Bakre motor, bakhjulsdriven layout

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 2 september 2021; kontroller kräver 6 redigeringar .

Bakre motor, bakhjulsdriven layout ( engelska  rear-engine, rear-wheel-drive ), förkortad ZZ ( engelska  RR ) - en typ av billayout där förbränningsmotorn är placerad bak på bilen , och bakhjulen driver [1] . I motsats till den bakre mittmotorns, bakhjulsdrivna layouten , är motorns massacentrum placerad mellan bakaxeln och fordonets bakre stötfångare. Layouten var vanlig i de allra flesta bilar under 1900-talet, den finns idag bevarad påtransitbussar och långväga bussar ( låggolvsbussar har ingen drivaxel ) [2] .

Allmänna egenskaper

De flesta funktionerna i den bakre motorns bakhjulsdrivna layout liknar den bakre mittmotorns bakhjulsdrivna layout . Att placera motorn nära bakaxeln, som överför vridmoment, ger bättre köregenskaper för små, lätta och enkla bilar, eftersom det inte behövs någon drivaxel , och differentialen kan byggas in i transmissionen (så kallad transaxel ). Det finns en liknande fördel för bilar med frammotor, framhjulsdriven layout .

Eftersom motorn är den tyngsta komponenten i bilen, kommer att placera den närmare bakaxeln att flytta viktbalansen för hela bilen till den punkten och omfördela. Viktförhållandet i maskiner med PP-layout är 65:35 (fram-bak), i maskiner med PZ-layout - 55:45, i maskiner med SZ-layout - 45:55, i maskiner med ZZ- layout - 35:65. Bakre vikt kräver mindre balansförskjutning mot frambromsarna eftersom lasten är jämnare fördelad över alla fyra hjulen vid inbromsning. Dessutom kommer drivhjulen att ha bättre grepp vid acceleration, vilket gör att de kan överföra mer energi till marken och bilen att accelerera snabbare.

Nackdelen med detta arrangemang är tendensen att sladda ( överstyrning ), speciellt vid inbromsning (när bromsarna ansätts eller gasen höjs , se gaspeck för mer information ). När detta händer gör tröghetsmomentet att vikten som har ökat bort från rotationsaxeln (vanligtvis från drivhjulen) är mer benägna att ge rotation (särskilt vid inbromsning). Detta är en inneboende instabilitet som lätt kan orsaka sladd, men som är mycket svårare att övervinna i en bil med stor viktförskjutning bakåt än i en bil med mindre viktförskjutning bakåt. Vid hård acceleration leder den minskade vikten på framaxeln till mindre dragkraft, vilket kan orsaka problem i form av understyrning i bilar med bakmotorlayout. I det här fallet kan 33D-layouten ses som styvare än 330C-layouten, med hårdare bromsningar, snabbare acceleration, överstyrning och sladdrisk.

Vid terrängkörning och körning med otillräckligt grepp har 33-layouten ett antal fördelar jämfört med andra bak- eller framhjulsdrivna layouter. Vikten flyttas till området där drivhjulen och motorn är placerade (som i PP-layouten ). Detta förbättrar drivhjulens dragkraft och minskar risken för att de drivna hjulen fastnar. Dessutom minskar sannolikheten för förlust av vidhäftning av både drivande och drivna hjul. Av denna anledning är många sandvagnar baserade på Volkswagen Beetle. Relativ enkelhet och reducerad vikt jämfört med fyrhjulsdrift ger ibland en fördel för bakhjulsdrivna fordon jämfört med fyrhjulsdrift [3] .

En annan skillnad mot bakhjulsdrivna bilar med mitten av motorn är att motorn är placerad utanför hjulbasen i en bakhjulsdriven layout. I detta avseende förlorar bilen fördelen med ZSZ-layouten inför ett litet vridmoment, men mer utrymme tilldelas för att rymma passagerare och bagage (även om det är mindre än i frammotorns bakhjulsdrift). Eftersom båda axlarna är på samma sida av motorn är det tekniskt möjligt att styra alla fyra hjulen med en 3D-layout, till skillnad från en bil med mittmotor. Slutligen, under körning, finns det luft bakom motorn, vilket förbättrar prestandan för luftkylda bilar (exempel på sådana bilar är Volkswagen Beetle och Porsche 930 , en av de sällsynta turboladdade och luftkylda bilarna). För vätskekylda fordon är dock detta arrangemang ofördelaktigt, eftersom det kräver antingen en ökad kylvätsketillförsel från den frontmonterade kylaren (vilket ger fordonet vikt och komplexitet), eller omplacering av kylaren på sidan eller baksidan, och tillägg en luftkanal för att kompensera för lågt flöde.luft bak i bilen.

På grund av svårigheterna med kontroll, behovet av mer ledigt utrymme och den ständiga användningen av vätskekylda motorer i moderna bilar, har många biltillverkare övergett 33-layouten. Ett sällsynt undantag var Porsche- företaget , som producerade både den klassiska Porsche 911 och dess övergångsmodeller: i efterföljande modeller var det möjligt att behålla fördelarna med en bakmotor, bakhjulsdrift, men samtidigt eliminera nackdelar med hjälp av olika elektronisk utrustning [4] .

Historik

Den första bilen med bakmotorlayout bör betraktas som Benz Patent-Motorwagen , skapad 1885 av Karl Benz , som samtidigt blev den första bilen i världen. Under sökperioden för utvecklingen av bilen på 1890-talet åtnjöt ZZ-layouten en viss popularitet på grund av dess kompakthet och enkelhet, men på 1900-talet ersattes den helt av den klassiska layouten och började återupplivas först efter den första världen Krig .

Ett av mellankrigstidens första fordon med en Z3-layout var den prestigefyllda Tatra 77 fastback , designad av Hans Ledwinka och släpptes av Tatra 1934, som erbjöd världens bilindustri ett revolutionerande koncept med aerodynamisk design, bakmotor layout och luft -kyld motor. Denna layout bevarades förresten på bilar av märket Tatra fram till lanseringen av den senaste Tatra 700- modellen 1996 (produktionen avbröts 1999). Men på de senaste T613 och T700-modellerna var motorn placerad ovanför bakaxeln (något förskjuten till tyngdpunkten in i kupén), vilket gjorde det möjligt att delvis kompensera för överdriven körkontroll - den största nackdelen med bilar med en Z3-layout.

I Tyskland producerade Daimler-Benz 1934 också sin första Z3-layout-personbil, den relativt billiga Mercedes-Benz 130H . Den radikala designen av 1930-talets Tatra-bilar, som kombinerade hög hastighet med relativt låg motoreffekt, påverkade Ferdinand Porsches utveckling 1937 av den första modellen av "folkbilen" ( Kdf-38 eller Volkswagen ) med en boxermotor eller "boxer" , som efter andra världskriget blev en av de mest sålda bilarna i världen och satte trenden för mikro- och småbilar med en bakmotordriven, bakhjulsdriven layout, som förblev relevant fram till sent 1960-tal [5] . 1950 lanserade Volkswagen AG det lätta nyttofordonet Volkswagen Type 2 med en vagnslayout där föraren var placerad ovanför framaxeln och balanserade vikten av motorn i det bakre överhänget och puckeln i motorrummet baktill. kompenserades av en bred sidodörr. Detta koncept med ZZ-layouten slutfördes på traditionella Volkswagen-modeller efter lanseringen 1961 av Volkswagen Typ 3- modellen , som har en relativt liten höjd på motorrummet tack vare "boxern", som gjorde det möjligt att släppa Variant modifiering med en kombikaross , som förutom det vanliga bagageutrymmet även hade bagageutrymmet framför. På mer moderna mellanstora modeller av Volkswagen Type 4 -serien (VW 411 och VW 412) kombinerades Z3-layouten med en så progressiv lösning som frontfjädring av MacPherson-typ , men på grund av oljekrisen 1973 blev populariteten oekonomiska och otillräckligt välkontrollerade bilar i Volkswagen ZZ-layouten kollapsade och den västtyska tillverkaren valde att byta till framhjulsdrivna modeller .

Utvecklingen av Porsches sportmodeller med ZZ-layout började 1948 med Porsche 356 roadster och fortsatte i Porsche 911 -serien , även om Porsche-911 idag kombinerar en bakre motorlayout med fyrhjulsdrift . Så sedan lanseringen av Porsche 993 -modellen har alla efterföljande 911 Turbo-modeller tillverkats uteslutande med fyrhjulsdrift. ZZ-layouten bevarades i racerbilarna GT2 (tvillingturbomotor) och GT3 [6] .

Åren 1957–1973 ZZ-layout minibilar producerades av det västtyska företaget NSU Motorenwerke ( NSU Prinz , NSU Spider , Prinz 4 / Prinz 1000, 1000TT / TTS och NSU Typ 110 / 1200), dessutom blev NSU Spider-modellen 1963 världens första produktion bil med roterande wankelkolvmotor eller RPD .

Sedan slutet av 1940-talet började det franska företaget Renault ( 4CV , Dauphine , Floride / Caravelle och R8 / R10) att masstillverka modeller med liten kapacitet av 33-layouten, vilket gjorde dem fram till 1973. En serie sportvägs- och racerbilar med ZZ-layout tillverkades också av det franska företaget Alpine : karossen var gjord av kompositmaterial och använde mekaniska delar tillverkade av Renault. Åren 1961-1978. den massiva minibilen i ZZ-layouten Simca-1000 producerades av det franska företaget SIMCA .

I Italien började FIAT -koncernen tillverka minibilar med ZZ-layout i mitten av 1950-talet ( Fiat 600/Multipla , Fiat Nuova 500 , Fiat 850 , Fiat 126 , Fiat 133 och Fiat 600T/850T/900/900E som tillverkades fram till 900E) .

Den första ZZ-layoutbilen i USA släpptes 1948 - det var Tucker 48 , men Tucker Corporation misslyckades med att distribuera denna modell i massproduktion . 1959 började General Motors tillverka Chevrolet Corvair , som var tänkt att konkurrera med den allt populärare VW 1200 , men den misslyckade designen av bakaxeln, i kombination med en relativt tung 6-cylindrig motor, ledde till en hel rad katastrofer , och efter Ralph Naders skandalösa bok " Dangerous at any speed " visade sig ryktet för 33-layouten vara skamfilat, och efter 1969 tillverkades inte längre sådana bilar i USA .

I Japan , på 1950-1980-talet, massproducerades minibilar med ZZ-layout: Hino Contessa , Honda N360 / N600, Subaru Rex, Suzuki Fronte. Åren 1961–2012 Subaru producerade en serie Sambar/Domingo vagnsmonterade mikropickuper och skåpbilar/mikrovanar med ZZ-layout, dessutom med tvärgående motor i det bakre överhänget, och sedan mitten av 1980-talet med fyrhjulsdrift (4WD-version).

I Sovjetunionen började ZAZ 1960 produktionen av minibilen ZAZ-965 " Zaporozhets ", skapad utan licens baserad på Fiat-600, som fortsatte till 1969. 1966 kompletterades den med ZAZ-966- modellen och 1971 av den moderniserade ZAZ-968 , vars produktion i ZAZ-968M-modifieringen fortsatte i Ukraina fram till 1994. På basis av Zaporozhets-bilar skapades många modifieringar för sociala ändamål (för funktionshindrade med delvis saknade lemmar).

1964–1990 i Tjeckoslovakien tillverkades bilar med Škoda 33-layout, som började med Škoda 1000 MB - modellen från 1964 och slutade med linjen Škoda 130/135/136 .

1966, i Storbritannien , släpptes Hillman Imp minibilen med en ZZ-layout och en halvkombi-kaross av Rootes Group , men modellen kunde inte konkurrera med den framhjulsdrivna minibilen Mini och lades ner 1975, förblev den enda masstillverkad engelsk ZZ-bil.-layouter.

På 1960-talet, främst i USA, blev strandvagnar populära , baserade på VW Beetle-enheter. Sådana bilar tillverkas fortfarande i små partier.

I Polen och senare i Republiken Polen under licens från det italienska företaget FIAT 1973-2000. minibilen Polski Fiat 126p tillverkades , som blev den mest populära produktionsmodellen i detta land under 1900-talet .

En annan tillverkare som tillverkade bilar med ZZ-layout i början av 1980-talet var DeLorean Motor Company , en irländsk tillverkare av sportbilen DeLorean DMC-12 . För att kompensera för den ojämna viktfördelningen mellan axlarna (35:65) installerade John DeLorean bakhjul med större diameter jämfört med de främre.

På 1990-talet skedde en partiell renässans av ZZ-layouten i form av Smart och Renault Twingo citycars , som tillverkades i tre generationer 1994-2020, men i slutändan elektrifierades denna modell, d.v.s. blev ett elfordon .

Projektet med att producera den billigaste bilen i världen (med ett försäljningspris på $2100–2500 $) med en ZZ-layout slutade i misslyckande - den indiska Tata Nano , introducerad 2008 och producerad 2009–2018. [7]

Modernitet

En bakhjulsdriven layout är gemensam för många moderna elfordon, med Mitsubishi i-MiEV (ur produktion), BMW i3 , Volkswagen ID.3 , Smart Forfour och Tesla Model 3 (bakhjulig ) endast drivvariant) sticker ut. Det antas att den bakre motorlayouten kommer att vara den huvudsakliga för elektriska pickuper, till exempel den seriella GMC Hummer EV och den lovande Tesla Cybertruck .

De flesta av de moderna bussarna i medelstora, stora och extra stora klasser, stads-, förorts- och intercitydestinationer är också gjorda exakt enligt systemet med bakmotorer (används på bussar sedan 1930-talet): till exempel en transitbuss kan vara helt eller delvis (framför två tredjedelar) är utformad som låggolvsbussar , vilket gör det lättare för personer med funktionsnedsättning att ta sig in i bussen. Layouten för "högdäcks" turistbussarna och långväga bussar när det gäller kraftverket är i allmänhet densamma, men det fria utrymmet under golvet används främst för bagage och ibland för att installera luftkonditioneringsapparater eller till och med sovkapslar.

Några exempel

För en mer detaljerad lista se här

Anteckningar

  1. ÁGUEDA CASADO, EDUARDO, GARCÍA JIMÉNEZ, JOSÉ LUIS, GÓMEZ MORALES, TOMÁS, JOAQUÍN GONZÁLO GRACIA, MARTÍN NAVARRO, JOSÉ. Mecanica del vehiculo . - Ediciones Paraninfo, SA, 2014. - S. 122-256. — ISBN 9788428335850 .
  2. Chevrolet Corvair 1965 . Hämtad 10 april 2021. Arkiverad från originalet 7 augusti 2020.
  3. Teknisk anatomi, vad är bakre motorlayout och vet hur är det fördelaktigt?, 5 januari 2018 . Hämtad 10 april 2021. Arkiverad från originalet 11 april 2021.
  4. Varför är Chevrolet Corvair en sådan förbisedd klassiker?, av Andrew Golseth, 12 februari 2016 . Hämtad 10 april 2021. Arkiverad från originalet 12 april 2021.
  5. Där benen växer ifrån  // Kommersant Autopilot. - 2014. - 2 april ( nr 4 ). - S. 32 .
  6. Porsche 911: 52 år av att vara trogen sina rötter. Porsche 911 lanserades först 1963 och har bara någonsin gjorts om helt två gånger., Jonathan M. Gitlin, 2015-08-18 . Hämtad 10 april 2021. Arkiverad från originalet 10 april 2021.
  7. Specifikationer för Tata's  Nano . The Times of India (10 januari 2008). Arkiverad från originalet den 12 oktober 2008.