Вопрос о том, почему на автомобилях с передним приводом не ставят кардан вместо шруса, требует более глубокого понимания принципов работы автомобильных трансмиссий. В архитектуре переднеприводных автомобилей шрус (шарнирно-раздаточная установка) является наиболее эффективным механизмом, обеспечивающим передачу крутящего момента от двигателя к передним колесам.
Первоначально рулевое управление переднеприводными автомобилями достигалось путем использования валов и шарниров, но данное решение было неэффективным и приводило к высоким нагрузкам и износу деталей. Внедрение шруса позволило значительно улучшить управляемость автомобиля и снизить износ деталей.
Карданный вал, часто называемый просто «карданом», является другим механизмом, который применяется в заднеприводных автомобилях с целью передачи крутящего момента от двигателя к задним колесам. Карданная передача часто используется в автомобилях с более высокими мощностями и более тяжелыми нагрузками, когда передний привод может быть недостаточным для обеспечения требуемой тяги.
Одной из причин, по которой на автомобилях с передним приводом не ставят кардан вместо шруса, является то, что карданный вал требует значительно большей пространственной коробки передач, что несовместимо с компактной конструкцией переднеприводных автомобилей. Для жесткого карданного вала также требуется дополнительный механизм распределения мощности между передними и задними колесами, что усложняет конструкцию и увеличивает массу автомобиля.
Однако, существуют некоторые автомобили с полным приводом (4WD) или с передними ведущими колесами, которые используют карданную передачу. Это связано с потребностью в передаче большей мощности на задние колеса, особенно на автомобилях большого размера или тяжелых грузовиках.
Другая причина, по которой на переднеприводных автомобилях не используется карданный вал, связана с различными углами поворота переднего и заднего колес. Шарниры в шрусе позволяют передним колесам поворачиваться независимо друг от друга на большие углы, что обеспечивает лучшую маневренность и управляемость автомобиля. В то же время, карданный вал обычно имеет ограниченные углы поворота, что может снижать маневренность автомобиля при движении в городе или на малых скоростях.
Кроме того, проблема с шрусом возникает, когда переднее колесо поворачивает в одном направлении, а заднее в другом. Шрусы позволяют компенсировать эту проблему, позволяя передним колесам поворачиваться независимо друг от друга. Карданный вал не может решить эту проблему эффективно, поскольку передние и задние колеса сопряжены вращением карданного вала.
В итоге, использование шруса на переднеприводных автомобилях является наиболее разумным решением с точки зрения пространственных ограничений и требований к управляемости и маневренности. Карданный вал, хотя и обеспечивает хорошую передачу крутящего момента на задние колеса, несовместим с конструкцией и требованиями переднеприводных автомобилей. В итоге, шрус является более эффективным и надежным решением для передачи крутящего момента при переднем приводе.