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.

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.

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 80-х годов XX века. Такими были наши Победы, Волги и Жигули. По той же схеме построены «трёшка» BMW, Mercedes-Benz S-класса, Mazda MX-5, Chevrolet Camaro и ещё куча представи­тельских седанов и спорткаров. Короче, настоящая «классика»!

Классика, которая хороша тем, что под длинный капот можно установить о-о-очень большой и мощный мотор. А плоха вечным недостатком «зацепа» на ведущих задних колёсах, на которые обычно приходится меньше массы. Стремясь догрузить заднюю ось, инженеры сдвигают мотор назад… и получают ещё один недостаток «класси­ческих» автомо­билей — не самый просторный, а то и вовсе двух­местный салон.

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 300-й серии. Правда, схема эта всё равно считается не очень практичной, и потому распро­странения за рамками класса спортивных купе так и не получила.

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 из-за пухлых колёсных арок и рулевого управления.

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.

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»…