Napęd na przód - krótki przegląd koncepcji

Napęd na przednie koła spopularyzował Citroën Traction Avant. Od jego pojawienia się stał się tak popularny, że dzisiaj rzadkością są samochody z napędem na tylne koła.

Popularność przedniego napędu wynika z jego wielu zalet, m.in.: pozwala na wygospodarowanie większej przestrzeni dla pasażerów i bagażu, jest łatwiejszy w prowadzeniu, mniejsza bezwładność układu zapewnia lepszą ekonomię i osiągi.

Posiada również wady, jak np: problemy z wygospodarowaniem odpowiedniej ilości miejsca na silnik i skrzynię biegów, ograniczenie kąta skrętu kół, przeciążenie przedniej osi czy szybkie zużycie przednich opon.

Przez wiele lat starano się konstruować układ napędowy tak, aby maksymalnie wykorzystać jego zalety i zminimalizować wady.

Pierwsze powszechne rozwiązanie zastosowane przez Citroëna (Traction Avant, DS/ID, SM) wykorzystywało silnik i skrzynię biegów ustawione wzdłużnie z silnikiem umieszczonym centralnie. Aby całość skrócić przekładnia główna była umieszczona przy sprzęgle.

Rozwiązanie takie umożliwiało dość korzystny rozkład mas oraz niską i opadającą linię maski. Dodatkowo dzięki długim półosiom możliwy był spory skok zawieszenia, a półosie równej długości nie wywoływały działania niekorzystnych, niezrównoważonych momentów na układ kierowniczy znanych pod angielską nazwą "torque steer". Smukłość układu pozwalała na znaczny kąt skrętu kół ograniczony tylko możliwościami przegubów.

Wadą tego rozwiązania było dość kiepskie wykorzystanie przestrzeni - przednia oś musiała być wysunięta daleko przed kabinę pasażerską ograniczając również ilość miejsca dla długich silników.

Kolejnym rozwiązaniem było obrócenie poprzedniego o 180 stopni - dzięki temu, że skrzynia biegów jest niższa od silnika można ją było umieścić pod podłogą przedziału pasażerskiego pozwalając na jego wydłużenie przy tym samym rozstawie osi, ograniczając co prawda kanałem ilość miejsca (szerokość) na stopy.

Zachowano zalety wąskiej zabudowy i półosi równej długości, pogorszono jednak rozkład mas (skrzynia biegów waży ok. 60-80 kg i jest generalnie krótsza od silnika, ważącego ponad 150 kg). Ze względu na wysokość silnika przednia krawędź maski również musi znajdować się dość wysoko a umieszczenie długiego silnika wymaga karykaturalnego wręcz przedniego nawisu - dlatego Audi zamiast silnika 6-cylindrowego zastosowało w modelu 100 silnik 5-cylindrowy umieszczając przy tym chłodnicę obok niego. Z tego samego powodu (brak miejsca) powstała cała linia silników VR i W.

SAAB 99, czyli silnik wzdłuż a skrzynia pod spodem. Rozwiązanie, które o ile się orientuję nie doczekało się naśladowców. Inżynierowie SAAB-a chcąc skrócić klasyczny układ wzdłużnego silnika i skrzyni biegów umieścili ją pod spodem (o ile się orientuję w misce olejowej) pochylając przy okazji silnik o 45 stopni w celu obniżenia linii maski. Dzięki temu cały zespół napędowy był bardzo kompaktowy i nie wiem czy o zarzuceniu rozwiązania zadecydował koszt dodatkowej przekładni łańcuchowej czy przykręcania przekładni bezpośrednio do konkretnego bloku silnika.

Honda Legend, czyli coś pomiędzy. Krótka V6 ustawiona wzdłużnie z przodu nad przednią osią ze skrzynią biegów klasycznie za silnikiem, jednak przekładnia główna z mechanizmem różnicowym znajdowała się w oddzielnej obudowie mniej więcej pod cylindrami 1 i 2.

Silnik w poprzek - czyli dzisiejsza norma. Silnik może być z przodu albo centralnie. Pozwala uzyskać bardzo długą kabinę pasażerską oraz wysoką sprawność układu dzięki zastosowaniu tylko przekładni walcowych.

Pierwszym popularnym samochodem z takim rozwiązaniem było Mini. Z tym, że podobnie jak w SAAB-ie (i później Peugeocie 104) skrzynia biegów była umieszczona pod/obok silnika w misce olejowej. Półosie równej długości w zamian za skomplikowanie konstrukcji.

Układ z silnikiem i umieszczonym liniowo za nim (czyli z perspektywy kierowcy obok) skrzynią biegów zastosował po raz pierwszy na szerszą skalę FIAT w Autobianchi A112. Rozwiązanie prostsze w produkcji, pozwalające na stosowanie różnych kombinacji skrzynia/silnik ale nie pozbawione wad - długość układu silnik skrzynia ogranicza ilość miejsca na nadkola ograniczając kąt skrętu kół, ciężko jest również umieścić pomiędzy nadkolami długi silnik ze skrzynią biegów. Dodatkowo półosie mają różną długość, co wywołuje niekorzystne i niechciane siły działające na zawieszenie.

Dzisiaj powszechnie stosowane są tylko układy z silnikiem i skrzynią biegów ustawionymi liniowo z silnikiem przed przednią osią (wzdłuż jak np: w Audi czy Subaru albo w poprzek w całej reszcie) - pomimo pewnych wad wygrywają kosztami produkcji oraz możliwością wygospodarowania znacznej przestrzeni w kabinie.