Как расположение двигателя влияет на управляемость?

Есть так много веских причин, чтобы спроектировать автомобиль с двигателем спереди, поэтому, вероятно, это самая простая и распространенная компоновка. Но когда технологичность автомобиля является преимуществом - например, в высокопроизводительных автомобилях - у автомобильных инженеров есть и другие варианты компоновки двигателя. Расположение двигателя автомобиля имеет тенденцию соответствовать тому, как настроена остальная часть автомобиля, в частности, какими колесами приводится в движение автомобиль. (Эта связь сильная, но есть много исключений - полноприводные автомобили являются заметным и довольно распространенным исключением). Итак, давайте посмотрим на некоторые характеристики каждого расположения. В этих проектах задействовано много физики и техники, но мы постараемся сделать их максимально простыми.
Переднее расположение двигателя
Передние двигатели являются наиболее распространенной схемой расположения. Следовательно, переднеприводные автомобили также являются наиболее распространенными. Они практичны - с передним моторным отсеком легче всего работать, а передний двигатель обеспечивает более просторные кабины и больше места для пассажиров. И в то время как автомобиль с передним двигателем может быть настроен для энергичного вождения, автомобили с передним двигателем имеют такой технический недостаток с точки зрения производительности, что многие производители спортивных автомобилей не рассматривают ее. Почему? Самое простое объяснение состоит в том, что на задние колеса можно передавать намного больше крутящего момента, и если передний двигатель будет передавать свою мощность по всей длине автомобиля, чтобы вращать задние колеса, то будут большие потери энергии. Автомобили с передним расположением двигателя также немного теряют тормозную способность, потому что вес автомобиля смещается вперед по мере замедления автомобиля, что придает ему дополнительный импульс в нежелательном направлении.
Заднее расположение двигателя
Задний двигатель в основном означает, что двигатель расположен в том месте, что мы считаем областью багажника. Это популярный дизайн для спортивных автомобилей, потому что размещение источника питания за задней осью увеличивает ускорение и тормозную способность. Весь вес двигателя приходится на заднюю ось, что улучшает сцепление шин с дорогой. И просто из-за характера конструкции, автомобили с задним расположением двигателя, как правило, значительно меньше, чем средний пассажирский автомобиль. Это преимущество в размере также улучшит управляемость. Тем не менее, есть один специфический недостаток управления - автомобили с задним приводом склонны к типу заноса, известному как избыточная поворачиваемость. Избыточная поворачиваемость - это когда задняя часть автомобиля выдвигается за переднюю линию, вызывая эффект рыбьего хвоста. Управлять избыточной поворачиваемостью может быть сложно, особенно в ненастную погоду, но многие воины на треках выходного дня, похоже, наслаждаются этим эффектом.
Среднее расположение двигателя
Автомобили со средним расположением двигателя - наименее распространенная конфигурация из трех, но это и есть самое оптимальное расположение, прямо перед задней осью. Это связано с тем, что в дополнение к близости двигателя, установленного в середине, к задним колесам, эта конструкция также позволяет автомобилю достичь идеальной развесовки, а автомобильные весы помогут точно определить соотношение массы автомобиля по осям. Когда вес автомобиля отцентрирован, колеса не будут срываться в занос, и автомобилем можно управлять с большей точностью. Это факторы, о которых средний водитель, вероятно, никогда не задумывается. Есть много споров о том, как размещение двигателя влияет на управление. Это любимая тема среди обладателей элитных спортивных суперкаров. И я управлял всеми конфигурациями - может быть, не очень, но достаточно, чтобы сравнить. В обоих конфигурациях (переднее и заднее расположение мотора) водитель полностью контролирует машину, но есть тонкие различия, которые трудно выразить словами. Вождение автомобиля с двигателем, установленным спереди (кстати, большинство из них), кажется, что двигатель знает свое предназначение - он выполняет свою работу, чтобы тянуть свое транспортное средство вперед.