Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

Hur påverkar motorplaceringen hanteringen?


Mittmotorn, fyrhjulsdriven, 2014 Audi R8 V-10 plus -- en superbil som helt enkelt ber om att få köras snabbt. (Med tillstånd av Audi of America)

Det finns så många goda skäl att designa en bil med en motor fram, det är förmodligen därför det är den enklaste och vanligaste layouten. Men när komplexitet är en tillgång - som i högpresterande bilar - har bilingenjörer andra alternativ. Motorns placering tenderar att motsvara hur resten av bilen är konfigurerad - specifikt vilka hjul som driver bilen. (Denna koppling är stark, men inte helt idiotsäker -- 4-hjulsdrivna och fyrhjulsdrivna bilar är anmärkningsvärda och ganska vanliga undantag). Det är ett så intensivt omdebatterat ämne att Car and Driver genomförde en intensiv analys och använde en bakmotor och en mittmotorig Porsche för jämförelse. Även om en Porsche inte finns i budgeten är många av principerna desamma. Så låt oss ta en titt på några av egenskaperna hos varje layout. Det är mycket fysik och ingenjörskonst involverat i dessa konstruktioner, men vi ska försöka hålla det så enkelt som möjligt.

Frontmonterade motorer är den vanligaste motorplaceringen. Följaktligen är framhjulsdrivna bilar också vanligast. De är praktiska – ett främre motorrum är lättast att arbeta på, och en frontmonterad motor ger rymligare hytter och mer passagerarutrymme. Och även om ett fordon med frontmotorer kan trimmas för lite livlig körning, har bilar med frontmotorer en sådan teknisk nackdel ur ett prestandaperspektiv att många högpresterande biltillverkare reserverar dem för sina lågklassiga modeller eller hoppar över dem helt. Varför? Den enklaste förklaringen är att bakhjulsdrivna bilar klarar det bästa ur ett prestandaperspektiv, och massor av kraft skulle gå till spillo om en frontmonterad motor var tvungen att skicka sin effekt längs hela bilens längd för att vrida bakhjulen . Bilar med frontmotor tappar också lite i bromskapacitet eftersom bilens vikt växlar framåt när bilen bromsar in, vilket ger den extra fart i den oönskade riktningen.

En bakmonterad motor innebär i princip att motorn är placerad i vad vi tänker på som bagageutrymmet. Det är en populär design för sportbilar eftersom att placera kraftkällan bakom bakaxeln ökar accelerationen och bromsförmågan. Accelerationen kan tyckas kontraintuitiv - trots allt behöver bilen i princip en stor push bakifrån för att komma igång, och det är precis där all vikt är baserad. Men den vikten påverkar även bakhjulen, vilket förbättrar däckens grepp. Och helt enkelt på grund av designens karaktär tenderar bakmotorbilar att vara betydligt mindre än ett genomsnittligt passagerarfordon. Den storleksfördelen kommer också att förbättra hanteringen. Det finns dock en specifik hanteringsnackdel - bakhjulsdrivna bilar är benägna att ha en typ av sladd som kallas överstyrning. Överstyrning är när den bakre delen av bilen glider ur linjen framtill, vilket orsakar en fishtailing-effekt. Överstyrning kan vara svår att kontrollera, särskilt i dåligt väder, men många helgbanor verkar njuta av effekten.

Mellanmotorbilar är den minst vanliga konfigurationen av de tre, men de har motorn i "det optimala läget", enligt den tidigare nämnda Car and Driver-artikeln - precis framför bakaxeln. Det beror på att den här designen, förutom en mittmonterad motors närhet till bakhjulen, även gör att bilen kan uppnå idealisk viktfördelning, tyngdpunkt och dragkraft. När bilens vikt är centrerad kommer hjulen inte att hamna ur balans genom att behöva klara av extra vikt, och bilen kan styras med mer precision. Det här är faktorer som den genomsnittliga föraren förmodligen aldrig tänker på, men kan göra en värld av skillnad genom att köra genom snäva svängar på en bana.

Ursprungligen publicerad:7 juni 2013

Vanliga frågor om motorplacering

Varför sitter bilmotorer i fronten?
Frontmonterade motorer är den vanligaste motorplaceringen. De är praktiska – ett främre motorrum är lättast att arbeta på, och en frontmonterad motor ger rymligare hytter och mer passagerarutrymme.
Varför sitter vissa bilmotorer bak?
Det är en populär design för sportbilar eftersom att placera kraftkällan bakom bakaxeln ökar accelerationen och bromsförmågan.
Är bilar med bakmotor mindre säkra?
Bakhjulsdrivna bilar är benägna att ha en typ av sladd som kallas överstyrning. Överstyrning kan vara svår att kontrollera, särskilt i dåligt väder, men många helgbankrigare verkar njuta av effekten.
Vad betyder en mellanmotorbil?
Mellanmotorbilar är den minst vanliga konfigurationen av de tre. Denna design gör det också möjligt för bilen att uppnå idealisk viktfördelning, tyngdpunkt och dragkraft.
Vad är skillnaden mellan mittmotor och bakmotor?
En bakmonterad motor innebär i princip att motorn är placerad i vad vi tänker på som bagageutrymmet. Mittmotorerna är placerade precis framför bakaxeln.

>Mycket mer information

Författarens anmärkning:Hur påverkar motorplaceringen hanteringen?

Det pratas mycket om hur motorns placering påverkar hanteringen ... mycket. Det är ett favoritämne bland entusiaster av exklusiva varumärken. Och jag har kört alla konfigurationer -- kanske inte så omfattande, men tillräckligt för att ha koll på skillnaden. Om du vill uttrycka det i sina enklaste termer så är det upplevelsen av att bli dragen, i motsats till upplevelsen av att bli knuffad. I båda scenarierna har föraren total kontroll, men det finns subtila skillnader som är svåra att sätta ord på. Att köra en bil med en frontmonterad motor (vilket är de flesta av dem förresten) känns som att motorn vet sitt syfte - den gör sitt jobb att dra ditt fordon med. Ett bakre fäste verkar som om det är ute för en kryssning, så kraftfullt att det inte ens märker att det driver dig framåt. Centermonterad? Det är bara visceralt. Nästan som om du är grundad på vägen.

Även om du har liten (eller ingen) erfarenhet av skillnaden, kanske du fortfarande kan förstå om du har tillbringat lite tid på berg-och dalbanor. Tänk på en traditionell installation, tåg på toppen av spår, jämfört med en upphängd stålunderlägg. En helt annan känsla -- man känner att du lyfts, även på en nedstigning. Den andra är som att falla och bli fångad i sista minuten. Även om underläggen följer liknande vägar, finns det en anledning till att ingenjörerna kom på mer än en design.

Relaterade artiklar

  • 5 innovationer som minskar motorvibrationer
  • Så fungerar bilmotorer
  • Så fungerar bilupphängningar
  • Så fungerar bilupphängningar
  • Top 10 förbättringar inom motordesign

>Källor

  • American Driver and Traffic Safety Education Association. "Jämförelse av motorplacering." (21 maj 2013) http://www.adtsea.org/adtsea/ADTSEA%20Documents%20Pages/Comparison%20of%20Engine%20Placement.html
  • Sherman, Don. "Debatten mellan mellan- och bakmotor:Porsche Cayman R vs. 911 GT3." Bil och förare. juni 2011. (21 maj 2013) http://www.caranddriver.com/features/the-mid-vs-rear-engine-debate-porsche-cayman-r-vs-911-gt3-feature