Uspořádání automobilu: Jak ovlivňuje jízdní vlastnosti?
Uspořádání automobilu popisuje to, na jakém místě je v autě uložen motor, ale také to, která náprava je hnána.
Kromě těchto informací je však volba uspořádání automobilu také klíčovým faktorem, který určuje jeho jízdní vlastnosti, výrobní náklady, ale i použití možných karoserií.
Obsah
- Co ovlivňuje umístění motoru?
- 1. Motor uložený vpředu
- 2. Motor uložen vzadu
- 3. Motor uložený ve středu
- Vlastnosti auta podle uložení motoru
- Nedotáčivost
- Přetáčivost
- Eliminace přetáčivosti a nedotáčivosti
- Hnací náprava
- Vlastnosti auta podle pohonu
- 1. Motor vpředu a pohon zadních kol
- 2. Motor vpředu a pohon předních kol
- 3. Motor vzadu a pohon zadních kol
- 4. Motor ve středu a pohon zadních kol
Co ovlivňuje umístění motoru?
Motor a jeho příslušenství tvoří velkou část hmotnosti automobilu. Tato hmotnost je ovšem soustředěna jen na malém místě a právě proto výrazně ovlivňuje polohu těžiště automobilu a tím i jeho jízdní vlastnosti.
Umístění těžiště totiž přímo ovlivňuje tlak působící na jednotlivé nápravy automobilu. Pokud je tedy motor umístěn blízko přední nápravy, působí na tuto nápravu větší tlak. Naopak pokud se motor nachází blíže k zadní nápravě, bude tlak na tuto nápravu větší.
Čím větší tlak působí na nápravu automobilu, tím větší adhezi dokáží pneumatiky dosáhnout. Od míry adheze zase závisí ovladatelnost automobilu v nepříznivých a extrémních podmínkách.
Uspořádání motoru popisuje to, kde se motor v automobilu nachází, respektive kde je uložen. Uložení motoru však výrazně ovlivňuje jízdní vlastnosti automobilu, ale také možnost použít konkrétní typy karoserie.
Typy karoserie automobilů: Věděl jsi o všech?
Existují však jen tři základní koncepce uložení motoru, mezi něž patří:
Motor uložený vpředu
Motor uložen vzadu
Motor uložený ve středu
1. Motor uložený vpředu
Motor je uložen nad přední nápravou, a to buď příčně (obvykle s pohonem přední nápravy) nebo podélně (obvykle s pohonem zadní nápravy). V obou případech lze však použít i pohon všech čtyř kol.
2. Motor uložen vzadu
V takovém případě může být motor uložen nad zadní nápravou nebo za zadní nápravou. Obvykle je motor uložen podélně a pohání zadní nápravu nebo obě nápravy.
3. Motor uložený ve středu
Motor je uložen před zadní nápravou nebo za přední nápravou. Ve většině případů je však motor uložen před zadní nápravou podélně a pohání zadní nápravu automobilu.
Vlastnosti auta podle uložení motoru
Jak již bylo zmíněno, uspořádání motoru výrazně ovlivňuje jízdní vlastnosti automobilu. Automobil s motorem uloženým vpředu lze zkonstruovat ve všech známých karosářských verzích. Kromě toho jsou náklady na výrobu takového automobilu nižší. Automobil s motorem uloženým vpředu je také stabilnější a má lepší brzdné vlastnosti.
Naproti tomu však stojí automobil, který má motor uložený vzadu, díky čemuž lze efektivněji využít trakci zadní nápravy. Při akceleraci totiž stoupá tlak působící na zadní nápravu, což umožňuje přenášet na vozovku vyšší výkon bez ztráty přilnavosti pneumatik.
Motor uložený vzadu však obvykle eliminuje použití nejběžnějších karosářských verzí jako například sedan, hatchback a kombi. Uložení motoru na jedné straně (vpředu nebo vzadu) však způsobuje specifické chování automobilu při průjezdu zatáčkami.
Nedotáčivost
Velká hmotnost působící na přední nápravu automobilu způsobuje při průjezdu zatáčky neochotu vozidla měnit směr jízdy.
Nedotáčivost automobilu: Jak zvládnout nedotáčivý smyk?
Právě proto mají automobily s motorem uloženým vpředu při průjezdu zatáčkou vysokou rychlostí nebo při zhoršených adhezních podmínkách vozovky tendenci pokračovat původním směrem a vyletět vnějším okrajem zatáčky. Tento jev se nazývá nedotáčivost.
Přetáčivost
Přetáčivost je jev, který nastává když přední část automobilu ochotně zatočí do zatáčky, ale ve chvíli kdy má automobil změnit směr, pokračuje zadní část původním směrem.
Přetáčivost automobilu: Jak zvládnout přetáčivý smyk?
To způsobí přetočení automobilu do protisměru nebo nekontrolovatelnou rotaci, slangově řečeno "hodiny".
Eliminace přetáčivosti a nedotáčivosti
Eliminovat oba tyto jevy zároveň lze pomocí různých konstrukčních řešení uspořádání automobilu. Mezi tato konstrukční řešení patří například uložení motoru před zadní nápravu automobilu (motor uložený ve středu).
Přetáčivost a nedotáčivost: Jaký je mezi nimi rozdíl?
Hmotnost motoru v takovém případě tlačí na obě nápravy rovnoměrně 50:50. Mezi nevýhody takového uspořádání však patří velké vnější rozměry automobilu a jeho velmi malý vnitřní prostor. Toto uspořádání využívají především sportovní a závodní automobily.
Hnací náprava
Stejně jako je důležité uložení motoru, je důležité určit i nápravu automobilu, která bude poháněna. Hnací náprava automobilu se ve většině případů volí v závislosti na uložení motoru.
Hnací náprava: Přední, zadní, 4x4, jak ovlivňuje jízdní vlastnosti?
Některé kombinace uložení motoru a hnací nápravy totiž nejsou použitelné (motor vzadu, pohon přední nápravy). Pohon nápravy vštěpuje automobilu specifické jízdní vlastnosti.
Pro dvounápravové automobily existují tyto volby pro pohon náprav:
Pohon přední nápravy
Pohon zadní nápravy
Pohon všech čtyř kol
1. Pohon přední nápravy
Pohon automobilu zajišťují pouze přední kola, která současně slouží také ke změně směru automobilu. Tento typ pohonu se používá výhradně pouze v případě, je-li motor automobilu uložen vpředu.
2. Pohon zadní nápravy
Pohon automobilu zajišťují zadní kola, přičemž přední kola slouží ke změně směru automobilu. Tento typ pohonu se používá jak s motorem uloženým vpředu, tak s motorem uloženým ve středu a vzadu.
3. Pohon všech čtyř kol
Pohon automobilu zajišťují všechna kola automobilu, přičemž tento pohon všech čtyř kol může být stálý nebo vypínatelný.
Kontrolky pohonu všech kol. Jaký je rozdíl mezi 4x4 High, Low či Auto?
V případě, že je pohon všech čtyř kol vypínatelný, lze přepnout pohon automobilu buď do režimu hnací přední náprava, nebo do režimu hnací zadní náprava.
Vlastnosti auta podle pohonu
Kombinace uložení motoru s pohonem nápravy výrazně ovlivňuje jízdní vlastnosti automobilu. Velmi dobrým příkladem je například automobil s motorem vpředu a pohonem zadní nápravy.
Přestože automobily s motorem uloženým vpředu bývají nedotáčivé, v případě těžkého motoru vpředu a pohonu zadní nápravy mají tendenci chovat se výrazně přetáčivě.
Eliminovat většinu nevýhod pohonu předních či zadních kol se snaží pohon všech čtyř kol. Ten však vyžaduje použití více součástek, čímž se zvyšuje hmotnost automobilu.
Na základě uložení motoru a pohonu nápravy lze vytvořit několik různých koncepcí automobilů:
Motor vpředu a pohon zadních kol
Motor vpředu a pohon předních kol
Motor vzadu a pohon zadních kol
Motor uprostřed a pohon zadních kol
1. Motor vpředu a pohon zadních kol
Tato koncepce automobilu se vyznačuje nízkými konstrukčními nároky na podvozkové skupiny, kdy lze použít tuhou zadní nápravu a lichoběžníkovou přední nápravu. Nevýhodou této koncepce však je extrémní přetáčivost automobilu.
2. Motor vpředu a pohon předních kol
Tuto koncepci využívá většina osobních automobilů, neboť umožňuje vytvořit malé auto s velkým motorem. Tato koncepce dává konstruktérům také nespočet možností při vytváření karoserie automobilu.
3. Motor vzadu a pohon zadních kol
Tato koncepce umožňuje použít jednoduchou přední nápravu, která je velmi pevná, ale vyžaduje použití často komplikované zadní nápravy. Automobily s touto koncepcí bývají přetáčivé.
4. Motor ve středu a pohon zadních kol
Koncepce pohonu zadních kol a uložení motoru ve středu se využívá především u sportovních automobilů. Díky této koncepci je rozložení hmotnosti na obou nápravách prakticky rovnoměrné 50:50 a tak je výrazně eliminována přetáčivost a nedotáčivost automobilu.
Tato koncepce je však nevhodná pro automobily určené k dennímu používání. Nevýhodami jsou totiž velké vnější rozměry automobilu a jeho malý vnitřní prostor, který obvykle pojme jen dvě osoby.
Při pohonu všech čtyř kol lze vytvořit koncepce typu:
Motor vpředu a pohon všech kol
Motor vzadu a pohon všech kol
Motor vzadu a pohon všech kol
Z důvodu použití široké palety karoserii se z těchto koncepcí používá nejčastěji koncepce motor vpředu a pohon všech kol. Jeden z důvodů, proč tomu tak je, je i ten, že karoserie mnoha automobilů s pohonem všech čtyř kol jsou odvozeny z karoserií automobilů s pohonem jen přední nápravy.
Obecně se však téměř nikdy neumisťuje motor dozadu a nepohání se přední náprava. Takový vůz by byl totiž přetáčivý a při akceleraci by kola na hnací nápravě výrazně ztrácely přilnavost.