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Layout del gruppo propulsore: come influisce sull'auto?

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Tradotto con l'aiuto dell'intelligenza artificiale dal nostro articolo originale (fonte: autoride.io)

Il layout del gruppo propulsore descrive dove si trova il motore nell'auto e quale asse è guidato.

Oltre a queste informazioni, tuttavia, anche la scelta del layout del gruppo propulsore è un fattore chiave per determinare le caratteristiche di guida dell'auto, i costi di produzione e le possibili carrozzerie.

Sommario

Posizionamento del motore

Il motore e i suoi accessori costituiscono gran parte del peso dell'auto. Tuttavia, questo peso è concentrato solo in un luogo ristretto, quindi influisce in modo significativo sulla posizione del baricentro dell'auto e, quindi, sulle sue caratteristiche di guida.

La posizione del baricentro influisce direttamente sulla pressione che agisce sui singoli assi dell'auto. Pertanto, se il motore si trova vicino all'assale anteriore, viene esercitata una pressione maggiore su quest'ultimo. Al contrario, se il motore è più vicino all'asse posteriore, la pressione su quest'ultimo sarà maggiore.

Maggiore è la pressione esercitata sull'asse dell'auto, maggiore è l'aderenza che possono ottenere i pneumatici. Il comportamento della vettura in condizioni avverse ed estreme dipende dal grado di aderenza.

La disposizione del motore descrive dove si trova il motore nell'auto o dove è riposto. Il posizionamento del motore influisce in modo significativo sulle caratteristiche di guida dell'auto e sulla possibilità di utilizzare specifici tipi di carrozzerie.

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Ci sono solo tre concetti base per il montaggio del motore, questi includono:

  1. Motore posizionato anteriormente
  2. Motore posizionato posteriormente
  3. Motore posizionato centralmente

1. Motore posizionato nella parte anteriore

Il motore è montato sopra l'assale anteriore, trasversalmente (di solito con trazione sull'asse anteriore) o longitudinalmente (di solito con trazione sull'asse posteriore). In entrambi i casi è possibile utilizzare anche una trazione integrale.

2. Motore posizionato posteriormente

In questo caso, il motore può essere posizionato sopra o dietro l'asse posteriore. Di solito, il motore è montato longitudinalmente e aziona l'asse posteriore o entrambi gli assi.

3. Motore posizionato al centro

Il motore è posizionato davanti alla parte posteriore o dietro l'asse anteriore. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, il motore è posizionato longitudinalmente davanti all'asse posteriore e aziona l'asse posteriore dell'auto.

Caratteristiche di posizionamento del motore

Come accennato, il posizionamento del motore influisce in modo significativo sulle caratteristiche di guida dell'auto. Un'auto con motore anteriore può essere costruita in tutte le versioni di carrozzeria note. Inoltre, il costo di produzione di un'auto del genere è inferiore. Un'auto con motore anteriore è anche più stabile e ha migliori proprietà di frenata.

Di contro, però, c'è un'auto che ha un motore posizionato posteriormente, grazie al quale è possibile utilizzare in modo più efficiente la trazione dell'asse posteriore. Durante l'accelerazione, la pressione che agisce sull'asse posteriore aumenta, consentendo di trasmettere una maggiore potenza alla strada senza perdere l'aderenza degli pneumatici.

Il motore posteriore di solito elimina l'uso delle più comuni versioni di carrozzeria, come berline, hatchback e station wagon. Posizionare il motore nella parte anteriore o posteriore provoca un comportamento specifico durante la guida in curva.

Sottosterzo

Il grande peso che agisce sull'asse anteriore della vettura provoca la riluttanza del veicolo a cambiare direzione di marcia quando si supera una curva.

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Proprio per questo le vetture con motore anteriore tendono a proseguire nella loro direzione originaria quando percorrono una curva ad alta velocità o in condizioni di scarsa aderenza stradale e volano fuori dal bordo esterno della curva. Questo fenomeno è chiamato sottosterzo.

Sovrasterzo

Il sovrasterzo è un fenomeno che si verifica quando la parte anteriore dell'auto gira volontariamente in curva, ma la parte posteriore continua nella direzione originale.

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Ciò fa sì che l'auto giri nella direzione opposta o fuori controllo, effettuando un'inversione a U indesiderata.

Eliminazione del sovrasterzo e del sottosterzo

È possibile eliminare entrambi i fenomeni contemporaneamente con l'aiuto di diverse soluzioni progettuali per il layout del gruppo propulsore. Queste soluzioni progettuali includono, ad esempio, il posizionamento del motore davanti all'asse posteriore dell'auto (il motore posizionato al centro).

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In questo caso, il peso del motore preme su entrambi gli assi allo stesso modo 50:50. Tuttavia, gli svantaggi di una tale disposizione includono le grandi dimensioni esterne dell'auto e il suo spazio interno minimo. Questa disposizione è utilizzata principalmente nelle auto sportive e da corsa.

Asse motore

Così come è importante la posizione del motore, è importante anche determinare l'asse dell'auto che verrà guidata. Nella maggior parte dei casi, l'asse motore di un'auto viene scelto in base alla posizione del motore.

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Alcune combinazioni di montaggio motore e assale motore non sono utilizzabili. Ad esempio, il motore è posizionato nella parte posteriore con trazione anteriore. La trasmissione dell'assale conferisce caratteristiche di guida specifiche all'auto. Per le auto a due assi, ci sono le seguenti opzioni di trasmissione dell'asse:

  1. Trasmissione assale anteriore
  2. Trasmissione assale posteriore
  3. Quattro ruote motrici

1. Trasmissione dell'assale anteriore

La trazione dell'auto è assicurata solo dalle ruote anteriori, che contemporaneamente cambiano anche la direzione dell'auto. Questo tipo di guida viene utilizzato esclusivamente solo se il motore dell'auto si trova nella parte anteriore.

2. Trasmissione dell'assale posteriore

Le ruote posteriori forniscono la trazione dell'auto, mentre le ruote anteriori vengono utilizzate per cambiare la direzione dell'auto. Questo tipo di trasmissione viene utilizzato sia con i motori montati anteriormente che con quelli posteriori centrali.

3. Quattro ruote motrici

Tutte le ruote dell'auto assicurano la trazione dell'auto, mentre questa trazione su tutte e quattro le ruote può essere permanente o commutabile.

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Se la trazione integrale è commutabile, è possibile commutare la trazione dell'auto in modalità di trazione sull'asse anteriore o in modalità di trazione sull'asse posteriore.

Layout del gruppo propulsore e loro pro e contro

La combinazione del montaggio del motore con la trasmissione dell'assale influisce in modo significativo sulle caratteristiche di guida dell'auto. Un buon esempio è un'auto con motore anteriore e trazione posteriore.

Nonostante le auto con motore anteriore tendano a sottosterzare, nel caso di un motore pesante nell'assale anteriore e posteriore tendono a sovrasterzare in modo significativo.

La trazione integrale cerca di eliminare la maggior parte degli svantaggi della trazione anteriore o posteriore. Tuttavia, ciò richiede l'uso di più componenti, il che aumenta il peso dell'auto.

In base al posizionamento del motore e dell'asse di trasmissione, è possibile creare diversi layout di propulsori. Questi sono i layout del gruppo propulsore più comuni utilizzati nelle auto moderne:

  1. Motore anteriore e trazione posteriore
  2. Motore anteriore e trazione anteriore
  3. Motore posteriore e trazione posteriore
  4. Motore centrale e trazione posteriore

1. Motore anteriore e trazione posteriore

Questo concetto di vettura è caratterizzato da bassi requisiti di progettazione per i gruppi di telai quando è possibile utilizzare un assale posteriore rigido ed è possibile un assale anteriore trapezoidale. Tuttavia, lo svantaggio di questo concetto è l'estremo sovrasterzo della vettura.

2. Motore anteriore e trazione anteriore

Questo concetto è utilizzato dalla maggior parte delle autovetture perché consente di creare un'auto piccola con un grande motore. Questo concetto offre inoltre ai progettisti innumerevoli opzioni durante la creazione di una carrozzeria.

3. Motore posteriore e trazione posteriore

Questo concetto consente l'utilizzo di un semplice assale anteriore, che è molto robusto, ma richiede l'utilizzo di un assale posteriore spesso complicato. Le auto con questo concetto tendono a sovrasterzare.

4. Motore al centro e trazione posteriore

Il concetto di trazione posteriore e posizionamento del motore al centro viene utilizzato principalmente nelle auto sportive. Grazie a questo concetto, la distribuzione del peso su entrambi gli assali è pari a 50:50 e quindi il sovrasterzo e il sottosterzo della vettura vengono notevolmente eliminati.

Tuttavia, questo concetto non è adatto per le auto destinate all'uso quotidiano. Gli svantaggi sono le grandi dimensioni esterne dell'auto e il suo piccolo spazio interno, che di solito ospita solo due persone.

Con la trazione integrale è possibile creare concept come:

  • Motore anteriore e trazione integrale
  • Motore posteriore e trazione integrale
  • Motore posteriore e trazione integrale

A causa dell'uso di un'ampia varietà di carrozzerie, i concetti di motore anteriore e trazione integrale sono i più comunemente usati di questi concetti. Uno dei motivi per cui questo è il caso è che le carrozzerie di molte auto a trazione integrale derivano da carrozzerie a trazione anteriore.

Conclusione

Il layout del gruppo propulsore è essenziale per determinare lo scopo dell'auto e alcune caratteristiche. Esistono vari layout del gruppo propulsore, sebbene il layout in cui il motore è posizionato nella parte posteriore mentre l'asse anteriore è guidato non è utilizzabile. Ciò farebbe sovrasterzare l'auto e le ruote sull'asse motore perderebbero notevolmente aderenza durante l'accelerazione.