На чертеже всякого двигателя есть его главная, базовая линия — ось вращения вала, вдоль которой располагаются цилиндры. Ее-то направление и определяет расположение двигателя на автомобиле. Когда-то встречались разные варианты установки двигателя. На первой трехколеске «бенца», например, его ось была… вертикальной, а маховик, насаженный на конец вала, вращался в горизонтальной плоскости. Этим К. Бенц рассчитывал добиться устойчивости своего экипажа. У других ранних автомобилей вал двигателя был поперечный, а от него шел к поперечному же трансмиссионному валу цепной или ременный привод. Когда цепную передачу заменили карданной, то установилось единообразное продольное расположение двигателя для всех автомобилей — сначала для классических, а потом для заднемоторных и переднеприводных. Стараясь укоротить двигатель и особенно его коленчатый вал, конструкторы ставили цилиндры в два и даже три ряда.
Это-то единообразие и было нарушено впервые на массовом английском автомобиле «мини». Диктуя задание главному конструктору А. Иссигонису, директор фирмы подчеркнул: «Длина машины — не более десяти футов (около трех метров)»!
И так и эдак передвигал А. Иссигонис картонный силуэт двигателя по схеме, на которой были вычерчены сиденья. И остановился на схеме с поперечным расположением двигателя. Это позволило использовать преимущества переднего привода и ослабить его недостатки. До пределов увеличены колея и база, к тому же установлены очень маленькие колеса. Нагрузка на передние колеса увеличена смещением двигателя как можно дальше вперед, коробка передач находится под ним. Машина приобрела плавность хода и хорошую устойчивость. Уменьшились размеры колесных кожухов, кузов стал просторнее. Деликатные шарниры полуосей усилены и снабжены резиновыми колпаками для сохранения смазки.
А. Иссигонису, надо сказать, повезло: необычность машины не испугала руководство концерна, оно пошло на риск, и этот риск оправдался. Успеху «мини» способствовали эффектная реклама, а также усилия спортсменов, завоевавших на этих машинах ряд побед в соревнованиях, особенно там, где трасса требовала высокой устойчивости автомобиля (щебеночные скандинавские дороги, зимний звездный пробег в Монте-Карло).
Теперь «мини» и другие автомобили, построенные по его схеме, оттеснили прочие переднеприводные, не говоря уже об устаревшем заднемоторном «фольксвагене». Машин, равных «мини» по совершенству конструкции, в эти годы не появилось.
Автомобильное дело в Италии своими корнями уходит в глубь веков — к мастерам-каретникам, а кузовостроение — еще дальше, к средневековым ремесленникам, создававшим замысловатые рыцарские доспехи.
Действительно, есть что-то общее между латами и обтекаемыми формами современных кузовов, между забралом и щитками, закрывающими фары! Влияние туринских автостроителей распространилось в последние десятилетия далеко за пределы их родины.
Стало почти правилом: если в туринском салоне продемонстрировано два-три образца автомобилей, обладающих какой-то новой особенностью в компоновке, форме — значит, через несколько лет эта особенность обнаружится на серийных автомобилях ряда фирм, а то и получит повсеместное распространение.
Так вот, в новейших туринских прототипах выделяются две черты: первая — двигатель чаще всего располагается поперек перед задним ведущим мостом, и вторая — отсутствие выступающего перед кузовом капота. Получается некая цельная, бесступенчатая от переднего до заднего буфера коробка.
В отличие от заднемоторной компоновки, при которой двигатель вынесен за пределы колесной базы, компоновку новых итальянских автомобилей назвали «среднемоторной», и они напоминают современные гоночные. А гоночные автомобили, как известно, принято считать подвижными лабораториями, в которых проверяются конструктивные решения для будущих обычных автомобилей. В чем преимущество среднемоторной компоновки? Она обеспечивает высокоскоростному легковому автомобилю идеальное распределение массы по колесам, однако сокращает полезное пространство в кузове. Но в данном случае это не очень важно, так как сегодняшние среднемоторные автомобили не принадлежат к классу компактных.
Перспективна ли среднемоторная схема для повседневных легковых автомобилей?
Думается, что перспективна, и уже имеются конкретные предложения.
В одном из них «средний» двигатель с горизонтальными цилиндрами находится под задними сиденьями. Подразумевается, что он работает настолько безотказно, так редко требует к себе внимания, что неудобство доступа к нему никого не испугает. Считается также, что автомобиль будет обслуживаться только на фирменных станциях, где все для этого приспособлено.
В другом предложении, уже реализованном при участии итальянских конструкторов в новейшей модели «татры», очень легкий двигатель установлен не сзади и не спереди задней оси, а над ней. Машина получилась и не задне- и не среднемоторной. У чехословацкой же «Шкоды-200» задний двигатель тоже смещен несколько вперед и расположен между задними колесами, а полуоси направлены от коробки передач к колесам под острым углом.
Уместно вспомнить и об автомобиле «цюндап-янус», выпускавшемся в 50-х годах. Его двигатель находился точно посередине колесной базы, между сиденьями, которые были установлены спинками друг к другу (заднее против хода). Машина показала хорошие ходовые качества, но отпугивала покупателей своей необычностью.
А прототипы без выступающего спереди капота (его не было, конечно, и у «януса») — это попытки, с одной стороны, существенно улучшить обтекаемость формы кузова легкового автомобиля, а с другой — приблизить его компоновку к автобусной, сместив сиденье водителя как можно дальше вперед. На отдельных образцах оно расположено даже над (или между) передними колесами, а то и впереди них, за пределами колесной базы. Такую компоновку по аналогии с автобусной называют вагонной.
Первое в истории современного автомобиля приближение к ней уже описано — это «румплер». Между ним и сегодняшними прототипами — множество подобных проектов, образцов и небольших серий вагонных легковых автомобилей, причем ими занимались авторитетные конструкторы А. Дюбонне, Р. Клаво и Ф. Пикар во Франции, В. Стаут в США, В. Камм в Германии, наконец, Л. Сегре и Д. Джакоза в Италии. Такие автомобили строились и в Советском Союзе.
Все они по сравнению с капотными легковыми автомобилями более просторные при меньшей длине и лучшей маневренности, на одного пассажира приходится меньшая масса, нагрузка на колеса распределена равномерно, водителю обеспечен отличный обзор дороги. При испытаниях подтвердились высокие аэродинамические качества бескапотных машин, что в сочетании с умеренной массой дало снижение расхода топлива.
И все же, несмотря на эти явные, неоспоримые достоинства, несмотря на то, что чуть ли не каждый новый экспериментальный вагонный легковой автомобиль становился событием в мировой автомобильной технике, до массового производства они пока не дошли. В чем тут дело?
В том, что на их пути стоят и технические и другие препятствия. Правда, они постепенно преодолеваются. Так, например, уменьшение размеров колес и совершенствование подвески дают все больше возможностей для устройства удобного рабочего места водителя, расположенного около передних колес, чего раньше не могли добиться. Внешность вагонной машины становится менее непривычной благодаря эволюции формы автомобиля, принимающего обтекаемые контуры. Все же, чтобы полностью устранить препятствия, нужна дальнейшая работа. Есть и такие проблемы, как, например, безопасность. Казалось бы, вагонный автомобиль противоречит современным взглядам, согласно которым для страховки пассажиров на случай аварии рекомендуется удлинить нос автомобиля. Но о безопасности — особый разговор. Ясно одно: у конструктора — большой выбор вариантов компоновки из числа как распространенных, так и поисковых.
«…Сегодня автомобильная техника так развита, что позволяет осуществить автомобили, практически эквивалентные с точки зрения поведения на дороге, как с силовым агрегатом „все спереди“ или „все сзади“, так и с классическим двигателем спереди и приводом на задние колеса». Таково мнение Д. Джакозы.
Не менее известный конструктор Ф. Порше-младший (ФРГ) справедливо отмечает, что участники нынешней нескончаемой дискуссии о компоновке автомобиля вместо объективного анализа чаще всего сравнивают «достоинства одного расположения (двигателя. — Ю. Д.) с недостатками другого», а старейший автомобильный специалист Ю. Мацкерле (ЧССР), книги которого знакомы советским читателям, указывает, что «при оценке автомобилей по их ездовым качествам вопрос о расположении двигателя не следовало бы вообще даже ставить».
Другими словами, не в одном расположении двигателя дело. В рамках каждой схемы можно создать и хороший и плохой автомобиль, в зависимости от того, как использованы достоинства данной схемы и насколько ослаблены ее недостатки, а также от того, к машине какого класса данная схема применена. Речь идет главным образом о распределении масс по колесам, о его влиянии на устойчивость и другие ходовые качества автомобиля, об использовании занимаемого машиной пространства по прямому назначению, о сложности конструкции и надежности ее элементов.
По этим признакам стоит подытожить то, что уже рассмотрено, и сравнить различные схемы компоновки легковых автомобилей.
«Классическая схема» выгодно отличается от прочих тем, что она хорошо отработана (то есть надежна) и обеспечивает благоприятное распределение масс. Правда, при незаполненном автомобиле оно несколько нарушается. Недостаток схемы — растянутая по всей длине автомобиля система трансмиссии. Из-за нее приходится либо поднимать уровень пола, либо устраивать в кузове тоннель, мешающий входу и выходу пассажиров. Недостаток сказывается тем меньше, чем больше автомобиль, так как повышение пола и утяжеление машины из-за громоздкой трансмиссии составляют меньшую долю в размерах и массе большой машины.
Когда дело касается особо «малого» автомобиля, на передний план выступают достоинства заднемоторной схемы. Это и постоянная загрузка задних ведущих колес, способствующая динамике и проходимости, и простота трансмиссии, и выгодное использование пространства (иногда за счет объема багажника). Главный минус — недостаточная устойчивость (на высокой скорости), которая, впрочем, для большинства «малых» машин была до недавнего времени нетипична.
С ростом скорости стали особенно актуальны достоинства переднего привода. Автомобиль с такой компоновкой устойчив на скользкой дороге и на поворотах. Но ему присущи органические недостатки — неудовлетворительная маневренность, недолговечность шарниров переднего моста, слабое сцепление ведущих колес с дорогой при движении на подъем и при троганье с места.