Автокөліктің құрылымы: қозғалтқыштың артқа орталық орналасуы

Кіріспе

Автомобиль дизайнында автомобильдің орналасуы

Автомобиль дизайнында RMR, яғни артқы орта қозғалтқыш, артқы жетек – бұл артқы дөңгелектерді ауырлық орталығы артқы осьтің алдына орналастырылған қозғалтқышпен басқаратын, демек жолаушылар бөлімінің артында орналасқан конструкция. Бүгінде көбінесе «RMR» деп аталады, себебі кейбір спорттық немесе жоғары өнімділікке бағытталған алдыңғы қозғалтқышты автомобильдер де «орта қозғалтқышты» деп есептеледі, өйткені негізгі қозғалтқыш массасы алдыңғы осьтің артында болады. RMR конструкциясындағы автомобильдер бұрын (шамамен 1990 жылға дейін) MR, яғни орта қозғалтқыш, артқы жетек деп аталатын, себебі алдыңғы және ортада орналасқан қозғалтқыштар арасындағы айырмашылық көбінесе талқыланбайтын. Толық артқы қозғалтқыштың орналасуынан өзгеше, қозғалтқыштың массалық орталығы артқы осьтің алдында орналасады. Бұл конструкция әдетте салмақтың тиімді таралуы үшін таңдалады. Автомобильдің ең ауыр бөлігін дөңгелек аралығының ішіне орналастыру тік осьтегі айналу инерциясын азайтады, бұрылуды жеңілдетеді. Сонымен қатар, салмақтың 50/50 пайызға жуық бөлінуі, артқы салмақтың сәл басымдығы, өте жақсы тепе-теңдік береді, үдеу кезінде артқы жетекке жеткілікті салмақ түсіреді, ал тежеу кезінде салмақты біркелкі бөліп, төрт доңғалақты да тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. RMR конструкциясында әдетте төменгі бағытта жүруге бейімділік азырақ. Дегенмен, алдыңғы дөңгелектерге салмақ аз болғандықтан, үдеу кезінде автомобильдің алдыңғы бөлігі көтерілуге бейім болуы мүмкін және төменгі бағытта жүруге ұшырауы да мүмкін. Көптеген артқы қозғалтқышты конструкциялар тарихи түрде кішкентай көліктерде қолданылған, себебі артқы жағында орналасқан қозғалтқыштың салмағы үлкен автомобильдің басқаруын нашарлатады, оны «құйрық ауыр» етеді, бірақ бұл әсер артқы осьтің артына орналасқан қозғалтқыштарда көбірек байқалады. Бұл конструкцияны таңдауда төмен полярлық инерцияның маңызды екені ескеріледі. Орта қозғалтқышты конструкция орталық кеңістікті де пайдаланады, сондықтан ол көбінесе 2+2 конструкцияларын қоспағанда, бір қатарлы орындықтары бар спорттық автомобильдер үшін ғана тиімді. Сонымен қатар, кейбір микрокөліктер де осы конструкцияны қолданады, кішкентай, төменгі қозғалтқыш артқы дөңгелектердің үстіндегі тегіс жүк еденінің астында орналасады. Бұл кабинаны автомобильдің алдыңғы жағына жылжытуға мүмкіндік береді, осылайша жүк тиеу аумағын көбейтіп, жүк тиеу тереңдігін сәл азайтады. Қазіргі жарыс машиналарын да RMR конструкциясы жиі қолданылады және ол көбінесе «орта қозғалтқыш» дегенмен синоним болып табылады. Салмақтың таралуы мен автомобильдің жақсы динамикалық қасиеттерін ескере отырып, бұл конструкция ашық дөңгелекті Formula жарыс машиналарын (мысалы, Formula One және IndyCar) және сонымен қатар арнайы салынған спорттық жарыс машиналарын жасауда кеңінен қолданылады. Бұл конструкция 1950 жылдарғы кішкентай қозғалтқышты микрокөліктерде де жиі кездесетін, онда қозғалтқыштар көп орынды иеленбеген. Мотоспорттағы табыстарының арқасында RMR платформасы көптеген жол жүретін спорттық автомобильдерде дизайн, техникалық қызмет көрсету және жүк кеңістігінің жетіспеушілігіне қарамастан кеңінен қолданылады. Ұқсас орта қозғалтқыш, төрт дөңгелекті жетек конструкциясы көптеген бірдей артықшылықтарды береді және кейбір суперкарларда және B тобындағы раллилік машиналарда сияқты қосымша сүйреу қажет болған кезде қолданылады.

In automotive design, an RMR, or rear mid engine, rear wheel drive layout is one in which the rear wheels are driven by an engine placed with its center of gravity in front of the rear axle, and thus right behind the passenger compartment. Nowadays more frequently called 'RMR', to acknowledge that certain sporty or performance focused front engined cars are also "mid engined", by having the main engine mass behind the front axle, RMR layout cars were previously (until ca. the 1990) just called MR, or mid engine, rear wheel drive layout), because the nuance between distinctly front engined vs. front mid engined cars often remained undiscussed. In contrast to the fully rear engine, rear wheel drive layout, the center of mass of the engine is in front of the rear axle. This layout is typically chosen for its favorable weight distribution. Placing the car's heaviest component within the wheelbase minimizes its rotational inertia around the vertical axis, facilitating turn in or yaw angle. Also, a near 50/50% weight distribution, with a slight rear weight bias, gives a very favorable balance, with plenty of weight on the driven rear axle under acceleration, while distributing the weight fairly evenly under braking, thereby making optimal use of all four wheels to decelerate the car rapidly as well. The RMR layout generally has a lower tendency to understeer. However, since there is less weight over the front wheels, under acceleration the front of the car can be prone to lift and still have understeer. Most rear engine layouts have historically been used in smaller vehicles, because the weight of the engine at the rear has an adverse effect on a larger car's handling, making it 'tail heavy', although this effect is more pronounced with engines mounted behind the rear axle. It is felt that the low polar inertia is crucial in selection of this layout. The mid engined layout also uses up central space, making it generally only practical for single seating row sports cars, with exception to a handful of 2+2 designs. Additionally, some microtrucks use this layout, with a small, low engine beneath a flat load floor above the rear wheel wells. This makes it possible to move the cab right to the front of the vehicle, thus increasing the loading area at the expense of slightly reduced load depth. In modern racing cars, RMR is a common configuration and is usually synonymous with "mid engine". Due to its weight distribution and the favorable vehicle dynamics it produces, this layout is heavily employed in open wheel Formula racing cars (such as Formula One and IndyCar) as well as most purpose built sports racing cars. This configuration was also common in smaller engined 1950s microcars, in which the engines did not take up much space. Because of successes in motorsport, the RMR platform has been commonly used in many road going sports cars despite the inherent challenges of design, maintenance and lack of cargo space. The similar mid engine, four wheel drive layout gives many of the same advantages and is used when extra traction is desired, such as in some supercars and in the Group B rally cars.

Тарих

1900 жылғы NW Rennzweier – ортада қозғалтқышы және артқы дөңгелектері бар алғашқы жарыс машиналарынң бірі. Басқа белгілі тарихи мысалдардың бірі – 1923 жылғы Benz Tropfenwagen. Ол 1921 жылы Daimler компаниясында жұмыс істеген австриялық инженер Эдмунд фон Румплер жасаған Rumpler Tropfenwagen деген бұрынғы үлгіге негізделген. Benz Tropfenwagen-ді Фердинанд Порше Вилли Вальб пен Ханс Нибельмен бірге жобалаған. Ол 1923 және 1924 жылдары жарысқа қатысып, Монцада өткен Италия Гран-присінде төртінші орынды иеленді. Кейін Фердинанд Порше 1930 жылдардағы Auto Union Grand Prix машиналарының дизайнында ортадағы қозғалтқыш тұжырымдамасын пайдаланды, олар алғашқы RMR жарыстарында жеңіске жетті. Олар өз уақытынан ондаған жылдар бұрынғы болды, бірақ 1939 және 1947 жылдар аралығында MR Miller Specials бірнеше рет Индианаполисте жарысқан. 1953 жылы Porsche кішкентай және жаңа RMR 550 Spyder-ді көрсетті, ал бір жыл ішінде ол үлкен машиналарға қарсы кіші спорттық және төзімділік жарысы машиналары класында жеңіске жетті, бұл жақсы нәрселердің белгісі болды. 1958 жылы 718 да осыған ұқсас болды. Бірақ 1950 жылдардың соңында ғана RMR Гран-приде (қазіргі «Формула-1») Купер Климакс (1957) түрінде пайда болды, одан кейін BRM және Lotus машиналары келді. Ferrari және Porsche жақын арада Grand Prix RMR сынақтарын жасады, бірақ бастапқыда үлкен жетістікке жете алмады. Ортадағы қозғалтқыш дизайны 1961 жылы Купер автомобиль компаниясы арқылы Индианаполиске қайта келді, Джек Брэбхам үшінші орынға дейін көтеріліп, тоғызыншы орынды иеленді. Купер қайта оралмады, бірақ 1963 жылдан бастап Brabham, Lotus және Lola сияқты британдық конструкторлар жасаған ортадағы қозғалтқыштары бар машиналар үнемі жарысқа қатысты, ал 1965 жылы Lotus өздерінің Type 38 машинасымен Индиде жеңіске жетті. Артындағы ортадағы қозғалтқыштар Isetta немесе Zündapp Janus сияқты микроавтомобильдерде кеңінен қолданылды. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін алғашқы артқы ортадағы қозғалтқышпен жабдықталған автомобиль – 1962 жылғы (Rene) Bonnet / Matra Djet, ол 1108 см³ Renault Sierra қозғалтқышын және FWD Renault Estafette фургонының трансмиссиясын пайдаланды. 1967 жылға дейін шамамен 1700 дана салынды. Одан кейін алғашқы De Tomaso, Vallelunga келді, ол тоналған Ford Cortina 1500 Kent қозғалтқышын Hewland берілістері бар VW трансмиссиясымен біріктірді. 1963 жылы Туринде көрсетілген, 1964-68 жылдары 58 дана салынды. Осыған ұқсас машина – 1966 жылдан 1975 жылға дейін жасалған Renault қозғалтқышы бар Lotus Europa. Соңында, 1966 жылы Lamborghini Miura – жоғары өнімділікке ие, ортада қозғалтқышы және артқы дөңгелектері бар алғашқы жол машинасы болды. Miura тұжырымдамасы сол кездегі жарыс машинасы технологиясын қолданатын үлкен турды жолға шығару болды; сондықтан Miura артқы дөңгелектер арасында көлденең орнатылған V12 қозғалтқышымен жабдықталды, ол беріліс қорабымен және дифференциалмен байланысты болды. Бұл сол кездегі өте инновациялық спорттық автомобиль болды, өйткені оның барлық бәсекелестері (артқы қозғалтқышты Porsche-терден басқа), Ferrari-ден Aston Martin-ге дейін, дәстүрлі алдыңғы қозғалтқышты және артқы дөңгелекті турлар болды. Pontiac Fiero – 1984 жылдан 1988 жылға дейін General Motors компаниясының Pontiac бөлімшесімен жасалған ортада қозғалтқышы бар спорттық автомобиль. Fiero 1926-1938 жылдардағы купелерден бастап алғашқы екі орындық Pontiac болды, сонымен қатар АҚШ өндірушісі құрамында ортада қозғалтқышы бар жаппай өндірілген алғашқы спорттық автомобиль болды.

The 1900 NW Rennzweier was one of the first race cars with mid engine, rear wheel drive layout. Other known historical examples include the 1923 Benz Tropfenwagen. It was based on an earlier design named the Rumpler Tropfenwagen in 1921 made by Edmund von Rumpler, an Austrian engineer working at Daimler. The Benz Tropfenwagen was designed by Ferdinand Porsche along with Willy Walb and Hans Nibel. It raced in 1923 and 1924 and was most successful in the Italian Grand Prix in Monza where it stood fourth. Later, Ferdinand Porsche used mid engine design concept towards the Auto Union Grand Prix cars of the 1930s which became the first winning RMR racers. They were decades before their time, although MR Miller Specials raced a few times at Indianapolis between 1939 and 1947. In 1953 Porsche premiered the tiny and altogether new RMR 550 Spyder and in a year it was notoriously winning in the smaller sports and endurance race car classes against much larger cars a sign of greater things to come. The 718 followed similarly in 1958. But it was not until the late 1950s that RMR reappeared in Grand Prix (today's "Formula One") races in the form of the Cooper Climax (1957), soon followed by cars from BRM and Lotus. Ferrari and Porsche soon made Grand Prix RMR attempts with less initial success. The mid engined layout was brought back to Indianapolis in 1961 by the Cooper Car Company with Jack Brabham running as high as third and finishing ninth. Cooper did not return, but from 1963 on British built mid engined cars from constructors like Brabham, Lotus and Lola competed regularly and in 1965 Lotus won Indy with their Type 38. Rear mid engines were widely used in microcars like the Isetta or the Zündapp Janus. The first rear mid engined road car after WW II was the 1962 (Rene) Bonnet / Matra Djet, which used the 1108cc Renault Sierra engine, mated to the transaxle from the FWD Renault Estafette van. Nearly 1700 were built until 1967. This was followed by the first De Tomaso, the Vallelunga, which mated a tuned Ford Cortina 1500 Kent engine to a VW transaxle with Hewland gearsets. Introduced at Turin in 1963, 58 were built 1964–68. A similar car was the Renault engined Lotus Europa, built from 1966 to 1975. Finally, in 1966, the Lamborghini Miura was the first high performance mid engine, rear wheel drive road car. The concept behind the Miura was that of putting on the road a grand tourer featuring state of the art racing car technology of the time; hence the Miura was powered by a V12 transversely mounted between the rear wheels, solidal to the gearbox and differential. This represented an extremely innovative sportscar at a time when all of its competitors (aside from the rear engined Porsches), from Ferraris to Aston Martins, were traditional front engined, rear wheel drive grand tourers. The Pontiac Fiero was a mid engined sports car that was built by the Pontiac division of General Motors from 1984 to 1988. The Fiero was the first two seater Pontiac since the 1926 to 1938 coupes, and also the first mass produced mid engine sports car by a U. S. manufacturer.