Front-engine, front-wheel-drive layout

In automotive design, a front-engine, front-wheel-drive (FWD) layout, or FF layout, places both the internal combustion engine and driven roadwheels at the front of the vehicle.

Usage implications

Historically, this designation was used regardless of whether the entire engine was behind the front axle line. In recent times, the manufacturers of some cars have added to the designation with the term front-mid which describes a car in which the engine is in front of the passenger compartment but behind the front axle. The engine positions of most pre–World-War-II cars are front-mid or on the front axle.

The assets of this layout are good handling properties in slippery surfaces (such as snow, ice, and mud), ease of manufacturing and simple drivetrain. Cars of this type usually have also a roomy passenger compartment and boot. This layout is the most traditional form and remains a popular, practical design. The engine, which takes up a great deal of space, is packaged in a location passengers and luggage typically would not use.

The main deficit is weight distribution—the heaviest component is at one end of the vehicle. Car handling is not ideal, but usually predictable. The front-wheel driven cars have a tendency to understeer ("ramming") on slippery surface on curves. They are not good on hauling cargo or trailers as the weight distribution is heavily on the front.^[1]

In contrast with the front-engine, rear-wheel-drive layout (RWD), the FWD layout eliminates the need for a central tunnel or a higher chassis clearance to accommodate a driveshaft providing power to the rear wheels. Like the rear-engine, rear-wheel-drive layout (RR) and rear mid-engine, rear-wheel-drive layout (RMR) layouts, it places the engine over the drive wheels, improving traction in many applications. As the steered wheels are also the driven wheels, FWD cars are generally considered superior to RWD cars in conditions in which there is low traction such as snow, mud, gravel or wet tarmac. When hill climbing in low-traction conditions, RR is considered the best two-wheel-drive layout, primarily due to the shift of weight to the rear wheels when climbing. The cornering ability of an FWD vehicle is generally better, because the engine is placed over the steered wheels.^[2] However, as the driven wheels have the additional demands of steering, if a vehicle accelerates quickly, less grip is available for cornering, which can result in understeer.^[3]High-performance vehicles rarely use the FWD layout because weight is transferred to the rear wheels under acceleration, while unloading the front wheels and sharply reducing their grip, effectively capping the amount of power which could realistically be utilized; in addition, the high power of high-performance cars can result in torque steer. Electronic traction control can avoid wheel-spin but largely negates the benefit of extra power.^[4] This was a reason for the adoption of the all-wheel-drive quattro system in the high performance Jensen FF and Audi Quattro road cars.

Historical arrangements

Los primeros coches que utilizaron la configuración de tracción delantera incluyen el Alvis de 1925, el Cord L-29 de 1929, el DKW F1 de 1931, el Citroën 2CV de 1948 , el Saab 92 de 1949, el Trabant P50 de 1957 y el Mini de 1959. En la década de 1980, las ventajas de tracción y espacio de esta configuración hicieron que muchos fabricantes de vehículos compactos y medianos la adoptaran en EE. UU. La mayoría de los fabricantes europeos y japoneses cambiaron a la tracción delantera para la mayoría de sus coches en las décadas de 1960 y 1970, siendo los últimos en cambiar VW, Ford de Europa y General Motors (Vauxhall - Reino Unido y Opel - Alemania). Toyota fue la última empresa japonesa en cambiar a principios de la década de 1980. BMW , centrada en vehículos de lujo, sin embargo, mantuvo la configuración de tracción trasera incluso en sus coches más pequeños, ^{[ 5 ]} aunque su marca MINI es de tracción delantera.

Existen cuatro configuraciones diferentes para este diseño básico, dependiendo de la ubicación del motor, que es el componente más pesado del sistema de transmisión.

Motor central / Tracción delantera

Los primeros coches de tracción delantera tenían un motor central y tracción delantera (MF). El motor estaba montado longitudinalmente (de adelante hacia atrás, o de norte a sur) detrás de las ruedas, con la transmisión delante del motor y el diferencial en la parte delantera del coche. Con el motor tan atrás, la distribución del peso de coches como el Cord L-29 no era ideal; las ruedas motrices no soportaban una proporción de peso suficientemente grande para una buena tracción y manejo. El Citroën Traction Avant de 1934 resolvió el problema de la distribución del peso colocando la transmisión en la parte delantera del coche con el diferencial entre esta y el motor. Combinado con el diseño monocasco bajo del coche , esto dio como resultado un manejo notable para la época. Renault es el usuario más reciente de este formato, habiéndolo utilizado en el Renault 4 y la primera generación del Renault 5 , pero desde entonces ha caído en desuso porque reduce el espacio interior.

Motor delantero montado longitudinalmente y tracción delantera.

El Panhard Dyna X de 1946 , diseñado por Jean-Albert Grégoire , tenía el motor longitudinalmente delante de las ruedas delanteras, con la transmisión detrás del motor y el diferencial en la parte trasera del conjunto. Esta disposición, utilizada por Panhard hasta 1967, presentaba un posible problema de distribución de peso similar al del Cord L29 mencionado anteriormente. Sin embargo, el motor bicilíndrico plano refrigerado por aire del Panhard era muy ligero y estaba montado en una posición baja, con un centro de gravedad bajo, lo que reducía este efecto. El motor bicilíndrico plano refrigerado por aire del Citroën 2CV también estaba montado muy bajo, delante de las ruedas delanteras, con la transmisión detrás del eje y el diferencial entre ambos. Esta configuración se popularizó; entre los coches que la utilizaban se encontraban el Ford Taunus 12M alemán y los Lancia Flavia y Fulvia . Esta es la configuración estándar de los vehículos de tracción delantera de Audi y Subaru. En 1979, Toyota presentó y lanzó su primer automóvil de tracción delantera, el Tercel , cuyo motor estaba montado longitudinalmente, a diferencia de la mayoría de los demás automóviles de tracción delantera del mercado en ese momento. Esta disposición se mantuvo en la segunda generación del Tercel, hasta que en 1987 la tercera generación recibió un nuevo motor montado transversalmente. Otros modelos de Toyota con tracción delantera, como el Camry y el Corolla , tuvieron motores montados transversalmente desde sus inicios.

El Oldsmobile Toronado de 1966 (junto con su modelo hermano, el Cadillac Eldorado ) utilizaba una novedosa configuración en la que el motor y la transmisión estaban dispuestos uno al lado del otro, transmitiéndose la potencia entre ambos mediante una cadena de alta resistencia y un eje de transmisión intermedio especialmente diseñado que pasaba por debajo del cárter del motor. Esta familia tiene la distinción de ser los vehículos de tracción delantera con mayor cilindrada (8,2 L) jamás fabricados. El Saab 99 y el clásico Saab 900 también utilizaban una configuración similar. El Eagle Premier empleaba una configuración de transmisión similar a la del Renault 21 y 25, que posteriormente se convirtió en la base de los sedanes Chrysler LH producidos hasta el año modelo 2004.

Actualmente, Audi es el principal usuario de esta configuración mecánica, habiéndola utilizado desde la década de 1950 en sus empresas predecesoras DKW y Auto Union , y se puede encontrar en sus modelos más grandes, desde el A4 en adelante. La última evolución de este formato en la plataforma MLB de Audi busca solucionar el inconveniente de la distribución desigual del peso. Esto se logra ubicando el diferencial delante del embrague, lo que permite que el eje se sitúe más adelante con respecto a la parte posterior del bloque motor.

Motor delantero montado transversalmente / Tracción delantera

Los primeros coches populares de tracción delantera con motor transversal fueron los DKW 'Front', fabricados a partir de 1931, que contaban con un motor bicilíndrico de dos tiempos. Saab copió este diseño en su primer coche, el Saab 92 de 1949. El Trabant de 1957 fue también uno de los pocos coches con motor transversal, siendo una especie de sucesor del DKW. Esto supuso una novedad, especialmente para un coche fabricado en un país comunista.

El Mini de Issigonis de 1959 y coches relacionados como el Maxi , Austin 1100/1300 y Allegro tenían el motor de cuatro cilindros en línea refrigerado por agua montado transversalmente. La transmisión estaba ubicada en el cárter debajo del cigüeñal, con la potencia transmitida por engranajes de transferencia. Otros modelos que usaban la disposición "transmisión en cárter" incluían el Datsun 100A (Cherry) y varias aplicaciones del motor PSA-Renault X-Type como el Peugeot 104 y Renault 14. El Suzuki Suzulight de 1955 también introdujo un motor delantero con un motor bicilíndrico de dos tiempos instalado transversalmente (usando tecnología DKW) en una aplicación de coche urbano / kei car, basado en el Lloyd LP400 alemán .

Los Autobianchi Primula de Dante Giacosa de 1964, Fiat 128 y Fiat 127 , ubicaban la transmisión a un lado del motor transversal y redistribuían el tren motriz para colocar el diferencial justo detrás de la transmisión, pero desplazado hacia un lado. Por lo tanto, los ejes de transmisión a las ruedas son más largos en un lado que en el otro. Esto situaba el centro de gravedad ligeramente delante de las ruedas. Este sistema es el que predomina actualmente a nivel mundial.

Los vehículos de tracción delantera tienden a sufrir de efecto de par en la dirección durante aceleraciones bruscas. ^{[ 6 ]} Esto se debe a las diferentes longitudes de los ejes de transmisión, lo que a su vez genera diferentes ángulos de incidencia en las juntas del eje. Cuanto mayor sea la articulación de estas juntas, menor será su eficacia para transmitir el par a las ruedas.

Características de diseño de la tracción delantera

Motor central, tracción delantera ( configuración MF ): La configuración de motor central y tracción delantera del Renault 4 permite una mayor distancia entre las puertas delanteras y los pasos de rueda, y un voladizo delantero corto .
Motor montado longitudinalmente en la parte delantera, tracción delantera (disposición longitudinal FF): La disposición longitudinal del Auto Union 1000 (hoy Audi) sustituyó a los motores transversales delanteros del DKW F89 en la década de 1950.
Motor transversal delantero, tracción delantera (configuración transversal FF): el Fiat 128 siguió los pasos del Autobianchi Primula .

Ejes de transmisión de las ruedas delanteras

En los vehículos de tracción delantera, los ejes de transmisión transfieren la potencia directamente del diferencial a las ruedas delanteras. Un eje corto interior está estriado al engranaje lateral del diferencial y un eje corto exterior está estriado al cubo de la rueda delantera. Cada eje corto tiene una horquilla, o alojamiento, para alojar una junta universal en cada extremo de un eje intermedio de conexión.

Las juntas universales permiten que el eje siga girando, compensando los cambios debidos al movimiento de la suspensión, como la longitud y el ángulo horizontal del eje, así como el ángulo del eje al girar la dirección. Las juntas universales de velocidad constante se utilizan normalmente para transmitir la potencia de forma fluida entre los componentes. La junta universal interna puede ser de tipo inmersión o trípode. El trípode está estriado al eje intermedio y sujeto por un anillo de retención. Una bola, soportada por rodamientos de agujas, se instala en cada poste del trípode, y estas se deslizan en un muñón dentro de la horquilla. Esto compensa los cambios en la longitud y el ángulo horizontal del eje. La transmisión se realiza a través del muñón y las bolas para hacer girar el eje.

La junta universal exterior permite mayores cambios angulares, pero no cambios en la longitud del eje. Normalmente es de tipo rótula y jaula, con una pista interior estriada al eje intermedio. La pista exterior se forma en la horquilla. La jaula mantiene las rótulas en su lugar en las ranuras de ambas pistas. Las rótulas transmiten la fuerza motriz del eje al cubo y permiten cambios en el ángulo horizontal y un amplio ángulo de dirección. Un fuelle de goma flexible, instalado en cada junta, retiene la grasa y evita la entrada de suciedad y humedad.

Cuando el diferencial no se encuentra en el eje central del vehículo, se puede instalar un eje intermedio para mantener la misma longitud de los semiejes a ambos lados. Esto garantiza la igualdad de los ángulos de los semiejes y ayuda a prevenir irregularidades en la dirección y vibraciones. El extremo exterior del eje intermedio se apoya en un cojinete fijado a la caja de la transmisión, y una junta universal facilita la alineación. En algunos casos, se utiliza un semieje más largo en un lado. Se puede instalar un amortiguador dinámico de goma para absorber las vibraciones.

Véase también

Referencias

↑"Etuveto, takaveto ja neliveto: mitkä ovat eri vetotapojen edut ja haitat ➤ AUTODOC BLOG". www.autodoc.fi. Retrieved 2026-07-02.
↑Hillier, Victor; Peter Coombes (2004). Fundamentals of motor vehicle technology. Nelson Thornes. p. 9. ISBN 978-0-7487-8082-2.
↑"Engine & Driveline Layouts". Drivingfast.net. Archived from the original on 27 September 2016. Retrieved 6 January 2010.
↑www.motortrend.comArchived 2011-07-18 at the Wayback Machine Road Test: Rear Drive vs. Front Drive vs. All-Wheel Drive
↑"BMW Technology Guide: Rear wheel drive". Retrieved 1 September 2016.
↑"What the heck is torque steer?".