Klasika nenoveco!

Kāpēc priekšējā piedziņa nav pilnībā izkonkurējusi aizmugurējo piedziņu?

Kāpēc aizmugurējo piedziņu sauc par “klasisko komponējumu”, un vispār kā attīstījās piedziņas koncepcija? Pirmajām automašīnām, kuras pareizāk būtu saukt par motorizētām ekipāžām, motors bija centrā, un tās bija aprīkotas ar aizmugurējo piedziņu, kas pamatā bija ķēdes piedziņa − gandrīz kā velosipēdam. Laika gaitā dzinējs kļuva lielāks, smagāks, to bieži vajadzēja apkopt un kārtīgi atdzesēt, un šī iemesla dēļ motors pārvietojās uz automašīnas priekšpusi, kur to atdzesēja gaisa pretplūsma. Jēdziens “klasiskais komponējums” – dzinējs priekšpusē un piedziņa uz aizmugurējo asi ar kardānvārpstu – radās XX gadsimta divdesmitajos gados.

Jēdziens “klasiskais komponējums” valdīja līdz XX gadsimta divdesmitajiem gadiem. Būtībā tolaik griezes momenta nosūtīšana uz aizmugurējiem riteņiem caur kardānvārpstu bija ja ne vienīgais iespējamais, tad vienkāršākais un masveidā izmantojamākais veids.

Risinājumu meklēšana

Eksperimenti ar priekšējiem vadošajiem riteņiem sākās jau XX gadsimta divdesmitajos, trīsdesmitajos gados, un ne velti – pārsūtīt griezes momentu uz automašīnas pretējo galu nav pats optimālākais risinājums ražošanas izmaksu, salona izkārtojuma ziņā. Kā zināms, pirms pusass šarnīru izgudrošanas un to plašas izmanto-šanas XX gadsimta sešdesmito gadu sākumā priekšējā piedziņa nevarēja konkurēt ar aizmugurējo piedziņu masveida ražošanā – konstrukcija bija sarežģīta, dārga un ne pārāk droša. Turklāt pēckara Eiropā bija vērojams akūts pieprasījums pēc lētām automašīnām. Tieši šī iemesla dēļ automašīnu ražotāji izvēlējās vienkāršu un lētu aizmugurē novietota motora komponējumu. Aprēķins izrādījās pareizs – tādas automašīnas kā Volkswagen Beetle, Fiat 500 un Renault 4CV kļuva par sava laika bestselleriem. Protams, bija diezgan daudz budžeta klases modeļu arī ar klasisko komponējumu, taču tie tika pārdoti mazākā skaitā. Tomēr auto ar aizmugurē novietotu motoru bija kompromisa risinājums. Pirmkārt, šādai automašīnai piemīt specifiska vadāmība. Ar komfortu, precīzāk, ar salona apkuri, arī ne viss gāja gludi – gaisa vadu vilkšana no aizmugures nodalījuma ir problemātiska, turklāt lētās automašīnās arī motorus centās likt lētus – ar gaisa dzesēšanu. Proti, nebija nekādu cerību uz karstu antifrīzu, kas silda salona sildītāju.

Aizmugurē novietots motors – kompromiss, kas ļāva konstrukciju padarīt lētāku un vienkāršāku, tomēr pusass šarnīru parādīšanās XX gadsimta sešdesmitajos gados dod iespēju sākt masveidā ražot priekšpiedziņas automobiļus, kas daudzu parametru ziņā pārspēja auto ar aizmugurē novietotu motoru.

Priekšējā piedziņa – attīstība

Tikmēr uzņēmums Citroen, kas slavens ar savu avangardisko pieeju, laida klajā priekšā novietota motora un priekšpiedziņas modeli 2CV – tas notika 1949. gadā. Jā, pusass šarnīru vēl nebija, un priekšējo riteņu piedziņā tika izmantoti īsie dubultie kardāniņi – ne pārāk droši un dārgi. Būdams pat tuvāk motorizētiem ratiņiem, nevis automašīnām, lētais un vienkāršais Citroen 2CV tomēr ievērojami pārspēja aizmugurē novietotā motora modeļus vadāmības ziņā, tam bija visai efektīva salona un vējstikla apsilde, un arī dzinējs tika dzesēts labāk ar gaisa pretplūsmu. Par spīti trūkumiem, Citroen 2CV guva milzīgu popularitāti (modelis tika ražots 42 gadus) un deva spēcīgu stimulu priekšpiedziņas automašīnu virziena attīstībai. 1961. gadā klajā nāca vēl viens franču autobūves priekšpiedziņas budžeta klases bestsellers – Renault 4. Tas jau bija augstāka līmeņa automobilis: dzinējs ar ūdens dzesēšanu, normāls salona sildītājs, virsbūve no īstas dzelzs. Motors bija novietots gareniski aiz priekšējās ass. Automašīna bija visai revolucionāra savam laikam, tajā tika izmantoti daudzi sevi attaisnojuši progresīvi risinājumi, un pēc tās Renault vairs neražoja klasiskā komponējuma automašīnas. Papildu priekšrocības priekšējai piedziņai uzdāvināja sers Aleks Issigonis – Mini izgudrotājs, viņš iedomājās pa-griezt četrcilindru motoru šķērsām, būtiski saīsinot motora nodalījumu, tādējādi liekot pamatus mūsdienu svarīgākajiem komponējuma risinājumiem. Līdz XX gadsimta septiņdesmitajiem gadiem priekšpiedziņas shēmu vienkāršoja. Sākotnēji priekšpiedziņas automašīnām ar šķērsvirziena motoru pārnesumkārbas atradās zem dzinēja, kas nozīmēja vēl papildu zobratus un vārpstas. XX gadsimta septiņdesmitajos gados pārnesumkārbas un motori kļuva kompaktāki un beidzot izdevās izvietot rindā pārnesumkārbas un kloķvārpstas asis, pārvietojot motoru dzinēja nodalījumā sānis. Šajā ziņā revolucionārs kļuva 1. paaudzes VW Golf. Izkārtojums kļuva par meinstrīmu un veiksmīgi tiek izmantots arī mūsdienās. Starp citu, pirms VW šādu risinājumu izmēģināja arī Fiat − 1964. gada modelim Primula. Automašīna pat ieguva otro vietu konkursā Gada auto, taču modelis nekļuva īpaši slavens, un visu pasaules atzinību 1974. gadā sev paņēma Golf.

Par priekšpiedziņu sāka domāt XX gadsimta divdesmitajos, trīsdesmitajos gados. Viens no spilgtākajiem piemēriem – Citroen Traction Avant, kas no konstrukcijas viedokļa bija savam laikam visai progresīvs. Protams, pusass šarnīru trūkuma dēļ priekšēja piedziņa bija diezgan sarežģīta un ne īpaši veiksmīga, bet tas netraucēja citam vienkāršākam modelim – 2CV kļūt par vienu no pasaules bestselleriem un noturēties uz konveijera 42 gadus.

Plusi un mīnusi

XX gadsimta astoņdesmitajos gados klasiska komponējuma automašīnu skaits sāka strauji kristies, jo tobrīd priekšējās piedziņas priekšrocības izrādījās pārāk acīmredzamas:

• plašāks salons ar tiem pašiem gabarītiem, pateicoties kompaktajam motora nodalījumam;
• mazāks svars, pateicoties blīvajam izkārtojumam un kardānvārpstas neesamībai;
• zemāka ražošanas pašizmaksa;
• pateicoties reduktora neesamībai, degvielas tvertni no aizmugures izdevās pārvietot zem aizmugurējā sēdekļa, kas samazināja sprādzienbīstamību CSN gadījumā un ļāva palielināt bagāžnieka tilpumu;
• lielāka caurejamība, pateicoties vadošo priekšējo riteņu noslodzei;
• pēc projektēšanas inženieru domām, viennozīmīgi labāka vadāmība autovadītājiem bez īpašām iemaņām (sk. iespraudumu). Elektroniskie palīgi vēl tikai sāka parādīties – ABS tika piedāvāta kā dārga (līdz 10% no vērtības) opcija premium klases automašīnām, bet par ESP XX gadsimta astoņdesmitajos gados pat runas vēl nebija.

Tomēr auto ar aizmugurē novietotu motoru bija arī plusi. Tā ir iespēja ievietot lielāka izmēra motorus, vieta lielu automātisko transmisiju uzstādīšanai, vienkāršāka dzesēšanas sistēma (ventilatoru piedziņa bija tieši no dzinēja), stūres iekārtas atslogošana no vilces spēkiem, labāka salona trokšņa un vibrācijas izolācija, labākas iespējas pasīvās drošības uzlabošanai no priekšpuses novirzīta trieciena gadījumā. Tomēr laika gaitā arī viss minētais nedaudz novecoja. XX gadsimta deviņdesmitajos gados VR6 tipa motori ļāva izveidot jaudīgu automobili ar šķērsām izvietotu dzinēju, kāds – piemēram, Cadillac, pamanījās novietot šķērsām pat V8 motorus. Milzīgs ieguvums bija turbopūtes masveida ieviešana, jo jaudīgam motoram vairs nevajadzēja būt lielam. Automātiskās ātrumkārbas kļuva kompaktākas, bet elektronika, datormodelēšana un jaunās tehnoloģijas pat samērā nedārgām priekšpiedziņas automa-šīnām ļāva iegūt uzlabotu vadāmību, vibroakustisko komfortu, pasīvo drošību un citus parametrus, kas nebūt nebija sliktāki par augstāka līmeņa aizmugurējās piedziņas modeļiem nesenā pagātnē. Priekšpiedziņa masveidā izkonkurēja aizmugurējo piedziņu, turklāt ne tikai budžeta klases automašīnās.

Mini un VW Golf 1 – nozīmīgi modeļi priekšpiedziņas komponējuma attīstībā un tādu risinājumu izmantošanā kā dzinēja šķērsvirziena izvietojums, kā arī motora pārvietošana sānis, izvietojot kloķvārpstas un pārnesumkārbas asis vienā rindā.

Vadāmība

Tā ir plaša tēma, par kuru strīdi nenorimst arī pašlaik. Daži pieredzējuši autovadītāji saka – aizmugurējo piedziņu kontrolēt ir vienkāršāk nekā priekšējo. Ja runa ir par sānslīdi, daļēji tā ir. Ar aizmugurējās piedziņas automašīnu, pagriežot leņķi uz sānslīdei pretējo pusi, ir jānomet gāze, kas intuitīvi ir dabiskāk nekā pretējā gadījumā, kad priekšpiedziņas automašīnai ir jāpiedod gāze, lai tā izvilktu sevi no sānslīdes. Tomēr tāpēc, ka aizmugurējās piedziņas automobiļa priekšējie pagrieztie riteņi rada zināmu bremzēšanas efektu patstāvīgi, sānslīdes tendence šādam auto ir lielāka un sānslīde rodas pie mazāka ātruma, kas uzskatāms par bīstamu. Sanese nepietiekamas pagriežamības rezultātā arī bīstama, bet tā rodas vēlāk, un inženieri nepietiekamu pagriežamību uzskata par pieņemamāku nekā pārmērīgu. Projektējot sērijveida automašīnas, tām cenšas uzdot tieši nelielu nepietiekamu pagriežamību. Runa ir par dinamisko stabilitāti – saneses gadījumā automašīna nesašūpojas un tūlīt pēc tam, kad atjaunojas saķere ar virsmu, var turpināt izpildīt manevru. Turklāt saķeres atjaunošanu parasti arī panāk, intuitīvi nometot gāzi.

Klasikas perspektīvas

Pēdējo 20–30 gadu laikā autorūpniecība ir nopietni mainījusies. Tehnoloģiju attīstība ļāvusi būtiski izlīdzināt katra veida piedziņas priekšrocības un trūkumus. Piemēram, neatkarīga aizmugurējā piekare pat aizmugurējās piedziņas automašīnā ļauj novietot degvielas tvertni zem sēdekļa, un arī pašu tvertni mūsdienās var izgatavot jebkādas formas. Kompaktās kardānvārpstas neļauj pārāk samazināt salona plašumu. Vai priekšpiedziņas automobilis ir vieglāks svara ziņā un lētāks ražošanā? Jā, bet tagad tas nav tik būtiski, jo svars un automašīnas pašizmaksa ir ievērojami palielinājusies izturīgākas virsbūves un palīgsistēmu dēļ. Liekie kardāna un aizmugurējās piedziņas 20–50 kg vairs tik daudz nenozīmē. Turklāt robotam ir vienalga, kādu auto salikt − ar klasisku komponējumu vai ar priekšpiedziņu. Aizmugurējās piedziņas automašīnu sānslīdes tendence? Nekas briesmīgs, stabilizācijas sistēmas palīdzēs. Kāpēc priekšpiedziņa nav pilnībā aizstājusi aizmugurējo piedziņu? Ir vairāki faktori. Par spīti visam, aizmugurējai piedziņai joprojām ir zināmi plusi. Pirmkārt, svara sadalījums, kas priekšpiedziņas automobilim stipri mainās atkarībā no slodzes. Parasti tukša priekšpiedziņas automobiļa masas sadalījums ir 60% priekšā un 40% aizmugurē. Pilnībā piekrauta auto gadījumā priekšpusē jau var būt 45%, bet aizmugurē − 55%. Šī iemesla dēļ piekare ir jāpielāgo tā, lai vienlīdz labi darbotos ar dažādām slodzes pakāpēm. Aizmugurējā piedziņa šajā ziņā ir stabilāka: tukšai automašīnas svara sadalījums parasti ir 55% priekšā un 45% − aizmugurē, bet pilnai – 52% un 48%. Pielāgot piekari ar tik nelielām izmaiņām ir daudz vienkāršāk. Otrais faktors – pasīvā drošība. Frontālā sadursmē ar 25% vai 40% pārklāšanos automašīnām ar aizmugurējo piedziņu un garenisku motora izvietojumu trieciens aiziet garām motoram, tātad – virsbūves deformācijas zona palielinās un paātrinājums trieciena laikā samazinās. Mašīnām ar šķērsenisku dzinēja izvietojumu deformācijas zonu ierobežo spēka agregāts. Un trešais faktors – V8 vai V12 motoru tiešām joprojām ir vienkāršāk izvietot gareniski. Un tie nebūt nav visi uzskaitītie plusi. Piemēram, ja runājam par manevrētspēju, tad aizmugurējās piedziņas automobili var aprīkot pat ar lodveida šarnīru priekšējo piekari un priekšējie riteņi pagriezīsies gandrīz taisnā leņķī – kā tradicionālajiem Londonas taksometriem. Tiem tas ir aktuāli, lai šaurajās ielās būtu iespējams apgriezties ar minimālu mēģinājumu skaitu. Priekšējas piedziņas automašīnai pagrieziena leņķi ierobežo sinhrono savienojumu iespējas, kur mūsdienīgākie modeļi pieļauj 52–54 grādu leņķi. Tomēr ir vēl viens faktors, kas laikam gan svarīguma ziņā ir vienā svaru kausā ar visiem iepriekš minētajiem. Ar ko izcelties uz priekšpiedziņas automašīnu fona? Piemēram, ar to, no kā vējo tradīciju un aristokrātijas gars – klasisko komponējumu. Starp citu, sportiskums dažu aizmugurējās piedziņas automašīnu imidžā mūsu tā dēvētās “iespaidu ekonomikas” ērā arī ir daudz ko vērts. Protams, ne visiem, kas pērk automašīnu ar sportisku imidžu, patiešām ir vajadzīgs driver’s car, bet pats fakts. Tātad pastāv uzskats, ka vieglās automašīnas ar aizmugurējo piedziņu tiks ražotas un tirgotas vēl ilgi. Klasika nenoveco.

Par spīti komponējuma ar priekšējiem vadošiem riteņiem daudzajām priekšrocībām, dažus automobiļus ir grūti iedomāties ar priekšpiedziņu, un tas nav mazsvarīgs faktors, kāpēc vieglajām automašīnām arī šobrīd tiek izmantota aizmugurējā piedziņa.