Передний привод - Front-wheel drive

Исторический 1934 год Citroën Traction Avant - название модели буквально означает передний привод, одна из прорывных новинок автомобиля.

Передний привод (ВПЕРЕД) является формой двигатель и коробка передач макет, используемый в автомобили, где двигатель движется вперед колеса Только. Большинство современных переднеприводных автомобилей имеют поперечный двигатель, а не обычные продольный двигатель расположение обычно встречается в задний привод и полноприводный автомобиль транспортных средств.

Расположение двигателя и трансмиссии

Безусловно, наиболее распространенная компоновка для переднеприводного автомобиля - это двигатель и трансмиссия в передней части автомобиля, установленные поперечно.^[1]

Другие варианты переднего привода, которые иногда производились, включают продольно установленный передний двигатель, средний двигатель и задний двигатель.

История

До 1900 г.

Эксперименты с переднеприводными автомобилями относятся к началу автомобиль. По разным данным, где-то между 1895 и 1898 гг. Gräf & Stift построил вуатурка с одноцилиндровым Де Дион-Бутон двигатель установлен в передней части автомобиля, питает переднюю часть ось. Таким образом, это был первый в мире переднеприводный автомобиль. автомобиль, но массового производства он никогда не производился, когда-либо была сделана всего одна копия. В 1898 г. Латиль во Франции разработала переднеприводную систему для моторизованных телег.

Société Parisienne - Комбинация Victoria

1898-1901 Виктория Комбинация

1898-1901 Виктория Комбинация

В 1898/9 французский производитель Société Parisienne запатентовали концепцию переднеприводного сочлененного автомобиля, который они изготовили как Виктория Комбинация. Он имел мощность 1,75 или 2,5 лошадиных силы (1,30 или 1,86 кВт). Де Дион-Бутон двигатель или с водяным охлаждением мощностью 3,5 лошадиных силы (2,6 кВт) Астра двигатель. Двигатель был установлен на передней оси и вращался с помощью румпеля.^[2]^[3]^[4]^[5] Название Victoria Combination описывало легкий двухместный прицеп, обычно известный как Victoria, в сочетании с задней осью и приводным механизмом от трехколесного мотора, который был помещен впереди для обеспечения привода на передние колеса.^[3]^[4]^[5] Он также известен как Эврика.

К 1899 году Victoria Combinations участвовали в автомобильных соревнованиях, таких как 371 км Париж -Сен-Мало гонки, финишировав 23-м в общем зачете и вторым (последним) в классе.^[6] В октябре комбайн Victoria выиграл свой класс в гонках Париж-Рамбуйе-Париж, преодолев 100-километровую дистанцию со скоростью 26 км / ч (16 миль в час).^[4]^[5] В 1900 году он прошел без остановок 240 километров (150 миль) со скоростью 29 км / ч (18 миль в час).^[2]

Когда производство прекратилось в середине 1901 года, было продано более 400 экземпляров по 3000 франков (около 600 долларов) каждая.^[4]^[5]

1900–1920

Дж. Уолтер Кристи из Соединенные Штаты запатентовал конструкцию переднеприводного автомобиля, первый прототип которого построил в 1904 году.^[7] Он продвигал и демонстрировал автомобиль, участвуя в гонках на различных скоростных трассах в Соединенных Штатах, и даже участвовал в гонках 1906 года. Кубок Вандербильта^[8] и Гран-при Франции. В 1912 году он начал производство колесных тракторов с пожарными машинами, в которых использовалась его переднеприводная система, но из-за отсутствия продаж это предприятие провалилось.

1920–1930

1925 Miller 122 Indianapolis 500 переднеприводный гонщик

Следующим применением переднего привода стал наддув. Алвис 12/50 гоночный автомобиль, разработанный Джордж Томас Смит-Кларк и Уильям М. Данн из Alvis Cars из объединенное Королевство. Этот автомобиль был введен в 1925 г. Kop Hill Climb в Принцы Рисборо в Бакингемшир 28 марта 1925 г. Гарри Арминиус Миллер из Меномони, Висконсин разработал Миллер 122 переднеприводный гоночный автомобиль, который вошел в 1925 Индианаполис 500, который проходил в Автодром Индианаполиса в субботу, 30 мая 1925 г.^[9]

Тем не менее, идея переднего привода осталась без внимания за пределами гоночной арены, поскольку ни один крупный автопроизводитель не пытался сделать то же самое для серийных автомобилей. Рыночные эксперименты в Соединенных Штатах были оставлены на усмотрение небольших предприятий, таких как Ruxton (200 машин в 1929 г.), Шнур L-29 1929 года. Ни один из производителей автомобилей не добился особых успехов на открытом рынке. Alvis Cars представила коммерческую модель Alvis 12/50 с передним приводом в 1928 году, но она также не имела успеха.^[10]

1930–1945

Переднеприводная компоновка MF с двигателем за трансмиссией в 1930-е гг. Renault Эта конфигурация широко использовалась в 1980-е годы.

Первое успешное потребительское приложение появилось в 1929 году. BSA (Birmingham Small Arms Company) выпустила уникальный переднеприводный трицикл BSA. Производство продолжалось до 1936 года, когда были доступны спортивные и туристические модели. В 1931 г. DKW F1 из Германия дебютировал. Бакминстер Фуллер принял заднеприводный, передний привод на свои три Автомобиль Dymaxion прототипы. За ним последовали и другие немецкие автопроизводители: Stoewer предложили машину с передним приводом в 1931 г. Адлер в 1932 г. и Audi в 1933 году. В 1934 году очень успешный Тракшн Авант автомобили были представлены Citroën из Франция.^[1] В Шнур 810 Соединенные Штаты в конце 1930-х годов справлялись несколько лучше, чем его предшественник десятью годами ранее. Эти автомобили имели компоновку, в которой двигатель размещался позади трансмиссии, вращаясь «назад» (за исключением шнура, который приводил трансмиссию в движение от передней части двигателя). Базовая переднеприводная компоновка обеспечивает крутые повороты, а лучшая развесовка создает «положительные характеристики управляемости» за счет низкой полярная инерция и относительно благоприятное распределение веса.^[11] (Самый тяжелый компонент находится около центра автомобиля, поэтому основной компонент его момент инерции относительно низко). Еще один результат этой конструкции - удлиненное шасси. После 1930-х годов от переднеприводного автомобиля в течение следующих двадцати лет по большей части отказались.^[1]

1945–1960

1959 год Мини с поперечным двигателем

Поперечная переднеприводная компоновка FF, впервые использованная в Мини на сегодняшний день является наиболее распространенным на рынке легковых автомобилей.

Передний привод продолжился с 1948 года. Citroën 2CV, где с воздушным охлаждением легкий алюминий плоский близнец двигатель был установлен впереди передних колес, но использовался тип Hooke универсальный шарнир шарниры карданного вала, а 1955 г. Citroën DS, с участием средний двигатель макет. Panhard Франции, DKW Германии и Saab Швеции предлагали исключительно переднеприводные автомобили, начиная с 1948 г. Saab 92.

В 1946 г. Ллойд Карс Английская автомобильная компания выпустила переднеприводный родстер, Ллойд 650. Двухтактный двухцилиндровый двигатель устанавливался поперечно спереди и соединялся с передними колесами через четырехступенчатую синхронизированную коробку передач. Высокая цена и невысокие характеристики обрекли его производство. С 1946 по 1950 год было произведено всего 600 единиц.

В 1946 г. в Италии англ. Антонио Фессия создал свой Cemsa Caproni F11, произведенный в 7 экземплярах, его новаторство заключалось в создании удачной комбинации с оппозитным двигателем (плоская четверка) на специальной раме с особенно низким центром тяжести. Из-за послевоенных финансовых проблем Cemsa не смогла продолжить производство, но проект был возобновлен, когда Lancia в 50-е гг. В 1954 году Альфа-Ромео экспериментировала со своим первым переднеприводным компактным автомобилем под названием «33» (не имеющим отношения к спортивному автомобилю с аналогичным названием «33»). Он имел такое же поперечное расположение с передним расположением двигателя, что и современные переднеприводные автомобили. Он даже напоминал уменьшенную версию своего популярного Альфа Ромео Джулия. Однако из-за финансовых трудностей в послевоенной Италии 33 так и не пошли в производство. Если бы Alfa-Romeo удалось произвести 33 автомобиля, она бы предшествовала Mini как первый «современный» европейский компактный автомобиль с передним приводом.

В 1955 году одним из первых японских производителей, использовавших передний привод с поперечно установленным двигателем, был Сузуки Сузулайт, который был небольшой "городской" автомобиль, названный кей автомобиль на японском языке.

В Восточной Германии производные от DKW Trabant и Wartburg, а также IFA F9 имели передний привод. У Trabant был как несущий кузов, так и поперечно расположенный двигатель, в некотором роде современный дизайн.

В 1959 г. Остин Мини был запущен Британская моторная корпорация, разработано Алек Иссигонис в ответ на первый «нефтяной кризис» 1956 г. Суэцкий кризис, и бум в пузырь автомобили что последовало. Это был первый серийный переднеприводный автомобиль с с водяным охлаждением рядный четырехцилиндровый двигатель установлен поперечно. Это позволило использовать восемьдесят процентов плана этажа для пассажиров и багажа. Большинство современных автомобилей используют эту конфигурацию. Его прогрессивная независимая подвеска с резиновыми рессорами, низкий центр тяжести и колеса на каждом углу с радиальными шинами позволили значительно улучшить сцепление с дорогой и управляемость по сравнению со всеми, кроме самых дорогих автомобилей на рынке. Он использовал GKN разработан шарнир равных угловых скоростей приводной вал универсальные шарниры. В Mini возродили использование переднего привода, от которого в значительной степени отказались с 1930-х годов.^[1]

1960–1975

1960-е Renault 4 подвижное шасси с коробкой передач впереди двигателя

Переднеприводная компоновка FF, используемая на Audi и Subaru

Поперечно расположенный двигатель в сочетании с передним приводом стал популярен в 1959 году. Мини; там трансмиссия была встроена в отстойник двигателя, и привод передавался на него через набор первичных шестерни. Другой вариант концепции трансмиссии был использован Simca В 1960-х годах двигатель и трансмиссия оставались на одной линии, но были установлены поперечно и с карданными валами разной длины. Это зарекомендовавшая себя модель, на которой сейчас базируются почти все современные переднеприводные автомобили. Пежо и Renault на их совместно разработанном двигателе малых автомобилей 1970-х годов, где 4-цилиндровый блок был наклонен, чтобы уменьшить общую высоту двигателя с трансмиссией под ним (Двигатель PSA X ). Из-за тенденции этой компоновки генерировать нежелательный "вой" передачи она вышла из моды. Также замена сцепления потребовала снятия двигателя.

В 1960 г. Lancia мог развить проект CemsaF11 Антонио Фессии с инновационным Lancia Flavia впервые с мотором Boxer на вспомогательной раме для снижения центра тяжести. Эта схема продолжалась в Lancia до 1984 года с окончанием производства Lancia Gamma и успешно клонирован до сегодняшнего дня Subaru. Lancia Однако также сделал передний привод своим флагом даже в спортивных автомобилях как победитель ралли, Lancia Fulvia, а затем и крупномасштабные модели с отличными дорожными качествами и характеристиками, включая Lancia Beta, Lancia Delta, Lancia Thema в том числе мощный Lancia Thema 8.32 с двигателем Феррари и все последующие модели. Ford представил своим европейским покупателям передний привод в 1962 году. Таунус P4. 1965 год Триумф 1300 был спроектирован вокруг продольного двигателя с трансмиссией под ним. Audi с 1970-х годов также использовала продольно установленный двигатель, подвешенный над передними колесами. Audi - один из немногих производителей, которые до сих пор используют именно эту конфигурацию. Это позволяет использовать одинаковые по длине полуоси и легкое добавление полный привод, но имеет недостаток, заключающийся в том, что затрудняет достижение распределения веса 50/50 (хотя в полноприводных моделях это исправляют, устанавливая коробку передач в задней части коробка передач ). В Subaru 1000 появился в 1966 году с использованием переднего привода в паре с квартира-4 двигатель с карданными валами равной длины, отходящими от трансмиссии, что позволило решить некоторые проблемы, связанные с некоторой сложностью и несбалансированностью трансмиссии в моторном отсеке - Альфа Ромео Альфасуд (и его замена, 1983 г. Альфа 33 так же хорошо как Альфа 145/146 до конца 1990-х годов) также использовали ту же компоновку.

Honda также представила несколько небольших переднеприводных автомобилей с N360 и N600, то Z360 и Z600 в 1967 г. Honda 1300 в 1969 г. Honda Civic в 1972 г. и Honda Accord в 1976 г.

Также в 1970-х и 1980-х годах Двигатели Douvrin используется в более крупных Renaults (20, 21, 25 и 30) использовали эту продольную «переднюю» компоновку. Первое поколение Saab 900, выпущенный в 1978 году, также использовал продольный двигатель с трансмиссией снизу с косозубыми шестернями. 1966 год Oldsmobile Toronado был первым переднеприводным автомобилем в США со времен Шнур 810. Он использовал продольное расположение двигателя для своего V8 в сочетании с необычной «раздельной» трансмиссией, которая поворачивала мощность двигателя на 180 градусов. Затем мощность передавалась на дифференциал, установленный на картере коробки передач, от которого полуоси передавали ее на колеса. Трансмиссия была установлена по центру колес для лучшего распределения веса, хотя это подняло двигатель, что потребовало пониженных систем впуска.

Giacosa инновации

Малоизвестный за пределами Италии, Примула сегодня известен прежде всего инновационной компоновкой современных автомобилей эконом-класса.
– Hemmings Motor News,^[12]

Этот MPV Active Tourer хочет быть более стабильным, чем BMW M3, и использует Данте Джакоза-узор Переднеприводная компоновка уплотняет механические части и экономит место для людей при уменьшенной общей длине того, что, несомненно, станет серийным кроссовером с высоким седаном 1-й серии.
– Роберт Камберфорд, Автомобильный журнал, март, 2013 г.^[13]

На переднеприводную конструкцию сильно повлиял успех небольших недорогих автомобилей, особенно британских. Мини. Разработано Алек Иссигонис Благодаря компактному расположению трансмиссии и двигателя трансмиссия и двигатель разделяли общий масляный картер - несмотря на несопоставимые требования к смазке - и радиатор двигателя был установлен сбоку от двигателя, вдали от потока свежего воздуха и втягивал нагретый, а не холодный воздух к двигателю. . Компоновка часто требовала снятия двигателя для обслуживания сцепления.^[14]

Данте Джакоза Разработан Fiat 128

Разработано Данте Джакоза, то Fiat 128 имел поперечно установленный двигатель с приводными валами разной длины и инновационным механизмом выключения сцепления - устройство, которое Fiat стратегически протестировала на предыдущей серийной модели, Примула от его менее критичной для рынка дочерней компании, Autobianchi.

Готовая к производству в 1964 году, Primula имела зубчатая передача смещение от дифференциал и бортовая передача с разной длиной приводные валы. Компоновка позволила расположить двигатель и коробку передач рядом без совместного использования смазочной жидкости, при этом охлаждающий вентилятор был направлен на поток свежего воздуха. Используя Primula в качестве испытательного стенда, Fiat смог в достаточной мере устранить недостатки компоновки, в том числе неравномерную передачу мощности из стороны в сторону, неравномерный износ шин и потенциальную опасность. крутящий момент, тенденция к силе одного только двигателя, чтобы управлять автомобилем при резком ускорении.

После 128 Fiat еще раз продемонстрировал гибкость компоновки, перенастроив трансмиссию 128 как среднемоторную компоновку для Fiat X1 / 9. Компактная и эффективная компоновка Giacosa - поперечно расположенный двигатель с трансмиссией, установленной рядом с двигателем, приводящим в движение передние колеса через смещенную главную передачу и приводные валы разной длины в сочетании с Стойки МакФерсон и независимо расположенный радиатор - впоследствии стал обычным явлением у конкурентов^[15] и, возможно, отраслевой стандарт.^[16]

1975–1990

В Средняя корпоративная экономия топлива Стандарт привел к массовому переходу автомобилей в США на передний привод. Изменения начались в 1978 году, когда были представлены первые автомобили с поперечным расположением двигателя американского производства. Плимут Горизонт и Додж Омни (на основе европейского дизайна Simca Horizon ),^[17] за которым последовал 1980 Chevrolet Citation Между тем, европейские автопроизводители, перешедшие на переднеприводные десятилетия назад, начали гомогенизировать расположение двигателей только в этом десятилетии, оставив Audi (и Фольксваген ) наедине с переднеприводной Audi - продольной компоновкой двигателя. За годы до этого это был самый распространенный макет в Европе, с примерами вроде Citroen DS, Renault 12, Renault 5, Renault 25 (предок Chrysler LH) Альфа Ромео 33, Фольксваген Пассат и др. этот переход можно проиллюстрировать на примере Renault 21 который предлагался с разными конфигурациями двигателей. 1,7-литровая версия имела двигатель, установленный «восток-запад» (поперечно), но у Renault не было коробки передач, подходящей для более мощного поперечного двигателя: соответственно, более быстрые версии имели двигатели с продольной установкой (север-юг).

За счет уменьшения веса трансмиссии и потребности в пространстве автомобили можно было сделать меньше и эффективнее без ущерба для ускорения. Интеграция трансмиссии с поперечной, а не продольной компоновкой, наряду с цельной конструкцией и использованием шарнирных ведущих мостов с постоянной скоростью, наряду с передним приводом превратилась в современный автомобиль массового рынка. Некоторые предполагают, что внедрение современных Фольксваген Гольф в 1974 году от традиционного американского конкурента, а также выпуск модели 1973 года. Honda Civic, а 1976 Honda Accord послужило тревожным сигналом для «большой тройки» (только Chrysler уже производил переднеприводные автомобили на своих предприятиях за пределами Северной Америки). GM был еще позже с 1979 Vauxhall Astra /Опель Кадетт. Несвободный импорт были ли американские автопроизводители первой реакцией на возросший спрос на экономичные автомобили. Популярность переднего привода начала набирать обороты, с 1981 г. Форд Эскорт, 1982 год Nissan Sentra, а 1983 Тойота Королла. Передний привод стал нормой для автомобилей среднего размера, начиная с 1982 года. Chevrolet Знаменитости, 1982 Toyota Camry, 1983 Dodge 600, 1985 Nissan Maxima, 1986 Honda Legend, и 1986 Ford Taurus. К середине 1980-х годов большинство японских моделей с задним приводом были переднеприводными, а к середине 1990-х годов большинство американских брендов продавали лишь несколько моделей с задним приводом.

1990 – настоящее время

В Шевроле Кобальт, автомобиль с передним приводом выпуска с 2004 по 2010 гг.

В подавляющем большинстве автомобилей с передним приводом сегодня используется поперечно установленный двигатель с трансмиссией, установленной на конце, привод передних колес через карданные валы, соединенные через шарниры равных угловых скоростей (ШРУС), а также гибкий охлаждающий вентилятор с электронным управлением.^[1] Эта конфигурация была впервые предложена Данте Джакоза в 1964 году Autobianchi Primula и популяризируется Fiat 128.^[18] Fiat рекламировал в своей рекламе, что механические элементы занимают только 20% объема автомобиля и что Энцо Феррари водил 128 в качестве своего личного автомобиля.^[15] В 1959 Mini использовалась принципиально другая компоновка с трансмиссией в поддоне, а охлаждающий вентилятор забирал горячий воздух из своего бокового положения.

Volvo Cars после 900-й серии сменил весь модельный ряд на передний привод. Шведские инженеры компании заявили, что расположенные поперечно двигатели позволяют увеличить площадь зоны деформации при лобовом столкновении. Американские автопроизводители теперь переходят на более крупные модели (такие как Chrysler 300 и большая часть Кадиллак модельный ряд) вернулся к заднему приводу.^[19]^[20] К началу 1990-х годов в Северной Америке было относительно мало автомобилей с задним приводом; Chrysler К 1990 году модельный ряд автомобилей был полностью переднеприводным. В 1996 году GM последовала его примеру. B-тело линия была прекращена, где ее спортивные автомобили (Camaro, Firebird, Corvette) были единственными проданными заднеприводными автомобилями; к началу 2000-х гг. Chevrolet Corvette и Кадиллак Катера были единственными заднеприводными автомобилями, предлагаемыми General Motors до появления Платформа Sigma. После прекращения использования платформы Ford Panther (за исключением Mustang) автомобили Ford (включая фургон Transit Connect), выпускаемые с 2012 модельного года по настоящее время, являются переднеприводными; его платформа D3 (основанная на платформе Volvo) имеет дополнительный полный привод.

Записи

Nissan GT-R LM Nismo.

В Nissan GT-R LM Nismo гоночный автомобиль является самым мощным переднеприводным автомобилем, его двигатель внутреннего сгорания развивает мощность примерно 500 л.с. (370 кВт; 510 л.с.), в то время как система маховика должна иметь дополнительную мощность примерно 750 л.с. (560 л.с.) кВт; 760 л.с.). Это составляет в общей сложности 1250 л.с. (930 кВт; 1270 л.с.). Мощность от маховика должна была распределяться между передними и задними колесами, что делало автомобиль в этой конфигурации полноприводным. Однако из-за ненадежности машина ехала без маховика и с 500 л.с., управляя только передними колесами.
- Однако 1970-е гг. Oldsmobile Toronado до сих пор остается самым мощным серийным переднеприводным автомобилем, разрешенным к использованию на улице, с вариантом W-34 мощностью 400 л.с. (298 кВт).
Производство Додж Неон SRT-4 от RaceDeck Racing побила рекорд наземной скорости в своем классе на Bonneville Salt Flats в Юта 16 августа 2006 года. Ведомый Йоргеном Моллером-младшим, рекорд был установлен на средней скорости 221 миль в час для обоих пробегов на дистанции в пять миль.