Вопрос

Потребляют ли переднеприводные автомобили меньше топлива, чем заднеприводные?

Согласно законам физики, тянуть груз удобнее, а значит, и энергозатратнее, чем толкать его. При этом в аналогичной ситуации, когда два автомобиля одинаковы по весу, мощности двигателя и т. д. Потребляют ли автомобили с задним приводом больше топлива, чем автомобили с передним приводом?



P.S. Некоторые заднеприводные автомобили также имеют задний двигатель. В этом случае, я полагаю, расположение двигателя не влияет на расход топлива (при условии, что вес, мощность и другие факторы одинаковы). Если расположение двигателя имеет значение, пожалуйста, объясните.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/29000/do-front-wheel-drive-cars-consume-less-fuel-than-rear-wheel-drive-cars

6 Комментариев

  1. Физика утверждает, что тянуть легче, чем толкать, но это зависит от конкретных условий и предположений. Это зависит от вектора внешней силы толкания/тяжения, а также от того, где и как она воздействует на объект.

    Я считаю, что для моторизованного колёсного транспортного средства это не так важно, тем более что крутящий момент передаётся на землю примерно на уровне земли в основном за счёт тангенциальных сил.



    Предположим, что мы сравниваем как можно более схожие параметры (вес, мощность и т. д.)...



    Важную роль в этом будет играть компоновка двигателя и трансмиссии.

    Всякий раз, когда вы используете шестерни, муфты или шарниры, вы, скорее всего, теряете в эффективности.

    Переднемоторный переднеприводный автомобиль будет иметь трансмиссию.

    У заднемоторного полноприводного автомобиля будет трансмиссия.

    У переднемоторного заднеприводного автомобиля есть трансмиссия, карданный вал, дифференциал и оси.

    Двигатели, расположенные с той же стороны, что и ведомая ось, позволяют сократить количество муфт и соединений, таких как карданный вал + карданный шарнир, и использовать трансмиссию с дифференциалом, которая по сути представляет собой коробку передач и дифференциал в одном корпусе. Такое сокращение помогает устранить некоторые потенциальные механические потери и повышает эффективность.

    Разница между механической и автоматической коробкой передач заключается не только в конструкции, но и в принципе работы.

    Полноприводная трансмиссия или трансмиссия 4x4 по своей сути имеет ещё больше механических потерь из-за дополнительного раздаточного редуктора/дифференциала.



    Помимо механических потерь в силовой передаче, снижение эффективности происходит из-за невозможности передать мощность на землю = пробуксовка шин.

    Опять же, автомобили с двигателем, расположенным с той же стороны, что и ведущая ось, потенциально выигрывают больше, потому что двигатель, расположенный над ведущей осью, увеличивает нагрузку на эти оси, а значит, повышает потенциальное сцепление шин с дорогой, что эффективно снижает вероятность пробуксовки.



    Расположение двигателя с той же стороны, что и ведущая ось, может повысить эффективность использования топлива и улучшить сцепление с дорогой в «обычных» условиях, но при этом большая часть веса приходится на одну сторону автомобиля. В более динамичных ситуациях, близких к предельным возможностям автомобиля, слишком большой вес на одной стороне может существенно повлиять на поведение автомобиля (независимо от того, считается ли такое поведение более безопасным (для езды по городу) или нет, в зависимости от ситуации и точки зрения). На городских дорогах это не будет иметь такого большого значения.


  1. Я не могу придумать, как ответить на этот вопрос, опираясь на реальные факты. Но вопрос хороший. Интересная ситуация.
  1. Я думал, что не имеет значения, толкаете вы что-то или тянете, главное — прилагать к объекту одинаковую силу.
  1. Проблема с этим вопросом в том, что вы не можете взять переднеприводный автомобиль, протестировать его, а затем переоборудовать в заднеприводный и протестировать точно такой же автомобиль. Даже если вы найдёте два похожих автомобиля с одинаковым двигателем, но разной трансмиссией, я всё равно считаю, что сравнение будет проблематичным.
  1. Расположение двигателя играет определённую роль, но не ту, о которой вы подумали. В заднеприводных автомобилях мощность передаётся на задние колёса и должна поворачиваться на 90 градусов в дифференциале, что приводит к некоторой потере мощности (снижению топливной эффективности).



    В переднеприводных автомобилях эта проблема решается за счёт поворота двигателя вбок, теперь оси поворачиваются параллельно двигателю, и перенаправление мощности не требуется.



    В результате разработки переднеприводных автомобилей их можно сделать меньше и легче.



    Сложно сравнивать расход топлива у переднеприводных и заднеприводных автомобилей, потому что в игру вступают многие другие факторы, но я могу с уверенностью сказать, что при прочих равных условиях переднеприводные автомобили более экономичны.


  1. Я слышал (не знаю, насколько это достоверно), что паразитные потери составляют: 10 % для переднеприводных автомобилей с механической коробкой передач, 15 % для переднеприводных автомобилей с автоматической коробкой передач, 15 % для заднеприводных автомобилей с механической коробкой передач, 20 % для заднеприводных автомобилей с автоматической коробкой передач. Заднеприводные автомобили с задним расположением двигателя или со средним расположением двигателя должны быть такими же эффективными, как и переднеприводные.
Вы уже ответили на этот вопрос