Pitkittäismoottori — määritelmä, rakenne ja käyttö ajoneuvoissa

Tutustu pitkittäismoottorin määritelmään, rakenteeseen ja käyttöön ajoneuvoissa — takavetoiset ratkaisut, etuvetovertailu ja käytännön sovellukset.

Pitkittäismoottori on moottori, joka on asennettu ajoneuvoon siten, että moottorin kampiakseli on yhdensuuntainen ajoneuvon kanssa edestä taaksepäin. Useimmissa takavetoisissa ajoneuvoissa käytetään pitkittäismoottorirakennetta, jossa moottorin kampiakseli on ajoneuvon suuntainen. Monissa nykyaikaisissa etuvetoisissa ajoneuvoissa käytetään poikittaista moottorin kiinnitysmallia.

Määritelmä ja sijoitus

Pitkittäismoottorilla tarkoitetaan asennustapaa, jossa moottorin akselin ja ajoneuvon pituusakselin suunta ovat samansuuntaiset. Tämä sijoitus mahdollistaa voiman siirron suoraan ottaen käyttövoiman kohti perävaunuakselia tai taka-akselia esimerkiksi takavetoisissa autoissa. Pitkittäissuunnassa asennetun moottorin eteen tai taakse voi olla kytketty vaihdelaatikko, tasauspyörästö tai transaxle-ratkaisu riippuen voimansiirron toteutuksesta.

Rakenne ja tärkeimmät osat

• Moottori ja kampiakseli: Perinteisesti suorat (rivineliö-, kuutonen) ja V-mallin moottorit asennetaan helposti pitkittäin.
• Vaihdelaatikko: Pitkittäisasennuksessa vaihdelaatikko voi olla erillinen, tai osa transaxle-yhdistelmää (esim. vaihdelaatikko ja tasauspyörästö samassa kotelossa).
• Voimansiirto: Voima välittyy usein kardaanivelen tai voimansiirtoakselin kautta taka-akselille; nelivetoratkaisuissa käytetään jakokoteloa ja etu- sekä taka-akselin tasauspyörästöjä.
• Runko ja tunnelointi: Pitkittäisasennus vaatii keskikonsolin alle usein tilavan voimansiirto- ja kardaanitunnelin.

Edut

• Hyvä painonjakauma: moottorin sijoittelulla etu- ja taka-akselin suhteen voidaan saavuttaa tasapainoisempi 50/50-tyyppinen jakauma, mikä parantaa ajo-ominaisuuksia.
• Suora voimansiirto: voima saadaan aikaan ilman suurta kääntökulmaa, mikä voi vähentää häviöitä ja lisätä kestävyttä erityisesti tehokkaissa tai raskaissa ajoneuvoissa.
• Helppo toteuttaa takaveto: pitkittäismalli on looginen valinta takavetoisiin alustoihin ja suuriin moottoreihin.
• Monipuolisuus: mahdollistaa sekä perinteiset vaihteistot että monimutkaiset nelivetojärjestelmät.

Haitat ja rajoitukset

• Pakkaustila: pitkittäisasennus vaatii enemmän etu–takasuunnassa tilaa, mikä voi nostaa konepellin korkeutta ja rajoittaa etupään suunnitteluvaihtoehtoja.
• Keskitunnelin tarve: kardaania varten tarvittava tunnelointi vie sisätilaa ja lisää painoa.
• Monimutkaisempi tuotanto: joissain etuvetoisissa alustoissa poikittainen moottori on kompaktimpi ja edullisempi valmistaa.

Käyttö ajoneuvoissa

Pitkittäissuunnassa asennettavat moottorit ovat yleisiä:

• Henkilöautot: Useissa suorituskyky- ja luksusautoissa, joissa käytetään takavetoa tai jakautunutta nelivetoa (esim. monet BMW- ja Mercedes-mallit), moottori on pitkittäin sijoitettu.
• Kuorma- ja hyötyajoneuvot: Suuret dieselit ja voimansiirron yksinkertaisuus tekevät pitkittäisasennuksesta yleisen ratkaisutavan.
• Neljivetojärjestelmät: Pitkittäisasennus helpottaa voimanjakoa edestä taakse ja mahdollistaa raskaat jakokotelot.

Moottorityypit ja suunnitteluvaihtoehdot

Rivineliö- ja rivikuutoset moottorit sopivat usein pitkittäisasennukseen pituutensa vuoksi, mutta myös V-malliset moottorit asennetaan pitkittäin. Vaihdelaatikon sijoittelu voi olla etu- tai taka-akselin läheinen; jotkin valmistajat käyttävät niin sanottua transaxle-ratkaisua, jossa vaihdelaatikko ja tasauspyörästö yhdistetään akselille optimoidun painojakauman saavuttamiseksi.

Sähkö- ja hybridiajoneuvot

Myös sähköautojen ja hybridien suunnittelussa moottorin orientaatio voi olla pitkittäinen, erityisesti kun halutaan jäljitellä perinteisen takavetoisen voimansiirron rakennetta tai käyttää keskitettyjä vaihteistoja. Toisaalta sähkövoimanlähteet mahdollistavat hyvin modulaarisia ja kompakteja asennuksia, jolloin orientaatio riippuu enemmän alustan rakenteesta kuin polttomoottoritekijöistä.

Suunnittelun vaikutukset ja huolto

• Huolto ja vaihdelaatikon korjaukset voivat olla suoraviivaisempia, koska voimansiirron komponentit ovat peräkkäin.
• Kardaanin ja tasauspyörästön kunnossapito on tärkeää pitkäikäisyyden kannalta.
• Suunnittelussa on huomioitava törmäysturvallisuus, jäähdytys ja äänieristys, sillä pitkittäismallinen voimansiirto vaikuttaa ajoneuvon sisätiloihin ja rakenteeseen.

Yhteenvetona: pitkittäismoottori on vakiintunut ratkaisu takavetoisissa ja raskaan sarjan ajoneuvoissa, ja sen valinta vaikuttaa merkittävästi auton painojakaumaan, voimansiirron toteutukseen ja sisätilojen muotoiluun. Suunnitteluratkaisu valitaan yleensä kompromissina suorituskyvyn, kustannusten, tilankäytön ja valmistettavuuden välillä.

Hae kirjaimella