Techniek: alles wat je moet weten over auto-layouts!

Zo’n 911 is natuurlijk compleet verkeerd. Maar hoe moet het dan wel?

Onlangs praatte @Jaapiyo ons bij over ‘Front-overhang’. Het zat de beste man nogal dwars dat er auto’s op de planeet rond rijden waarbij de neus ver voor de voorwielen uitsteekt. Persoonlijk kan ondergetekende deze mening niet delen. De enige OCD die uw scribent heeft is dat de punt van het Porsche-wapen in de naafdoppen naar het ventiel moet wijzen. Dat deden ze in Zuffenhausen al in de fabriek, dus houdt deze traditie in ere!

Maar het artikel van Ome Jaap zorgde wel voor een levendige discussie, niet alleen in de comments-sectie, maar ook op de redactie. Er is namelijk een reden waarom auto’s eruit zien zoals ze eruit zien. Dat is geen toeval. Daarom gaan we het vandaag hebben over de diverse layouts. Of het mooi of lelijk is, is voor nu niet relevant. Waar het om gaat is de plaatsing en gebruik van de essentiële (en ruimte innemende) onderdelen onderhuids, en hoe dit invloed heeft op de styling en proporties van het ontwerp. Daarbij zijn een aantal onderdelen belangrijk:

• Motortype (aantal cilinders, opstelling)
• Plaatsing motor (lengte of overdwars)
• Type transmissie
• Plaatsing transmissie
• Aangedreven wielen

Als we kijken naar het Nederlandse wagenpark kunnen we concluderen dat het overgrote deel qua technische layout gelijk is, namelijk:

• Viercilinder lijnmotor
• Overdwars, vlak voor de vooras
• Handgeschakelde versnellingsbak
• Transmissie naast het motorblok
• Voorwielaandrijving

Deze layout gaat al járen mee. De reden ervoor is eenvoudig te verklaren. Een viercilinder motor heeft een soepele loop en is compact. Daardoor kan deze overdwars geplaatst worden en is er nog voldoende ruimte voor de transmissie ernaast. Deze methode is relatief goedkoop te produceren. Het grootste voordeel is dat je veel meer binnenruimte creëert. Direct na het voorwiel kun je in principe alles besteden aan een zo ruim mogelijke cabine. De ontwerpers hoeven geen rekening te houden met aandrijfassen, transaxle transmissies en ruimte voor een motorblok. Simpel, doeltreffend, efficiënt en praktisch. Precies wat veel mensen eisen van hun auto. Voorbeeld: de Volkswagen Golf:

Omdat de motor overdwars ligt valt de front-overhang redelijk mee. Dit is het zij-aanzicht:

Maar er is ook gedeelte van de mensen dat andere eisen stelt aan een auto, waaronder @nicolasr, @Jaapiyo, @RubenPriest en @CasperH. Zij rijden namelijk BMW met een zespitter. Dat is een perfect voorbeeld van hoe je ook een auto kan ontwerpen. De technische layout van een BMW is namelijk behoorlijk afwijkend, namelijk:

• Zescilinder lijnmotor
• In lengterichting, achter de vooras
• Handgeschakelde versnellingsbak
• Transmissie áchter het motorblok
• Achterwielaandrijving

In vergelijking met het eerste voorbeeld is dit een ramp voor ontwerpers. Een zes-in-lijn is een onding qua afmetingen. Het blok is namelijk erg lang. Maar BMW gebruikt dit motortype vanwege de uiterst trillingvrije loop, wat het comfort verhoogt. De transmissie zit achter het blok en drijft de achterwielen aan. Dit betekent dat het dashboard een stuk verder naar achteren geplaatst moet worden, je zit immers met een dikke transmissietunnel. Daarbij is er ook een aandrijfas naar achteren en een differentieel op de achteras. Deze nemen allemaal ruimte in beslag. Dit betekent dat een BMW minder ruim is op de achterbank en in de kofferbak. Bij een 7-serie maakt dat niet zoveel uit, maar bij een 1-serie ondervind je er hinder van.

Dat is een reden waarom de 1-Serie de volgende generatie voorwielaandrijving krijgt. Waarom past BMW dit dan toe op veel modellen? Rijeigenschappen. Zoals gezegd loopt zo’n zespitter als een zonnetje. Aangezien het gewicht tússen de wielen zit, ligt het zwaartepunt ook verder gecentreerd. Hierdoor is een BMW een prettige auto in bochten. Omdat de motor (grotendeels) achter de vooras ligt, staan de wielen zo ver mogelijk naar voren. Resultaat: kleine front-overhang en een blije Jaapiyo.

We nemen nu een aantal afwijkende voorbeelden met je door en leggen uit waarom de fabrikant gekozen heeft voor deze layout. Vragen zijn welkom in de commentsectie of in de vraagbaak.

Bentley Continental W12

• Twaalfcilinder in dubbel VR opstelling, twee turbo’s
• In lengte, vóór de vooras
• Automatische versnellingsbak met koppelomvormer
• transmissie achter het blok, op de vooras
• Vierwielaandrijving

Waarom kiest Bentley hiervoor?
Omdat de Continental W12 opgebouwd is volgens dezelfde architectuur als grote Audi’s en Volkswagens. De W12 motor is gekozen omdat een V12 te lang is. Het blok staat immers voor de vooras. Aangezien ze bij de Volkswagen Groep de overtuiging hebben dat vierwielaandrijving de ideale aandrijving is, hebben ze de auto ook als zodanig ontworpen. Met deze layout kun je een snelle en ruime auto ontwikkelen. Nadeel is het hoge gewicht en de verdeling ervan, het meeste zit immers aan de voorkant. Voor straatgebruik een perfecte oplossing. Ga je vol pushen op een circuit, dan merk je dat deze configuratie niet ideaal is. Het zijaanzicht is als volgt:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens dit principe: Audi A4 t/m A8, Q5 en Q7 met quattro aandrijving. Volkswagen Phaeton en Touareg.

Chevrolet Camaro Z/28

• Achtcilinder in V opstelling, atmosferisch
• In lengte, achter de vooras
• Handgeschakelde zesversnellingsbak
• Plaatsing achter blok
• Achterwielaandrijving

Waarom kiest Chevrolet hiervoor?
In principe is elke musclecar zo gebouwd, net als een BMW dus. Toch willen we de Camaro even speciaal benoemen omdat de packaging indrukwekkend is. De motor is zeer compact vanwege de eenvoudige architectuur (enkele nokkenas, stoterstangen, 16 kleppen). Dankzij de materialen waaruit het blok is opgebouwd kan de motor hoge toerentallen draaien en vanwege het grote slagvolume is er voldoende koppel onderin. Omdat de motor zo klein is, kan deze heel diep en zo ver mogelijk naar achteren geplaatst worden. Goed voor een lager en meer gecentreerd zwaartepunt. Vanwege de ruimte voor kunnen de voorbanden een stuk breder zijn: er is voldoende ruimte om 305 (!) brede banden stuuruitslag te bieden. Het zijaanzicht mag er ook zijn:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens dit principe: achterwiel aangedreven BMW’s, Jaguars, Cadillacs en Mercedessen.

Chevrolet Corvette Stingray (C7)

• Achtcilinder in V-opstelling
• In lengte, achter de vooras
• Handgeschakelde versnellingsbak (optioneel automaat)
• Op de achteras
• Achterwielaandrijving

Waarom kiest Chevrolet hiervoor?
Dit is een van de redenen waarom een Corvette duurder is dan een Camaro. In principe scheelt het niet heel veel (de Corvette heeft ook een kleine V8), maar het grote verschil is de transmissie. Deze zit nu niet aan het motorblok, maar op de achteras. Op deze manier kan het blok nog verder naar achteren. Nog een voordeel is dat de gewichtsverdeling nog beter is. Nadelen zijn voornamelijk van praktische aard: er is minder ruimte in de kofferbak en er is geen achterbank. Verder is de complete cabine verder naar achteren geplaatst. Alles in het teken van perfecte gewichtsverdeling, praktisch gemak is niet belangrijk. Looks wel:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens deze layout: Maserati Coupé, Porsche 928, Aston Martin V8 Vantage.

Ferrari GTC4Lusso (FF)

• Twaalfcilinder in V opstelling, atmosferisch
• In lengte, achter de vooras
• Automatische versnellingsbak met dubbele koppeling achter het blok
• Automatische versnellingsbak, tweetraps, vóór het blok
• ‘Vierwielaandrijving’

Waarom kiest Ferrari hiervoor?
De markt voor 2+2 Ferrari’s is erg klein. Om de auto gebruiksvriendelijker te maken werd er gekozen voor vierwielaandrijving. De motor is nog altijd dezelfde hemelse 6,3 V12 (alhoewel een V8 nu ook mogelijk is), het hart van de auto. Omdat deze motor zo groot is, is de neus ook lang. Daarbij heeft de FF/GTC4Lusso twee (!) versnellingsbakken. Een gewone DCT achter de V12 die de achterwielen voorziet van power. Aan de andere kant is er een supercompacte tweetraps-automaat. Deze drijft de voorwielen aan. Schakel je de automaat (je kan alleen de bak achter bedienen) van 4 naar 5 , koppelt de transmissie zich af en is de auto louter een achterwielaandrijver. Dit is een gecompliceerde en dure oplossing, maar bij een Ferrari moet dat wel kunnen. Minder voor de hand liggend bij een Ferrari: er moeten mensen op de achterbank passen. Inclusief de bagage. Mede daarom heeft de auto een zeer herkenbaar silhouet door de zeer lange neus en rechte achterkant:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens deze layout (zonder de bak voor de motor): Nissan GT-R, Hummer H1.

Lotus Elise

• Viercilinder lijnmotor, atmosferisch
• Overdwars, voor de achteras
• Handgeschakelde versnellingsbak
• Transmissie naast het motorblok
• Achterwielaandrijving

Waarom kiest Lotus hiervoor?
Ten eerste om het gewicht tussen de wielen te houden en te zorgen dat de auto goed instuurt en een uitmuntende wegligging heeft. Ten tweede de kosten. In principe kan de motor + bak van een huis- tuin- en keuken hatchback gebruikt worden. En dat klopt ook, want ondanks dat de Elise een raszuivere sportwagen is, zijn de blokken minder exotisch: gewoon Rover K-series motoren (voorheen) of Toyota vierpitters (nu). Dus goedkoop in onderhoud en betrouwbaar. De bruikbaarheid van deze auto’s is nihil: puur voor de fun, want je kunt er verder niet veel mee. Het zijaanzicht bevestigt dat:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens deze layout: KTM X-Bow, MG TF, Renault Sport Spider.

Lotus Evora

• Zescilinder in V-opstelling, eventueel met compressor
• Overdwars, voor de achteras
• Handgeschakelde versnellingsbak (optioneel automaat)
• Transmissie naast het motorblok
• Achterwielaandrijving

Waarom kiest Lotus hiervoor?
In principe is de Lotus Evora een grote Elise. Dus ook hier een geperst aluminium chassis met een relatief gewone motor overdwars achterin. De motor is nu een V6; een compact 3,5 liter blok van Toyota. Het knappe van deze auto is dat het een heuse vierzitter is. Met bagageruimte, voldoende comfort en uitstekende rijeigenschappen. Het levert een kenmerkende zijkant op:

Porsche 911

• Zescilinder boxermotor, twee turbo’s
• In lengte, achter de achteras
• Handgeschakelde versnellingsbak (optioneel automaat met dubbele koppeling)
• Transmissie voor het motorblok, op de achteras
• Achterwielaandrijving (optioneel vierwielaandrijving)

Waarom kiest Porsche hiervoor?
Omdat ze stronteigenwijs zijn. Het ontwerp van de 911 komt voort uit de layout van de Kever. In principe is dit niet een ideale indeling, maar het heeft zeker zijn voordelen. Het blok drukt op de achterwielen, je hebt dus altijd grip. Daarbij is een 911 relatief ruim voor zijn soort (zeker als je de afmetingen in acht neemt). Dat levert de auto een uiterst originele en zeer unieke zijkant op:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens deze layout: Volkswagen Kever, Porsche 356, Alpine A110/A310/A610 (maar dan geen boxermotor)

Renault Twingo

• Driecilinder lijnmotor, turbo
• Overdwars, op de achteras
• Handgeschakelde versnellingsbak
• Transmissie naast het blok,
• Achterwielaandrijving

Waarom kiest Renault hiervoor?
De eerste Twingo was een briljant voorbeeld van goede packaging. De motor helemaal voorin met aandrijving op de voorwielen. Zoals je bij de andere voorbeelden kunt zien is het praktischer om de motor, transmissie en aandrijving vlak bij elkaar te hebben. In plaats van voorin, kan dat ook achterin. Omdat het driepittertje lekker klein is, heb je nog redelijk wat bagageruimte. Heeft Renault hiermee het wiel opnieuw uitgevonden? Eigenlijk niet, want deze architectuur kenmerken de Smarts al een jaartje of 19. De vierdeurs uitvoering is wel nieuw voor Smart. Daarmee heeft de Twingo een origineel uiterlijk, met bijna geen front-overhang:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens deze layout: Smart ForTwo/ForFour, Mitsubishi i-Miev

Subaru Levorg

• Viercilinderboxermotor, turbo
• In lengte, voor de vooras
• Continue variabele transmissie
• Achter het blok, op de vooras
• Vierwielaandrijving

Waarom kiest Subaru hiervoor?
Subaru is een beetje een vreemde eens in de bijt. Altijd al geweest. De Levorg is niet anders. Het is een soort station/crossover-achtig apparaat. Allemaal hebben ze een 1.6 liter boxermotor met CVT automaat en vierwielaandrijving. Het systeem lijkt er veel op dat van Audi’s quattro. Maar de Subaru boxermotor heeft twee enorme voordelen ten opzichte van het quattro systeem. Ten eerst ligt het zwaartepunt lager. De cilinders staan horizontaal, niet verticaal. Hierdoor is het gewicht voor de vooras minder pregnant. Het tweede voordeel is de lengte. Een boxermotor is zeer kort, waardoor de motor veel minder ver voor de vooras uitsteekt. Het grootste nadeel is het prijskaartje, dit is dure techniek. Daarbij maakt alleen Subaru er gebruik van. Dat geeft de auto een redelijk herkenbaar profiel, en ja, de achterklep kan dicht:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens deze layout: Alle Subaru’s met vierwielaandrijving en boxermotoren als de Levorg, Forester, Impreza en Legacy.

Auto: Toyota GT86

• Viercilinderboxermotor, atmosferisch
• In lengte, op de vooras
• Handgeschakelde transmissie
• Achter het blok
• Achterwielaandrijving

Waarom kiest Toyota hiervoor?
Omdat ze pure liefhebbers zijn. Want ze hadden ook een Toyota Auris 200 pk kunnen geven met tractiecontrole en een spoiler en dan waren ze ook klaar geweest. Maar neen, de Toyota GT86 is (net als de Mazda MX-5) een raszuivere sportwagen. Ook hier zit al het gewicht tussen de wielen. De aluminium boxermotor is licht en achter de vooras, dus je kan zeer direct insturen. Nadeel: deze layout is erg prijzig, daar je het alleen voor sportwagens kan gebruiken. Daarom werd de auto als Scion FR-S in de VS verkocht en ook als Subaru BRZ. Check hier hoe de auto het doet tegen die andere pretletter: de Mini Cooper S. Hoe leuk die auto ook is, je hebt niet zo’n fraaie zijkant:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens deze layout: Scion FR-S en Subaru BRZ

Auto: Volvo XC90 T8  

• Viercilinder lijnmotor met, turbo + compressor + elektromotor
• Overdwars, voor de vooras (elektromotor: achter de achteras)
• Automatische transmissie met koppelomvormer
• Transmissie naast het blok
• ‘Vierwielaandrijving’

Waarom kiest Volvo hiervoor?
De XC90 is een van de meest bijzondere auto’s qua ontwerp, prestaties en bruikbaarheid. Hier zie je hoe slim de heren technici bij Volvo zijn bezig geweest. De motor is een compacte dubbelgeblazen 2.0 viercilinder. Omdat het bekend was dat er enkel viercilinders gebruikt gingen worden, is die neus zo fraai, zeker in vergelijking met een Q7 of X5, waar ook zes- en achtcilinders in moeten liggen (plus absorptieruimte voor de voetgangers, verplichte regelgeving). Omdat de compacte motor voorin ligt, kan de cabine iets naar voren waardoor je veel ruimte hebt. De elektromotor drijft de achterwielen aan, waardoor er geen fysieke as naar achter hoeft te lopen. Door slim gebruik van packaging hebben de ontwerpers en ontwikkelaars van Volvo een knap staaltje werk afgeleverd. Want de XC90 T8 is zeer ruim, het is nog steeds een zevenzitter. Dat was bij de ontwikkeling keiharde eis, een lompgrote SUV met plaats voor maar vijf personen is niet zinvol. De XC90 is zeker voor zijn soort zeer vlot (met Polestar tuning zelfs snel) en in staat om 40 km op de accu’s te rijden. Enige nadeeltjes zijn dat de brandstoftank niet groter kon zijn dan 50 liter en dat het geen raszuivere offroader is. Je kan niet alles hebben. Maar de looks heeft de Volvo XC90 zeker mee, zeker vanaf de zijkant zijn er weinig fraaiere SUV’s:

Deze auto’s zijn nog meer gebouwd volgens deze layout: Volvo V60 D6 PHEV

Conclusie:
Enfin. Zo kun je zien dat elk merk zijn eigen filosofie heeft en dit natuurlijk communiceert met de verkoper. Maar een technische layout is één ding, de afstelling een ander. Ondanks de verreweg superieure layout van de BMW M135i en het vermogensvoordeel is een Megane Renault Sport op het circuit gewoon sneller, mede door de strakkere wegligging. En ondanks dat een 7-serie ook een betere layout heeft dan een A8, is de laatste, volgens diverse media, aanmerkelijk sportiever en strakker dan de BMW. Waarschijnlijk laten 7-serie eigenaren zich vaker rijden. Dus staar je niet blind op enkel de layout. Jarenlang werd Porsche voor gek verklaard dat het maar door ging met het bouwen van de 911: het is immers de verkeerde layout. En nu is het een van de meest capabele auto’s ooit gebouwd.