¿Por qué los autos de carrera / deportivos de alta gama tienen motores montados en la parte media trasera, mientras que los sedanes / respaldos bajos tienen motores montados en la parte delantera?

En algo en lo que desea cambiar de dirección rápidamente, desea que la mayor parte de la masa del vehículo esté entre los ejes, en términos de ingeniería, un momento de inercia polar bajo. Los motores, etc. suelen ser los más pesados, por lo que lo coloca en el medio. No deja mucho espacio para los pasajeros, por lo que el resultado rara vez es práctico. Otra cosa, que hace que el motor medio sea menos práctico, cuando se gira con fuerza, por lo que los neumáticos pierden tracción, girarán alrededor de su centro de masa, a menudo con poca advertencia al conductor menos calificado.

En un vehículo “práctico”, desea tanto volumen contiguo como sea posible para pasajeros, carga, etc. Además, los pasajeros obtienen el viaje más suave si están entre los ejes, ya que no están en el lado equivocado de un punto de apoyo. El resultado es que pones el motor en un extremo o en el otro. Ponerlo al frente produce un manejo algo más predecible. Conduzca las ruedas delanteras y obtendrá un poco más de tracción en superficies resbaladizas. (más una función del peso sobre las ruedas motrices)

Con un automóvil que tiene mucho peso detrás del eje trasero, si gira demasiado fuerte, el motor puede decidir tomar la delantera. Si el centro de masa está hacia el frente, si trata de girar demasiado fuerte, el vehículo continuará recto. En lo que se refiere a la tuerca del automóvil, un motor trasero tiende a sobreviraje, y el motor delantero generalmente subvira. El motor central puede hacerlo dependiendo de la distribución del peso y de las opciones de tamaño del neumático, con un “sobreviraje rápido” (una propensión a girar) común.

La ecuación de distribución de peso de adelante hacia atrás es un factor muy importante en el diseño de autos deportivos.

Para manejar con la mayor cantidad de control bajo coacción, es muy importante tener una relación de distribución de peso que permita la transición rápida de rectas a curvas.

(Más sobre eso aquí: el sesgo de peso hacia atrás preferido por los autos deportivos y de carreras resulta de los efectos de manejo durante la transición de la recta hacia las curvas. Durante la entrada en la curva, los neumáticos delanteros, además de generar parte de la fuerza lateral requerida para acelerar el El centro de masa del automóvil en el giro, también genera un torque alrededor del eje vertical del automóvil que hace que el automóvil gire en el giro. Sin embargo, la fuerza lateral generada por los neumáticos traseros está actuando en el sentido de torsión opuesto, tratando de girar el automóvil. fuera de la curva. Por esta razón, un automóvil con una distribución de peso “50/50” subvira en la entrada inicial en la esquina. Para evitar este problema, los autos deportivos y de carreras a menudo tienen una distribución de peso más hacia atrás. En el caso de los autos de carrera puros , esto es típicamente entre “40/60” y “35/65”. [ cita requerida ] Esto le da a los neumáticos delanteros una ventaja para superar el momento de inercia del automóvil (inercia angular de guiñada), reduciendo así el subviraje en la entrada de la esquina).

De: manejo de automóviles

No se equivoquen, los autos de carrera también son muy eficientes para el tipo de potencia que producen, en comparación con el consumo de combustible que supuestamente consume pequeños runabouts urbanos. Pero el automóvil de pasajeros promedio no tiene demasiados requisitos de alto rendimiento. También están construidos para proporcionar seguridad, espacio utilizable y comodidad a los pasajeros, y tienen características también construidas en consecuencia.

Los autos de carrera ganan o pierden en los milisegundos que pueden reducir en cada vuelta. Entonces, la filosofía de diseño está en consonancia con el automóvil primero y el conductor después. De hecho, hay muy poco para la comodidad del conductor en ellos. A pesar de las altas temperaturas en la cabina de un automóvil de Fórmula 1, no hay aire acondicionado, ¡a pesar de que los motores producen una potencia increíble!

La tracción en las ruedas traseras le da a la dirección mucha más flexibilidad: poder cambiar ágilmente la dirección y esquivar y esquivar las esquinas.

Es esta filosofía de obtener la máxima ventaja posible de potencia y peso lo que hace que los autos de carreras sean lo que son como raza. En entornos de carreras, los neumáticos se sacrifican como combustible, para ser reemplazados dos o tres veces en una carrera a veces.

Mientras más profundo mires, más profundo sabrás cómo las diferentes filosofías impulsan el desarrollo de los autos de carrera y los automóviles de pasajeros, aunque muchas de las tecnologías desarrolladas en el mundo de las carreras se abren camino en los automóviles de pasajeros.

Aquí hay un buen artículo: coche de Fórmula Uno

Motivos principales: centralización de masas, distribución de peso.

Los automóviles de pasajeros necesitan espacio interno para pasajeros y equipaje, por lo tanto, el motor suele estar al frente, donde el flujo de aire también es mejor.

Con los autos deportivos, el espacio para pasajeros no es una preocupación, pero poder ir rápido en las curvas es crucial. Para ir rápido y ser estable, especialmente en las curvas, desea que el centro de gravedad sea lo más bajo posible y el centro de masa en el medio entre las ruedas. Como el motor y la transmisión son significativos en términos de peso, se colocan entre las ruedas lo más cerca posible del centro. Todavía hay problemas de empaque con los accesorios: radiadores, refrigeradores intermedios, mangueras, suspensión, frenos, que necesitan estar más alejados y alejados del centro por razones físicas, siendo el flujo de aire uno.

Con la mayor parte del peso centralizado, hay menos masa en los bordes, por lo que hay menos inercia polar para alterar el manejo. Un automóvil con componentes pesados ​​en los bordes es más difícil de mantener estable / estable. La centralización de masas reduce la inercia polar y reduce las tensiones y el movimiento durante las curvas, la aceleración y el frenado. El chasis resultante puede ser más ligero para la misma rigidez ya que hay menos fuerza de flexión debido a una menor masa en las esquinas / bordes. Las 4 ruedas obtienen una menor variación de peso sobre ellas en todas las condiciones: menos fuerzas de inercia que se mueven hacia adelante y hacia atrás (durante la aceleración y el frenado) o hacia los lados (durante las curvas), lo que permite una suspensión más predecible y respuestas de los neumáticos.

Mi respuesta a la pregunta puede no estar completa en todas las perspectivas, pero tengo puntos que respaldan la afirmación de su pregunta.
Para los autos prácticos del día a día, el espacio interior es un factor muy influyente. Por lo tanto, los motores se colocan en la parte delantera para dejar suficiente espacio para una segunda fila de asientos. Pero colocar el motor en la parte delantera dificulta la distribución general del peso. A velocidades más altas de operación, esto podría conducir a sobreviraje o “deriva” del automóvil. Por lo tanto, en autos F1 y deportivos donde es importante tomar turnos a altas velocidades sin pérdida de tracción, el motor se coloca en el medio.
Como dije al principio, la respuesta no está completa en sí misma, pero creo que comunica la idea.
Saludos compañero 🙂

“De acuerdo con las leyes de la física, es más eficiente tirar que empujar”.

No es verdad.

Los autos baratos sin rendimiento tienen motores delanteros porque es más barato y más fácil.

Los autos de alto rendimiento manejan las ruedas traseras porque brindan un mejor rendimiento.

Los motores en los autos de alto rendimiento se montarán más cerca del centro de gravedad para brindar mejores características de manejo.

La razón por la cual la mayoría de los automóviles de pasajeros de hoy son de motor delantero y tracción delantera tiene mucho que ver con la ergonomía. Todos los componentes del tren de transmisión se encuentran en una única ubicación, dejando casi todo lo demás, con la excepción de las ruedas traseras, para pasajeros y carga. Hay una razón por la cual el Mini original se describió como “más grande por dentro que por fuera”. Lo mismo se aplica a los automóviles con motor trasero, pero esto produce un manejo menos predecible y es más difícil enfriar el motor (a veces el radiador se coloca hacia arriba frente) y suministrarle oxígeno.

Para los autos deportivos y de carreras, el espacio de almacenamiento no es un problema. El manejo es. El motor central produce el mejor manejo ya que la parte más pesada del automóvil, el motor, está en el medio, lo que genera un pequeño momento de inercia rotacional en una vuelta. Esto facilita que el automóvil cambie de dirección.