они расходуют энергию на шлифовку асфальта, а не на ускорение.
Именно поэтому спортивные переднеприводные автомобиль редко умеют разгоняться до сотни менее чем за 6 секунд. Законы физики просто препятствуют этому.
Навалиться кузовом на колеса
Поэтому для того, чтобы сделать машину очень мощной и поставить под капот большой 6-цилиндровый рядный двигатель или V-образную «восьмерку», нужно использовать классическую компоновку с задним приводом.
Классическая схема с задним приводом может работать с двигателями неограниченной мощности. Ведущие колеса при ускорении нагружаются гораздо сильнее, чем передние. Машина наваливается на них всем весом, прижимая к земле. Чем выше ускорение, тем сильнее зацеп у ведущих колес. Поэтому спортивные автомобили по драг-рейсингу исключительно заднеприводные.
Кроме того, заднеприводная компоновка имеет развесовку, близкую к идеальной. Задний редуктор, бак с топливом и кузов уравновешивают мотор и коробку, вытянувшиеся вдоль кузова. В итоге центр масс машины находится на уровне бедер сидящих в ней людей. Это самый идеальный вариант. Во время движения человек за рулем не испытывает раздражающих колебаний и движется, как центр масс.
Тот же принцип справедлив и для спортивных автомобилей для дорог общего пользования. Из-за идеальной развесовки они лучше управляются, а заднеприводная компоновка позволяет разместить мощный мотор и реализовать его потенциал.
Почему заднеприводные машины все еще производятся и продаются
Передний привод на серийных автомобилях зародился в 30-х, долго боролся за существование в 60-х и 70-х, переломил сопротивление заднеприводной компоновки в 80-х и практически полностью захватил рынок за последние 25 лет.
Но не все так просто…
Казалось бы, при своих очевидных преимуществах переднеприводной компоновки задний привод был обречен на вымирание. Но, как видим, он все еще существует и даже применяется на очень престижных машинах. А это следствие того, что у всех решений есть как плюсы, так и минусы. Перечислим же недостатки переднеприводной компоновки.
Невозможность разместить под капотом переднеприводной машины большой мотор поперечно. Двигатели V8 можно было бы поставить продольно, что и делали на больших американских машинах и на европейских Audi, но тогда нагрузка на переднюю ось оказывалась слишком велика, а управляемость портилась. Да и массогабаритные преимущества такой схемы перед обычной классической компоновкой уже не очевидны, разве что багажник больше, да управляемость все же чуть-чуть получше.
Разгрузка передней оси в динамике. При резком разгоне автомобиль «приседал» на заднюю ось, ведущие колеса разгружались и пробуксовывали. Так что мощный мотор уже не мог проявить себя.
Более высокая нагрузка на руле. Крутить баранку за счет большего, в сравнении с задним приводом, веса на передней оси было труднее. Массовое внедрение гидроусилителей и усложнение конструкции подвесок и приводов сделали эту проблему неактуальной уже к 90-м годам.
Сложности и с шумовиброизоляцией. Ведь крутящий момент от приводов колес намного больше, чем момент двигателя, и если при классической компоновке он воспринимается креплением заднего редуктора, которое можно делать довольно жестким, то у переднеприводной машины все моменты передаются прямо на силовой агрегат. Жесткое крепление будет передавать на кузов машины шум и вибрации от мотора и навесных агрегатов, так что приходится использовать сложные системы крепления моторов и применять в них гидронаполненные опоры с виброгашением.
Подвесочные сложности с настройкой. Типичное распределение масс для пустого переднеприводного автомобиля — 60% на перед и 40% на зад. При полной загрузке, когда на задний диван, который расположен практически над осью, сядут люди внушительной комплекции, на переднюю может приходиться уже 45, а на заднюю – все 55%. Развесовка по мере загрузки, как видите, сильно изменяется, поэтому и подвеску нужно настраивать так, чтобы она хорошо отрабатывала как при малой, так и при большой нагрузке. Задний привод стабильнее в этом плане: обычно на пустой машине развесовка 55% на перед и 45% на зад, а на полной — 52% на 48%. Настраивать подвески при столь незначительном изменении развесовки гораздо проще.
Сложности с размещением автоматической коробки передач, которая обычно крупнее механической.
Какая же большая и мощная машина без АКПП? Уже в конце 80-х годов большие автомобили в Европе массово оснащались «автоматами», а в США так и вовсе модели с ручной коробкой почти не продавались. Разместить большую коробку передач поперек машины оказалось довольно сложно, их приходилось делать очень короткими. Значит, у них было мало передач и работали они хуже, чем большие коробки на автомобилях с продольным расположением моторов.
В итоге получилось, что все малолитражные и дешевые авто быстро стали переднеприводными, в то время как дорогие машины с большими моторами и АКПП оставались «классическими». Так было в 90-е и отчасти в 2000-е. Но прогресс не стоял на месте.
Со временем научились делать маленькие и мощные моторы — во многом здесь сыграл свою роль турбонаддув.
Появились маленькие и «продвинутые» АКПП, в подвеску мотора для гашения вибраций внедрили гидроопоры, да и подвески авто стали лучше.
Таким образом, современные переднеприводные машинки по комфорту и мощности уже не уступают «классикам». Есть и очень большие машины м передним приводом, где под капотом стоит мотор V8 и АКПП, например, Volvo XC90 или «Кадиллак» STS.
Впрочем, нужно признать, что особого распространения они не получили.
Как ни крути, а мощность и комфорт, которые остались у машин классической компоновки с 80-х годов, теперь подкреплены еще и различными системами стабилизации и многочисленными электронными помощниками, полным приводом и отменной управляемостью. Некоторые большие и изначально переднеприводные авто, например Audi A8, со временем «под шумок» получили обычную классическую компоновку (раздаточная коробка позади АКПП и отдельный приводной вал на передние колеса), но с полным приводом.
У заднего привода остается два непобедимых плюса:
Прогресс, сделавший передний привод мейнстримом, убрал и некоторые недостатки заднего:
Так что же предпочесть?
До сих пор не утихают споры касательно управляемости на заднем и переднем приводе. Пожалуй, что эта тема заслуживает отдельной публикации или даже нескольких — мы предоставим слово инструкторам контраварийной подготовки. Но нужно учесть, что на современных авто управляемость уже не является одним лишь следствием компоновочного решения. Все определяется настройками подвесок, рулевого управления, а где нужно — еще и подстраховано электроникой.
Что можно сказать с уверенностью, так это то, что задний привод дарит радость управляемого скольжения (так называемого дрифта) и хорошей приемистости легкой машины на сухом покрытии, если вы еще не надумали перейти на полный привод.
А передний привод все так же лидирует в массовом сегменте, став значительно комфортнее и удобнее со временем. К тому же такие машины даже без всяких электронных помощников управляются безопаснее, а внутренний объем машины максимален при прочих равных.
Заднеприводные автомобили: достоинства и недостатки заднего привода
Если объяснять принцип заднего привода на пальцах, то получается так: задние колеса соединены с двигателем, который их раскручивает, и они толкают машину. Передняя ось движется накатом.
Споры о том, какой привод лучше начались на заре автомобилестроения. Раньше было больше заднеприводных автомобилей, теперь с передним приводом, а вопрос о том, что лучше до сих пор без ответа.
Что лучше: задний привод или передний?
Спорный плюс ради которого многие выбирают именно заднеприводные автомобили — возможность получить максимум от машины на дороге, но при условии, что водитель опытный и чувствует связь между мотором, колесами и рулем. Задний привод + мощный мотор = резвый разгон. Неслучайно на большинстве суперкаров задние колеса первыми начинают движение. У заднего привода под капотом и на оси меньше деталей, поэтому колеса могут поворачиваться на бо́льший угол. Машина становится маневренее — ей нужно меньше места для разворота.
У машин с задним приводом колеса изнашиваются равномернее: у переднего привода задняя ось почти без нагрузки только «катится», а передние покрышки принимают на себя еще и повороты.
Недостаток заднего привода начинается там, где многие видят его достоинство: это управляемость. Объективно для заснеженных дорог и после дождя задний привод опаснее. Такую машину сложнее держать в заданной траектории движения, она проще срывается в занос и требует от водителя хороших водительских навыков. Нужно «чувствовать» машину и уметь прогнозировать ее поведение в любой дорожной ситуации. Еще у заднего привода не все хорошо с проходимостью — такие машины быстрее начинают буксовать и зарывать себя в грязную кашу из-за веса на задней оси, который вдавливает в землю. Зная такие особенности, водители в нашей стране чаще выбирают передний или полный привод.