Przedni czy tylny?

W konstruowaniu samochodów od lat są wykorzystywane dwie koncepcje napędu - historycznie wcześniejszy napęd tylny oraz bardziej współczesny napęd przedni. Oba rozwiązania mają wady i zalety, zwolenników i przeciwników.

Obok subiektywnych wrażeń kierowców te odmienne koncepcje niosą ze sobą pewne ograniczenia znane konstruktorom nadwozi, podwozi, zawieszeń i zespołów napędowych.

Budowa

Napęd tylny, zwany klasycznym wykorzystuje wzdłużne umieszczenie silnika nad osią przednią i bezpośrednim dołączeniu do niego skrzyni biegów. Skrzynia połączona jest wałem przegubowym z przekładnią główną, która za pomocą półosi o równej długości napędza koła tylne.

Napęd przedni jest realizowany w dwóch wariantach i polega na umieszczeniu silnika ustawionego wzdłużnie przed osią przednią a skrzyni biegów za osią. Drugim wariantem jest poprzeczne umieszczenie zblokowanego zespołu napędowego przed osią przednią. W obu przypadkach napędzane są koła przedniej osi przez półosie napędowe o często nierównej długości. Poprzeczne umieszczenie zespołu napędowego jest stosowane w praktyce, gdy pojazd porusza silnik o pojemności do 2 litrów.

Zalety

Tylny układ napędowy ma wiele zalet, z których bardzo istotną jest oddzielenie napędu od sterowania pojazdem. Wynika z tego możliwość zbudowania przedniego zawieszenia o nieskomplikowanej konstrukcji, która nie przenosi sił napędowych. Pozwala to na uzyskanie dużych kątów skrętu kół jezdnych, co ułatwia manewrowanie samochodem. Przekazywanie napędu na koła tylne przyczynia się do równomiernego zużycia opon i uzyskiwania wyższych przebiegów przez ogumienie. Długa, przednia część samochodu, pozwala zabudować jednostki napędowe o większej pojemności, w szczególności silniki 8 i 12 cylindrowe. Silnik napędzający koła tylne w mniejszym stopniu obciąża elementy zawieszenia, a jego drgania można łatwo

wytłumić, dzięki czemu nie przenoszą się na nadwozie, co wpływa na wzrost komfortu podróżowania. Solidne, tylne mosty napędzane wałem przegubowym mogą przenosić duże wartości momentu obrotowego silnika i charakteryzują się odpornością na zużycie, co wpływa na długowieczność samochodu. Z punktu widzenia bezpieczeństwa, podłużnie umieszczony silnik umożliwia korzystne ukształtowanie przedniej strefy zgniotu.

Również przedni układ napędowy ma szereg zalet docenianych przez jego zwolenników. Dzięki kompaktowym wymiarom i poprzecznemu umieszczeniu jednostki napędowej możliwe jest uzyskanie większej przestrzeni dla pasażerów i większego bagażnika w porównaniu z klasycznym układem napędowym. Krótsza część przednia pozwala na zwiększenie rozstawu osi pojazdu bez zwiększania jego całkowitej długości, dzięki czemu wzrasta komfort jazdy.

Przedni układ napędowy ma także zalety użytkowe bardzo cenione przez kierowców. Bez względu na ilość podróżujących pasażerów przednie koła są dobrze dociążone, co w połączeniu z efektem ciągnięcia pojazdu przez napędzane koła przednie wpływa korzystnie na łatwość prowadzenia w różnych warunkach drogowych. Samochód jest mniej podatny na podmuchy wiatru bocznego, a właściwości napędu pomagają w intuicyjnym korygowaniu toru jazdy. Samochody z przednim napędem nie wymagają zawieszeń tylnych o skomplikowanej konstrukcji, a brak tylnego mostu pozwala zaprojektować duży, głęboki bagażnik. Przedni napęd jest korzystny z punktu widzenia bezpieczeństwa, ponieważ zbiornik paliwa może być umieszczony przed osią tylną, co pozwala kształtować bezpieczną tylną strefę zgniotu.

Wady

Oprócz szeregu zalet klasyczny układ napędowy ma także wady. Jeśli samochodem podróżują tylko dwie osoby, napędzane koła tylne są słabo obciążone, co w niesprzyjających warunkach, np. w zimie, zmniejsza możliwą do uzyskania siłę napędową. W warunkach drogowych łatwo dochodzi do poślizgu tylnych kół, a zmieniająca się siła napędowa powoduje powstawanie zmian toru jazdy, które muszą być korygowane przez kierowcę. Oprócz opisanych wad wynikających z zasady działania napędu tylnego występują pewne niedogodności związane z zależnościami wymiarowymi. Prowadzenie wału napędowego między skrzynią biegów a tylnym mostem wymusza zbudowanie tunelu w podłodze, który przeszkadza pasażerom. Poprzez wzdłużne zamontowanie silnika uzyskuje się niekorzystną proporcję długości wnętrza do długości całego samochodu. Zastosowanie tylnego mostu z przekładnią główną zmniejsza pojemność bagażnika oraz znacznie komplikuje konstrukcję zawieszenia tylnego.

Przedni układ napędowy nie jest idealny. Ma wady znane bardziej konstruktorom i serwisantom niż użytkownikom pojazdów. W komorze silnika jest mało miejsca, co powoduje trudny dostęp do niektórych zespołów. Silnie obciążona przednia oś wymusza konstruowanie skomplikowanego zawieszenia oraz stosowanie wspomagania układu kierowniczego. Dla użytkownika ważne jest ograniczenie promienia skrętu pojazdu przez dopuszczalny kąt skręcenia przegubów oraz kąt skrętu kół jezdnych. Przedni układ napędowy przenosi skutki niewyrównoważenia kół i błędy kształtu opon, co objawia się wyczuwalnymi drganiami na kole kierownicy. Szybka jazda po łukach powoduje nierównomierne zużywanie się bieżnika opon kół przednich, ponieważ koła są jednocześnie napędzane i skręcane. Przy niektórych rodzajach rzeźby bieżnika istnieje tendencja do "ząbkowania" zewnętrznej części opony.

Oba układy napędowe stoją na przeciwnych biegunach. Ich wady i zalety wynikają z odmiennej koncepcji napędu. Ze względu na taniość rozwiązania, przedni układ króluje w samochodach popularnych, gdzie liczą się koszty wytwarzania, tylny stosowany jest w zaawansowanych konstrukcjach o znacznej pojemności i mocy jednostek napędowych. Antagonistów pogodzić może napęd na wszystkie koła.