Základní koncepcí automobilů se rozumí umístění hnacího ústrojí (motoru, spojky, převodovky a rozvodovky) vzhledem k nápravám automobilu. Existují tři základní koncepce automobilů a moderní koncepce s pohonem všech kol tzv. 4x4: klasická, přední pohon, zadní pohon a pohon všech kol. Tato jejich struktura zásadně ovlivňuje prostornost karoserie, výrobní náklady i jízdní projev vozidla.
Klasická koncepce
Motor s převodovkou je umístěn vpředu podélně, hnací síla se přenáší spojovacím kloubovým hřídelem na zadní nápravu. Určitou variantou této koncepce je transaxle, kdy převodovka může být umístěna před zadní nápravou nebo za ní. Výhody zahrnují poměrně velký a dobře přístupný zavazadlový prostor a možnost různých verzí karoserie. Nevýhody zahrnují nutnost použití spojovacího kloubového hřídele, který bývá zdrojem vibrací a omezuje prostor pro posádku a zatížení zadní hnací nápravy.
Přední pohon
Motor s převodovkou a rozvodovkou je umístěn u přední hnací nápravy. Motor bývá uložen napříč nebo podélně před přední hnací nápravou. V současnosti jde o nejrozšířenější koncepci u osobních automobilů. Výhody zahrnují velký a dobře přístupný zavazadlový prostor, možnost různých verzí karoserie a absence spojovacího kloubového hřídele. Nevýhody zahrnují odlehčení přední nápravy při jízdě do svahu a akceleraci a nutnost použití stejnoběžných kloubů pro hnací hřídele kol.
Zadní pohon
Motor s převodovkou a rozvodovkou je umístěn u zadní hnací nápravy. Motor může být uložen podélně nebo příčně; v případě motoru uprostřed, když je umístěn před zadní hnací nápravou, se jedná o provedení s motorem uprostřed. Výhody zahrnují dobré zatížení zadní nápravy a jednoduchou konstrukci přední nápravy. Nevýhody zahrnují přetáčivost při rychlém projíždění zatáčkou a menší zavazadlový prostor, obtížnější chlazení motoru a vytápění automobilu.
Pohon všech kol (4x4)
Má spalovací motor s převodovkou umístěný obvykle vpředu. Hnací síla se přenáší na přední i zadní nápravu (např. Audi Quattro, Subaru). Dříve byl pohon jedné nápravy vypínatelný, dnes je s mezinápravovým diferenciálem trvalý. Výhody zahrnují výrazné zlepšení trakčních schopností vozu. Nevýhody zahrnují vyšší náročnost na konstrukci a drahé opravy.
V průřezovém pohledu se nejčastější v posledních dekádách prosazuje koncepce motor vpředu napříč přední nápravou a pohonem předních kol díky nízkým výrobním nákladům. Převažují i koncepce s motorem uloženým podélně a pohonem přední nápravy, které bývají dražší, ale častěji nabízejí vyváženější rozložení hmotnosti. Koncepce s motorem uloženým vzadu, tedy za zadní nápravou, dnes nacházejí omezené uplatnění zejména z hlediska dynamiky a trakce na kluzkém povrchu, i když nabízejí výjimečné pasivní bezpečnosti díky deformační zóně vpředu.
Transaxle a jeho místo v historii
Transaxle znamená motor vpředu nad nebo za přední nápravou, převodovka vzadu, často až za diferenciálem. Poskytuje výborný poměr stability a agility díky vyváženému rozložení hmotnosti na nápravy (často 50:50). Tato koncepce je charakteristická pro Porsche 924/944/968 a 928, dále Maserati, Ferrari a další, a do určité míry i současný Mercedes-AMG GT a Corvette C5. Transaxle bývá spojován s vyšší cenou, ale vyniká jízdní dynamikou a vyvážením vozu.
Historické poznámky a zajímavosti
Historie automobilky Tatra ukazuje unikátní řešení: centrální nosná roura a pohon zadní nápravy s lehkým a aerodynamickým designem. Model Tatra 10 z let 1915-1927 představoval nadčasový koncept s vodou chlazeným šestiválcem vpředu a pohonem zadních kol prostřednictvím kardanového hřídele. Výjimečná byla i mechanická brzda na všech čtyřech колech a konstrukční důraz na deformační zónu a bezpečnost v horském terénu. Tatra 10 bývá považována za významný mezník československého automobilismu a historicky souvisí s rozvojem domácí automobilové výroby.
Depoziční shrnutí klíčových koncepcí
- Klasická koncepce: motor vpředu, převodovka vpředu, pohon zadní nápravy; výhody - zavazadlový prostor a variabilita karoserií; nevýhody - kloubový hřídel a prostor pro posádku.
- Přední pohon: motor a převodovka u přední nápravy; výhody - velký prostor, absence kloubu; nevýhody - zatížení přední nápravy při skloněném stoupání.
- Zadní pohon: motor za zadní nápravou; výhody - zatížení zadní nápravy effektivnější v kopcovitém terénu; nevýhody - přetáčivost a menší zavazadlový prostor.
- Pohon všech kol: hnací síla na obou nápravách; výhody - trakce a stabilita; nevýhody - složitější a dražší.
- Transaxle: motor vpředu, převodovka vzadu; výhody - optimální rozložení hmotnosti, vynikající ovladatelnost; nevýhody - vyšší cena a složitější konstrukce.
Otázky k pochopení
- Co znamená základní koncepce automobilů?
- Popiš klasickou koncepci a její variantu transaxle.
- Porovnej výhody a nevýhody předního a zadního pohonu.
tags: #zakladni #brzdova #koncepce #osobnich #automobilu