Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Конструкция автомобиля, в которой двигатель расположен между передней и задней осями.
Automobile design in which the engine is placed between the front and rear axles
В автомобилестроении компоновка со среднемоторным расположением описывает размещение двигателя автомобиля перед задней осью, но позади передней оси.
In automotive engineering, a mid engine layout describes the placement of an automobile engine in front of the rear wheel axles, but behind the front axle.
История
Формат с двигателем, расположенным в средней части, и приводом на задние колеса можно считать изначальной компоновкой автомобилей. Автомобиль Autocar 1901 года стал первым бензиновым автомобилем, использовавшим карданный вал и разместившим двигатель под сиденьем. Этот новаторский автомобиль сейчас находится в коллекции Смитсоновского института.
The mid engine, rear wheel drive format can be considered the original layout of automobiles. A 1901 Autocar was the first gasoline powered automobile to use a drive shaft and placed the engine under the seat. This pioneering vehicle is now in the collection of the Smithsonian Institution.
Преимущества
Размещение двигателя в середине, а не в передней части автомобиля, переносит больше веса на задние шины, обеспечивая им лучшее сцепление и оказывая дополнительную помощь передним шинам при торможении, что снижает вероятность блокировки задних колес и заноса или вращения. Если автомобиль с центральным двигателем также имеет задний привод, дополнительный вес на задних шинах может улучшить ускорение на скользких поверхностях, обеспечивая значительную часть преимуществ полного привода без дополнительного веса и стоимости компонентов полного привода. Расположение двигателя в середине повышает эффективность работы тормозов ABS и систем контроля тяги, предоставляя им больше сцепления для управления. Центральное расположение двигателя может повысить безопасность автомобиля, поскольку авария может произойти, если автомобиль не может удерживаться в своей полосе на повороте или не может остановиться достаточно быстро. Конструкция с центральным двигателем также позволяет создать дополнительное пространство для деформации в передней части автомобиля между бампером и ветровым стеклом, которое можно спроектировать для поглощения большей части энергии удара при лобовом столкновении, чтобы минимизировать проникновение в салон. В большинстве автомобилей, особенно в спортивных, для достижения оптимальной управляемости требуется сбалансированное сцепление между передними и задними колесами при поворотах, чтобы максимизировать возможную скорость прохождения поворотов без скольжения. Достичь этого баланса сложнее, когда большой вес двигателя расположен далеко спереди или сзади автомобиля. Некоторые автомобильные конструкции стремятся сбалансировать распределение веса по передней и задней оси другими способами, например, размещая двигатель спереди, а коробку передач и аккумулятор сзади. Дополнительное преимущество заключается в том, что большая масса двигателя расположена ближе к задним сиденьям, что облегчает подвеске поглощение ударов от неровностей дороги, обеспечивая более плавную езду. Однако в спортивных автомобилях положение двигателя снова используется для повышения производительности, а потенциально более плавная езда обычно компенсируется более жесткими амортизаторами. Такая компоновка также позволяет объединить двигатель, коробку передач и дифференциал в единый блок. В сочетании с независимой подвеской на ведущих колесах это устраняет необходимость в передаче реакции крутящего момента двигателя через шасси.
Mounting the engine in the middle instead of the front of the vehicle puts more weight over the rear tires, so they have more traction and provide more assistance to the front tires in braking the vehicle, with less chance of rear wheel lockup and less chance of a skid or spin out. If the mid engine vehicle is also rear drive the added weight on the rear tires can also improve acceleration on slippery surfaces, providing much of the benefit of all wheel drive without the added weight and expense of all wheel drive components. The mid engine layout makes ABS brakes and traction control systems work better, by providing them more traction to control. The mid engine layout may make a vehicle safer since an accident can occur if a vehicle cannot stay in its own lane around a curve or is unable to stop quickly enough. Mid engine design is also a way to provide additional empty crush space in the front of the automobile between the bumper and the windshield, which can then be designed to absorb more of the impact force in a frontal collision in order to minimize penetration into the passenger compartment of the vehicle. In most automobiles, and in sports cars especially, ideal car handling requires balanced traction between the front and rear wheels when cornering, in order to maximize the possible speed around curves without sliding out. This balance is harder to achieve when the heavy weight of the engine is located far to the front or far to the rear of the vehicle. Some automobile designs strive to balance the fore and aft weight distribution by other means, such as putting the engine in the front and the gearbox and battery in the rear of the vehicle. Another benefit comes when the heavy mass of the engine is located close to the back of the seats. It makes it easier for the suspension to absorb the force of bumps so the riders feel a smoother ride. But in sports cars, the engine position is once again used to increase performance and the potentially smoother ride is usually more than offset by stiffer shock absorbers. This layout also allows the motor, gearbox, and differential to be bolted together as a single unit. Together with independent suspension on the driven wheels, this removes the need for the chassis to transfer engine torque reaction.
Недостатки
Самым большим недостатком автомобилей со среднемоторной компоновкой является ограниченное заднее или переднее (в случае передней средней компоновки) пассажирское пространство; следовательно, большинство автомобилей со среднемоторной компоновкой – двухместные. Двигатель, по сути, сдвигает задние сиденья вперед к передней оси (если двигатель расположен за водителем). Исключения обычно включают более крупные транспортные средства необычной длины или высоты, в которых пассажиры могут располагаться по обе стороны от двигателя между осями, либо над ним, как в некоторых фургонах, больших грузовиках и автобусах. В 1950-х и 1960-х годах среднемоторная компоновка (с горизонтальным двигателем) была распространена в одноэтажных автобусах, например, AEC Reliance. Ferrari Mondial на сегодняшний день является единственным успешным примером настоящего среднемоторного кабриолета с четырьмя посадочными местами и характеристиками спортивного автомобиля/суперкара. Ожидается версия Lotus Evora со съемной панелью крыши, но точной даты пока нет. Как и в любой компоновке, где двигатель не расположен спереди и не направлен против потока воздуха, традиционная схема "двигатель за пассажирами" затрудняет охлаждение двигателя. Это было проблемой в некоторых автомобилях, но в более новых конструкциях эта проблема, кажется, в значительной степени решена. Например, Saleen S7 использует большие вентиляционные отверстия в моторном отсеке по бокам и сзади кузова для отвода тепла от его высокопроизводительного двигателя. Автомобили со среднемоторной компоновкой более опасны, чем автомобили с передним расположением двигателя, в случае потери водителем контроля, хотя спровоцировать это может быть сложнее из-за лучшей балансировки, и автомобиль начинает вращаться. Момент инерции относительно центра тяжести низок из-за концентрации массы между осями (подобно тому, как стоять в центре карусели, а не на краю), поэтому вращение происходит резко, автомобиль вращается быстрее и сложнее восстановить управление. В отличие от этого, автомобиль с передним расположением двигателя с большей вероятностью начнет занос постепенно и контролируемо, по мере потери сцепления шин с дорогой.
The largest drawback of mid engine cars is restricted rear or front (in the case of front mid layouts) passenger space; consequently, most mid engine vehicles are two seat vehicles. The engine in effect pushes the rear passenger seats forward towards the front axle (if the engine is behind the driver). Exceptions typically involve larger vehicles of unusual length or height in which the passengers can share space between the axles with the engine, which can be between them or below them, as in some vans, large trucks, and buses. The mid engine layout (with a horizontal engine) was common in single decker buses in the 1950s and 1960s, e. g. the AEC Reliance. The Ferrari Mondial is to date the only successful example of a true mid engined convertible with seating for 4 and sports car/supercar performance. A version of the Lotus Evora with a removable roof panel is anticipated but no definite date is known. Like any layout where the engine is not front mounted and facing the wind, the traditional "engine behind the passengers" layout makes engine cooling more difficult. This has been a problem in some cars, but this issue seems to have been largely solved in newer designs. For example, the Saleen S7 employs large engine compartment vents on the sides and rear of the bodywork to help dissipate heat from its very high output engine. Mid engined cars are more dangerous than front engined cars if the driver loses control although this may be initially harder to provoke due to the superior balance and the car begins to spin. The moment of inertia about the center of gravity is low due to the concentration of mass between the axles (similar to standing in the middle of a playground roundabout, rather than at the edge) and the spin will occur suddenly, the car will rotate faster and it will be harder to recover from. Conversely, a front engined car is more likely to break away in a progressive and controllable manner as the tires lose traction.
Вариации
Суперкары, спортивные и гоночные автомобили часто имеют среднемоторную компоновку, поскольку управляемость этих транспортных средств важнее других требований, таких как полезное пространство. В специализированных спортивных автомобилях часто стремятся к распределению веса примерно 50% на переднюю и заднюю оси, чтобы оптимизировать динамику вождения – цель, которая обычно достигается только при размещении двигателя между передней и задней осями. Как правило, термин "среднемоторный" в первую очередь применяется к автомобилям, у которых двигатель расположен между водителем и задней ведущей осью. Эта компоновка называется среднемоторная заднеприводная (или RMR). Механическая компоновка и конструкция автомобиля RMR существенно отличаются от компоновки с передним или задним двигателем. Когда двигатель расположен перед водителем, но полностью за линией передней оси, компоновка иногда называется передне-среднемоторная заднеприводная, или FMR, вместо менее конкретного термина "передний двигатель"; и может рассматриваться как подмножество последнего. По компоновке FMR по существу идентичен FR, но управляемость отличается из-за разницы в распределении веса. Некоторые автомобили могут быть классифицированы как FR или FMR в зависимости от установленного на заводе двигателя (I4 против I6). Исторически большинство классических автомобилей с передним двигателем FR, таких как Ford Models T и A, соответствовали бы критериям автомобиля с двигателем FMR. Кроме того, различие между FR и FMR достаточно условно и зависит от степени выступа двигателя перед линией передней оси, поскольку производители стремятся устанавливать двигатели как можно дальше в шасси. Не все производители используют обозначение "Front Mid".
Super, sport, and race cars frequently have a mid engined layout, as these vehicles' handling characteristics are more important than other requirements, such as usable space. In dedicated sports cars, a weight distribution of about 50% front and rear is frequently pursued, to optimise the vehicle's driving dynamics – a target that is typically only achievable by placing the engine somewhere between the front and rear axles. Usually, the term "mid engine" has been primarily applied to cars having the engine located between the driver and the rear drive axles. This layout is referred to as rear mid engine, rear wheel drive, (or RMR) layout. The mechanical layout and packaging of an RMR car are substantially different from that of a front engine or rear engine car. When the engine is in front of the driver, but fully behind the front axle line, the layout is sometimes called a front mid engine, rear wheel drive, or FMR layout instead of the less specific term front engine; and can be considered a subset of the latter. In vehicle layout, FMR is substantially the same as FR, but handling differs as a result of the difference in weight distribution. Some vehicles could be classified as FR or FMR depending on the factory installed engine (I4 vs I6). Historically most classical FR cars such as the Ford Models T and A would qualify as an FMR engine car. Additionally, the distinction between FR and FMR is a fluid one, depending on the degree of engine protrusion in front of the front axle line, as manufacturers mount engines as far back in the chassis as possible. Not all manufacturers use the Front Mid designation.