Заднемоторная, заднеприводная компоновка

Заднемоторная, заднеприводная компоновка (англ. rear-engine, rear-wheel-drive), сокращённо ЗЗ (англ. RR) — разновидность компоновки автомобиля, при которой двигатель внутреннего сгорания располагается в задней части автомобиля, а ведущими являются задние колёса[1]. В отличие от задней среднемоторной, заднеприводной компоновки, центр масс двигателя располагается между задней осью и задним бампером автомобиля. Компоновка была распространена в подавляющем количестве легковых автомобилей в течение XX века, в настоящее время она сохранилась на транзитных автобусах[en] и автобусах дальнего следования (на низкопольных автобусах[en] не устанавливается приводной вал[en])[2].

Схема автомобиля с заднемоторной, заднеприводной компоновкой (ЗЗ)

Общая характеристикаПравить

Большая часть особенностей заднемоторной заднеприводной компоновки схожи с задней среднемоторной заднеприводной компоновкой. Размещение двигателя рядом с задней осью, которой передаётся крутящий момент, обеспечивает лучшую управляемость небольшим, лёгким и простым автомобилям, поскольку не возникает необходимости в использовании приводного вала[en], а дифференциал может быть встроен в трансмиссию (т. н. transaxle). Подобное преимущество есть и у автомобилей с переднемоторной, переднеприводной компоновкой.

Поскольку двигатель является самым тяжёлым компонентом автомобиля, размещение его ближе к задней оси приводит к смещению баланса веса всего автомобиля в ту точку и перераспределению. Соотношение веса в машинах с ПП-компоновкой — 65:35 (передняя—задняя часть), в машинах с ПЗ-компоновкой — 55:45, в машинах с СЗ-компоновкой — 45:55, в машинах с ЗЗ-компоновкой — 35:65. Вес сзади требует меньшего смещения баланса в сторону передних тормозов, поскольку нагрузка более ровно распределяется между всеми четырьмя колёсами при торможении. Более того, у ведущих колёс при ускорении будет лучше сцепление, что позволит им передавать больше энергии поверхности, а машине — быстрее разгоняться.

Недостатком подобной компоновки является тенденция к заносу (избыточной поворачиваемости), особенно при снижении скорости (когда задействуются тормоза или поднимается дроссельная заслонка, подробнее см. клевок газом[en]). Когда это происходит, то момент инерции приводит к тому, что вес, увеличившийся вдали от оси вращения (обычно от ведущих колёс), будет с большей вероятностью обеспечивать вращение (особенно при торможении). Это изначально заложенная в конструкции нестабильность, которая легко может спровоцировать занос, но преодолеть последствия которой в автомобиле с большим смещением баланса веса назад намного труднее, чем в автомобиле с меньшим смещением веса назад. При резком ускорении сниженный на переднюю ось вес ведёт к меньшему сцеплению, вследствие чего у машин с заднемоторной компоновкой могут наблюдаться проблемы в виде недостаточной поворачиваемости. В таком случае ЗЗ-компоновку можно рассматривать как более жёсткую по сравнению с ЗСЗ-компоновкой — с более резким торможением, более быстрым разгоном, избыточной поворачиваемостью и рисками заносов.

При офф-роуд-движении и движении с недостаточным сцеплением ЗЗ-компоновка обладает рядом преимуществ по сравнению с другими компоновками заднего или переднего привода. Вес смещается в область, где располагаются ведущие колёса и двигатель (как и в ПП-компоновке). Это улучшает сцепление ведущих колёс и снижает вероятность того, что ведомые колёса увязнут. Помимо этого, снижается вероятность потери сцепления как ведущих, так и ведомых колёс. По этой причине многие песчаные багги[en] создаются на основе Volkswagen Beetle. Относительная простота и сниженная масса по сравнению с полным приводом обеспечивают иногда преимущество заднеприводным машинам по сравнению с полноприводными[3].

Ещё одно отличие от задних среднемоторных заднеприводных автомобилей заключается в том, что в заднемоторной заднеприводной компоновке двигатель располагается за пределами колёсной базы. В связи с этим автомобиль лишается преимущества ЗСЗ-компоновки в лице небольшого крутящего момента, но для размещения пассажиров и багажа отводится больше места (хотя при этом его меньше, чем в переднемоторных заднеприводных). Поскольку обе оси находятся по одну сторону от двигателя, при ЗЗ-компоновке технически возможно управлять всеми четырьмя колёсами, в отличие от среднемоторного автомобиля. Наконец, во время движения позади двигателя находится воздух, что улучшает показатели для автомобилей с воздушным охлаждением (примерами таковых машин являются Volkswagen Beetle и Porsche 930, одна из редких машин с турбонаддувом и воздушным охлаждением). Для автомобилей с жидкостным охлаждением, однако, такая компоновка является недостатком, поскольку она требует либо повышенную подачу охлаждённой жидкости из установленного спереди радиатора (это увеличивает массу машины и сложность конструкции), либо переустановки радиатора сбоку или сзади, а также добавления воздуховода для компенсации низкого потока воздуха в задней части автомобиля.

В связи с трудностями управления, необходимости расширения свободного места и постоянного использования двигателей с жидкостным охлаждением в современных автомобилях многие автопроизводители отказались от ЗЗ-компоновки. Редким исключением стала компания Porsche, выпускавшая как классический Porsche 911, так и его переходные модели: в последующих моделях удалось сохранить преимущества заднемоторной, заднеприводной компоновки, но в то же время устранить недостатки с помощью различного электронного оборудования[4].

ИсторияПравить

Первым автомобилем с заднемоторной компоновкой надо считать Benz Patent-Motorwagen, созданный в 1885 году Карлом Бенцем, который одновременно стал и первым автомобилем в мире. В поисковый период развития автомобиля в 1890-х ЗЗ-компоновка пользовалась определённой популярностью в силу своей компактности и простоты, но в 1900-х была полностью вытеснена классической компоновкой и начала возрождаться уже только после Первой мировой войны.

Одним из первых автомобилей Межвоенного периода с ЗЗ-компоновкой стал престижный фастбек Tatra 77, разработанный Гансом Ледвинкой и выпущенный компанией Tatra в 1934 году, который предложил мировому автопрому революционную концепцию с аэродинамическим дизайном, заднемоторной компоновкой и воздушным охлаждением двигателя. Данная компоновка, кстати, сохранялась на легковых автомобилях марки Tatra вплоть до выхода в 1996 году последней модели Tatra 700 (выпуск прекращён в 1999-м). Впрочем, на самых поздних моделях T613 и T700 двигатель располагался над задней осью (несколько смещён к центру тяжести в салон), что позволило частично компенсировать избыточную управляемость при движении – основной недостаток автомобилей с ЗЗ-компоновкой.

В Германии в 1934 году компания Daimler-Benz также выпустила свой первый легковой автомобиль ЗЗ-компоновки – относительно недорогой Mercedes-Benz 130H[en]. Радикальная конструкция автомобилей Tatra 1930-х, сочетавших высокую скорость с относительно невысокой мощностью двигателя, повлияла на разработку в 1937 году Фердинандом Порше первой модели «народного автомобиля» (Kdf-38 или Volkswagen) с оппозитным двигателем или «боксером», который уже после Второй Мировой войны стал одним из самых наиболее продаваемых автомобилей в мире и задал тренд для микро- и малолитражных автомобилей с заднемоторной, заднеприводной компоновкой, который оставался актуальным вплоть до конца 1960-х[5]. В 1950-м предприятие Volkswagen AG выпустило лёгкий коммерческий автомобиль Volkswagen Typ 2 с вагонной компоновкой при которой водитель располагался над передней осью и уравновешивал вес разположенного в заднем свесе двигателя, а горб моторного отсека сзади компенсирована широкая боковая дверь. Данная концепция ЗЗ-компоновки получила окончательное оформление на традиционных моделях Volkswagen после выхода в 1961 году модели Volkswagen Typ 3 у которого относительно небольшая высота моторного отеска благодаря «боксеру» позволила выпустить модификацию Variant с кузовом типа универсал, у которого кроме обычного багажного отсека был ещё и багажник спереди. На более современных среднеразмерных моделях серии Volkswagen Typ 4 (VW 411 и VW 412) ЗЗ-компоновка сочеталась с таким прогрессивным решением как передняя подвеска типа Макферсон, но из-за Нефтяного кризиса 1973 года популярность неэкономичных и недостаточно хорошо управляемых автомобилей марки Volkswagen ЗЗ-компоновки рухнула и западногерманский производитель предпочёл перейти на модели с передним приводом.

Развитие спортивных моделей ЗЗ-компоновки фирмы Porsche началось в 1948 году с родстера Porsche 356 и продолжилось в серии Porsche 911, хотя в наши дни Porsche-911 и сочетает заднемоторнную компоновку с полным приводом. Так с момента выхода модели Porsche 993 все последующие Turbo-модели 911 стали выпускаться исключительно с полным приводом. ЗЗ-компоновка сохранилась у гоночных автомобилей GT2 (двойной турбодвигатель) и GT3[6].

В 1957–1973 гг. микролитражки ЗЗ-компоновки производила западногерманская компания NSU Motorenwerke (NSU Prinz, NSU Spider, Prinz 4/Prinz 1000, 1000TT/TTS и NSU Typ 110/1200), причём, модель NSU Spider стала в 1963 году первым в мире серийным автомобилем с роторно-поршневым двигателем Ванкеля или РПД.

С конца 1940-х микролитражные модели ЗЗ-компоновки начала массово производить французская компания Renault (4CV, Dauphine, Floride/Caravelle и R8/R10), которая делала их до 1973 года. Серия спортивных дорожных и гоночных автомобилей с ЗЗ-компоновкой выпускалась также французской компанией Alpine: кузов изготавливался из композитных материалов и использовал механические детали, изготавливавшиеся Renault. В 1961-1978 гг. массовую микролитражку ЗЗ-компоновки Simca-1000 выпускала французская компания SIMCA.

В Италии концерн FIAT начал выпуск микролитражек ЗЗ-компоновки в середине 1950-х (Fiat 600/Multipla, Fiat Nuova 500, Fiat 850, Fiat 126, Fiat 133 и Fiat 600T/850T/900/900E) которые производились до 1982 года.

Первый в США автомобиль ЗЗ-компоновки был выпущен в 1948 году – это был Tucker 48, но серийного производства этой модели компании Tucker Corporation развернуть не удалось. В 1959 году концерн General Motors начал выпуск модели Chevrolet Corvair, которая должна была конкурировать с набиравшим популярность VW 1200, однако, неудачная конструкция задней подвести в сочетании со сравнительно тяжёлым 6-цилиндровым двигателем привела к целой череде катастроф, а после скандальной книги Ральфа Нейдера «Опасен на любой скорости» репутация 33-компоновки оказалась подмоченной и после 1969 года таких автомобилей в США уже не производили.

В Японии в 1950-х – 1980-х массово выпускались микролитражки ЗЗ-компоновки: Hino Contessa[en], Honda N360/N600, Subaru Rex, Suzuki Fronte. В 1961–2012 гг. компания Subaru производила серию микропикапов и фургонов/микровэнов вагонной компоновки Sambar/Domingo с ЗЗ-компоновкой, причем, с поперечным расположением двигателя в заднем свесе, а с середины 1980-х и с полным приводом (версия 4WD).

В СССР в 1960 году на ЗАЗе было начато производство микролитражки ЗАЗ-965 «Запорожец», созданной безлицензионно по мотивам Fiat-600, которое продолжалось до 1969 года. В 1966 году её дополнила модель ЗАЗ-966, а в 1971-м – модернизированная ЗАЗ-968, выпуск которой в модификации ЗАЗ-968М продолжался Украиной до 1994 года. На базе автомобилей «Запорожец» были созданы многочисленные модификации социального назначения (для инвалидов с частично отсутствующими конечностями).

В 1964–1990 гг. в ЧССР выпускались легковые автомобили Škoda ЗЗ-компоновки, начиная с модели Škoda 1000 MB образца 1964 года и заканчивая линейкой Škoda 130/135/136[en].

В 1966 году в Великобритании микролитражку Hillman Imp с ЗЗ-компоновкой и кузовом типа хэтчбек выпустил концерн Rootes Group, но модель так и не смогда конкурировать с переднеприводной микролитражкой Mini и в 1975-м была снята с производства, так и оставшись единственным массовым английским автомобилем ЗЗ-компоновки.

В 1960-х, прежде всего в США, стали популярными пляжные спортивно-прогулочные автомобили типа багги, базировавшиеся на агрегатах VW Beetle. Такие автомобили мелкосерийно производятся до сих пор.

В ПНР и позже в Республике Польша по лицензии итальянского концерна FIAT в 1973-2000 гг. производилась микролитражка Polski Fiat 126p, ставшая самой популярной моделью производства этой страны в XX веке.

Ещё один производитель, выпускавший в начале 1980-х машины с ЗЗ-компоновкой — DeLorean Motor Company, ирландский производитель спортивного автомобиля DeLorean DMC-12. Для компенсации неравного распределения веса по осям (35:65), Джон Делореан установил задние колёса большего диаметра по сравнению с передними.

В 1990-х произошёл частичный ренессанс ЗЗ-компоновки в виде ситикаров Smart и Renault Twingo, который производили в трёх поколениях в 1994-2020 гг., но в конечном счёте эта модель была электрофицирована, т.е. стала электромобилем.

Неудачей окончился проект выпуска самого дешёвого автомобиля в мире (с розничной ценой $2100–$2500) с ЗЗ-компоновкой – индийского Tata Nano, представленного в 2008 году и выпускавшегося в 2009–2018 гг.[7]

СовременностьПравить

Заднемоторная, заднеприводная компоновка характерна для множества современных электромобилей: среди них выделяются Mitsubishi i-MiEV (снят с производства), BMW i3, Volkswagen ID.3, Smart Forfour и Tesla Model 3 (только заднеприводный вариант). Предполагается, что заднемоторная компоновка будет основной для электропикапов, например, серийного GMC Hummer EV[en] и перспективного Tesla Cybertruck.

Большая часть современных автобусов вагонной компоновки среднего, большого и особо большого классов, городского, пригородного и междугородного назначения также выполнены именно по заднемоторной схеме (применяется на автобусах с 1930-х): так, транзитный автобус[en] может быть полностью или частично (в передних двух третях) выполнен как низкопольных автобусах[en], что упрощает лицам с ограниченными возможностями вход в автобус. Компоновка «высокопалубных» туристических автобусов[en] и автобусов дальнего следования по силовой установке, в целом, такая же, однако, свободное пространство под полом используется преимущественно для размещения багажа, а иногда и для установки кондиционеров или даже спальных капсул.

Некоторые примерыПравить

Более подробный список см. здесь

ПримечанияПравить

  1. ÁGUEDA CASADO, EDUARDO, GARCÍA JIMÉNEZ, JOSÉ LUIS, GÓMEZ MORALES, TOMÁS, JOAQUÍN GONZÁLO GRACIA, MARTÍN NAVARRO, JOSÉ. Mecánica del vehículo. — Ediciones Paraninfo, S.A., 2014. — С. 122—256. — ISBN 9788428335850.
  2. 1965 Chevrolet Corvair
  3. Technical Anatomy, What is Rear Engine Layout And Know How Is It Beneficial?, January 5,2018
  4. Why Is The Chevrolet Corvair Such An Overlooked Classic?, By Andrew Golseth, February 12, 2016
  5. Откуда ноги растут // КоммерсантЪ Автопилот. — 2014. — 2 апреля (№ 4). — С. 32.
  6. Porsche 911: 52 years of staying true to its roots, First unveiled in 1963, the Porsche 911 has only ever been fully redesigned twice., Jonathan M. Gitlin, 8/18/2015
  7. Specifications of Tata's Nano (англ.). The Times of India (10 января 2008). Архивировано 12 октября 2008 года.