Валерий Арутин
Что отличает легковой автомобиль от более экзотических средств передвижения? Ответ, вроде бы, прост. Четыре колеса, двигатель, который крутит их все или только половину, салон для пассажиров. Опционально – крыша над головами и хоть какой-то багажник. Но существует масса способов собрать всё это вместе. Говоря научным языком — скомпоновать. Рассказываем про самые распространённые на современных автомобилях. А те, что не прижились, мы оставим автомобильным историкам.
Почему одни варианты расположения силового агрегата, салона и багажника популярны, а другие нет? Потому что к компоновке автомобиля предъявляют много требований. Нужно, чтобы салон был просторным, для удобства пассажиров, и защищал их в случае аварий. Двигатель, багажник и оси должны размещаться так, чтобы вес автомобиля по возможности равномерно распределялся по колёсам машины — от этого зависит, насколько хорошо она будет разгоняться, тормозить и поворачивать. Есть ещё требования к аэродинамике, обзорности, проходимости — к дизайну, наконец. И да, салон и все агрегаты должны уместиться в заданные габариты. Ведь каждый лишний сантиметр длины это не только трудности с парковкой, но и дополнительная масса автомобиля и, в конечном счёте, более высокая цена.
Понятно, что идеальной компоновки, одинаково хорошо отвечающей всем критериям, просто не существует — инженерам приходится идти на компромиссы в зависимости от поставленной перед ними задачи. И теперь, вооружённые этим знанием, давайте посмотрим на варианты, которые они обычно выбирают.
Передний привод
Мотор и коробка — спереди поперечно

Идея сделать ведущими передние колёса родилась не намного позже самого автомобиля, но её было трудно осуществить. Нужны были надёжные шарниры, чтобы ведущее колесо могло и крутиться, и поворачивать. Когда они наконец появились, такая компоновка быстро стала наиболее популярной.
Ведь если поставить двигатель и коробку поперёк машины, то дорогая коническая передача уже не нужна, а ведущий мост — это просто два приводных вала с теми самыми шарнирами. И все они размещаются в моторном отсеке. В результате автомобиль получается просторным и с большим багажником (если он нужен). Так устроена наша «восьмёрка», Kia Rio, Toyota Camry, а ещё миллионы других хэтчбеков, седанов и переднеприводных кроссоверов. Кажется — мечта, а не компоновка!
Её минус в том, что большой двигатель с коробкой поперёк просто не помещаются. Максимум, что смогли так всунуть в моторный отсек, — это рядная «шестёрка» на Volvo S80. Да и смысла в мощном моторе нет: при разгоне автомобиль «приседает» на заднюю ось, передние колёса разгружаются и с мощным движком просто буксуют, заставляя инженеров решать новую проблему.
Мотор и коробка — спереди продольно

Другой вариант переднеприводной компоновки — с мотором, установленным продольно перед передней осью. Коробка тогда оказывается где-то под панелью приборов, а коническая главная передача находится между мотором и коробкой (точнее, внутри коробки передач, но ближе к двигателю). В отечественной истории есть такая конструкция — это Москвич-2141. А в мире наиболее известны автомобили Audi — те версии, что без полного привода.
В теории, ограничений на размер движка тут нет, но на практике у машин с большим мотором получается слишком длинным передний свес. А главное – передняя ось перегружается. Да, разгоняется такой автомобиль лучше. Но плохо поворачивает и хуже тормозит, потому что разгруженные задние колёса мало чем могут помочь.
Привод на задние колёса
Мотор и коробка — спереди продольно

Двигатель, стоящий продольно под капотом, коробка передач, уходящая в салон, кардан и задний мост с конической главной передачей — подобная компоновка доминировала в автомобильном мире до
Классика, которая хороша тем, что под длинный капот можно установить
Тенденцию с переносом двигателя в пределы колёсной базы ожидаемо довели до абсурда японцы. В 1990 году они представили машину, у которой мотор располагался… под сиденьем водителя! И это был не спорткар, а минивэн — Toyota Previa (на домашнем рынке – Toyota Estima). Он выпускался десять лет, имел ещё и полноприводную версию, но в следующем поколении ожидаемо «переехал» на более дешёвую переднеприводную платформу от Camry.
Мотор — спереди продольно, коробка — сзади

Некоторые производители используют другой способ выравнивания развесовки, перенося назад только коробку передач. Такая компоновка называется Transaxle. Причём на её основе в разные годы строились не только спорткары (например, Chevrolet Corvette C7 и Maserati прошлых лет), но и вполне тривиальные машинки — вроде Volvo
Мотор и коробка — сзади продольно

Загрузить задние ведущие, на самом деле, просто — достаточно перенести в багажник... мотор. Очень большой там не поместится, зато ни тебе кардана, ни центрального тоннеля, который его прикрывает. Простота и компактность такой конструкции в своё время привлекала создателей маленьких «народных» автомобилей, будь то VW Beetle, Fiat 500 или наш «Запорожец».
Однако ездить на таких машинах оказалось непросто. Тяжёлая корма норовила по малейшему поводу уйти в занос, недогруженные передние колёса не всегда направляли автомобиль туда, куда хотел водитель. И грузовой отсек спереди не получается очень большим
Поэтому сейчас с мотором сзади выпускают только Porsche 911, владельцев которого мало волнует объём багажника. Зато с сильно нагруженной задней осью спорткар отлично разгоняется и тормозит. Ну или выставляется боком, если водитель недостаточно опытный.
Мотор и коробка — сзади поперечно

Кроме Porsche, двигатель сзади носит также коротенький Smart. Его моторчик такой компактный, что поместился между задними колёсами поперёк! И над ним ещё осталось немножко места для багажа – а вот перед салоном у машины нет ничего, кроме фар и радиатора.
Мотор и коробка — в середине поперечно

Как разделить массу двигателя поровну между осями? Очевидный ответ — поставить его по центру. Туда, где у большинства автомобилей салон. На удобство и простор при такой компоновке рассчитывать не приходится, но есть машины, которым они и не нужны. Мы про спорткары, рассчитанные на двоих пассажиров.
В реальности двигатели ставят не совсем уж посередине, а всё-таки ближе к корме — сразу за парой сидений. Те, что поменьше, умещаются поперёк, и моторный отсек выходит компактнее. По такой схеме построены небольшие Lotus Elise, Alpine A110, Toyota MR2...
Мотор и коробка — посредине продольно

Ну а если в пределах базы надо уместить огромный V8 или V12 — в Ferrari, McLaren и в других больших суперкарах — то мотор приходится ставить вдоль, ещё больше тесня пассажирский отсек. Зато такой мотор часто превращается в притягательный элемент дизайна, открытый взорам под стеклянной крышкой.
За счёт отличной развесовки среднемоторные машины классно управляются, не имеют проблем ни с торможением, ни с разгоном. Эти достоинства с лихвой компенсируют отсутствие места для любимой тёщи. Впрочем, давно придумано, как можно добиться хороших показателей разгона на любом покрытии, не запихивая мотор в салон. Для этого ведущими надо сделать все колёса.
Полный привод
Мотор и коробка — спереди продольно

Изначально привод на все колёса потребовался автомобилям повышенной проходимости — чтобы те не вязли в грязи или в снегу. За основу брали «классическую» переднемоторную компоновку, только после коробки передач ставили ещё одну коробку — раздаточную. Через неё двигатель может одновременно вращать и передние, и задние колёса, и даже на совсем скользком покрытии кто-то из них будет тянуть машину вперёд.
Ещё одно преимущество компоновки с «раздаткой» — относительная простота конструкции. А огромный минус в том, что жёстко соединять переднюю и заднюю ось можно только на скользком покрытии. При возвращении на асфальт переднюю ось приходится отключать (иначе машина хуже управляется) — и её главная передача, раздаточная коробка и соединяющий их вал становятся мёртвым грузом. Тем не менее, такой подключаемый полный привод до сих пор используют во многих настоящих джипах и пикапах, включая наш «Уазик».
В современных мощных машинах, которым помощь передних колёс нужна и при разгоне на асфальте, в раздаточную коробку встраивают дифференциал, с которым полный привод может быть постоянным. Или устанавливают вместо него муфту, автоматически подключающую переднюю ось, когда та нужна. Так устроены полноприводные версии «классических» седанов или купе. А заодно и созданных на их платформе кроссоверов. При современном развитии электроники почувствовать на ходу разницу между этими схемами сможет только очень опытный водитель.

Если заготовка для автомобиля со всеми ведущими изначально была с передним приводом — тоже не беда. Машины с продольно стоящим мотором переделываются в 4WD ещё проще. В коробку передач встраивается межосевой дифференциал, добавляется карданный вал и главная передача сзади, как у заднеприводных автомобилей — и вот готова модель Audi с шильдиком quattro. Или Subaru с его знаменитым симметричным полным приводом.
Мотор и коробка — спереди поперечно

Ещё популярнее сегодня кроссоверы и полноприводные седаны с поперечным расположением мотора и базовым передним приводом. Момент на задние колёса у них передаётся дополнительным коническим редуктором в коробке, карданом и многодисковой муфтой. На асфальте такие машины, по сути, переднеприводные, но когда передние колёса начинают пробуксовывать, муфта блокируется (раньше блокировалась механически, а теперь — по команде электроники) и задняя ось приходит на помощь. Впрочем, застрять кроссовер порой успевает ещё быстрее. Кроме того, муфты имеют свойство перегреваться на бездорожье — и автомобиль на время превращается в переднеприводный. Однако для поездок по заснеженной дороге на дачу такая конструкция подходит как нельзя лучше — потому что дёшево и практично.
Мотор и коробка — сзади продольно

У заднемоторного Porsche 911 ведущие колёса всегда отлично загружены. Но даже широченных катков на задней оси не хватает, чтобы реализовать всю мощь его мотора. Поэтому инженеры сделали и полноприводную версию спорткара. Хотя фанаты марки всё равно считают настоящим Porsche только автомобиль с двумя ведущими.
В компоновке полноприводного «девятьсот одиннадцатого» к канонической конструкции добавлен кардан от коробки передач к передней оси и, соответственно, вторая коническая главная передача (первая прячется в коробке). В итоге автомобиль похож на повёрнутый задом-наперёд Audi quattro. Только в Porsche нет межосевого дифференциала — вторая ось подключается муфтой. Потому что от передних колёс не ждут сверхспособностей — загрузка у них по-прежнему слабая, а им ещё и машину поворачивать…
Мотор и коробка — посредине продольно

Понятно, что четыре ведущих колеса не помешают и суперкарам. Однако большинство этих мощных и даже сверхмощных машин обходятся без него. Ведь подцепить полный привод к среднемоторному автомобилю сложнее — ведущие оси оказываются по обе стороны от двигателя.
Охотнее других на использование этой компоновки идёт Lamborghini — большинство выпускаемых ею сейчас машин полноприводные. При такой компоновке приводной вал от коробки передач к передней оси пропускают сбоку от мотора, а иногда и сквозь него. Отдельного упоминания заслуживает Bugatti Veyron, у которого коробка передач установлена перед двигателем, а проходящий мимо движка вал передаёт вращение уже задним колёсам.
Бонус

Нельзя не упомянуть и ещё одну компоновку, когда привод полный, а моторов… два! Эту схему используют для гибридных версий своих моделей, например марки Peugeot и Lexus. В их автомобилях ДВС вращает передние колёса, а электромотор — задние. И понятно, что полноприводные они не всегда, а только когда электроника даст команду подключить заднюю ось. Причём электромоторчики сзади здесь обычно маломощные и нужны лишь для того, чтобы помочь машине тронуться на скользком покрытии.
А ещё двухмоторную компоновку с лёгкой руки Илона Маска взяли на вооружение производители электромобилей. И, возможно, спустя десяток лет именно она уже будет называться «классикой»…