آشنایی با انواع موتور خودرو
پیشرانههای خودرو در انواع مختلفی ساخته میشود که هرکدام آرایش متفاوتی دارند و مزایا و معایب خاص خود را دارند، در ادامه قصد داریم با تمام انواع موتور خودرو آشنا شویم.
موتور خطی
در موتور خطی، سیلندرها بهصورت خطی و در یک ردیف کنار یکدیگر قرار میگیرند. موتور خطی یا Inline، یکی از قدیمیترین و پرکاربردترین آرایشهای پیشرانه در صنعت خودروسازی است که به دلیل سادگی طراحی، کارایی بالا و انعطافپذیری، در خودروهای زیادی استفاده شده است. بهعنوانمثال، تمام خودروهای داخلی مثل پراید، پژو 206 و سمند موتورهای خطی دارند. این آرایش معمولاً با حرف «I» (مخفف Inline) و تعداد سیلندرها نشان داده میشود. برای مثال، I4 به معنای موتور چهار سیلندر خطی و I6 به معنای شش سیلندر خطی است.
تعداد سیلندرهای موتور خطی
موتورهای خطی با تعداد سیلندرهای متنوعی ساخته میشوند که شامل دو، سه، چهار، پنج و شش سیلندر است اما به دلیل افزایش بیشازحد طول، موتورهای خطی در خودروهای امروزی بیش از شش سیلندر ندارند هرچند که در گذشته موتورهای هشت سیلندر خطی هم ساخته میشدند.
مزایای موتور خطی
- طراحی ساده و کاربردی
- هزینه تولید پایین
- تعمیر و نگهداری آسان
معایب موتور خطی
- طول زیاد در نسخه شش سیلندر
- محدودیت تعداد سیلندر
- گشتاور پایینتر
موتور V شکل
در موتور V شکل، سیلندرها بهصورت دو ردیف زاویهدار در مقابل یکدیگر قرار گرفتهاند و میللنگ مشترکی دارند. زاویه بین این ردیفها معمولاً بین 60 تا 90 درجه است ولی در برخی مدلهای خاص این زاویه حتی به 120 درجه هم میرسد. این طراحی برخلاف موتورهای خطی که سیلندرها در یک ردیف قرار دارند، فضای کمتری اشغال میکند و امکان تولید قدرت بالا را در حجم کوچکتر فراهم میکند. طراحی V شکل امکان استفاده از تعداد بیشتری سیلندر را فراهم میکند و درنتیجه، قدرت و گشتاور بیشتری تولید میشود و به همین دلیل، موتورهای V شکل گزینه اصلی برای سوپراسپرتها هستند.
تعداد سیلندرهای موتور V شکل
موتورهای V شکل از لحاظ تعداد سیلندر بیشترین تنوع را دارند اما تعداد سیلندرهای این موتورها همیشه زوج از و شامل دو، چهار، شش، هشت، ده، دوازده و شانزده میشود. البته این روزها موتورهای دو و چهار سیلندر V شکل فقط در موتورسیکلتها استفاده میشوند.
مزایای موتور V شکل
- ابعاد جمعوجور
- تعادل دینامیکی
- تولید قدرت بالا
معایب موتور V شکل
- پیچیدگی و هزینه تولید بیشتر
- وزن بیشتر
- هزینه نگهداری و تعمیر بالاتر
موتور تخت
در موتور تخت یا Flat، سیلندرها بهصورت افقی و کاملاً خوابیده در دو طرف میللنگ قرار دارند. این طراحی باعث میشود پیستونها در یک صفحه افقی حرکت کنند و زاویه 180 درجه بین سیلندرهای مقابل ایجاد کنند. موتور تخت به دلیل مرکز ثقل پایین و تعادل عالی، در خودروهای اسپرت محبوب است. در این نوع موتور، حرکت پیستونها شبیه مشت زدن دو نفر در مقابل یکدیگر است و به همین دلیل به آن موتور بوکسور هم گفته میشود. در حال حاضر تنها سوبارو و پورشه از موتورهای تخت استفاده میکنند.
تعداد سیلندرهای موتور تخت
موتورهای تخت هم مثل V شکل فقط با تعداد سیلندرهای زوج ساخته میشوند اما تنوع کمتری دارند و تاکنون در نمونههای دو، چهار، شش، هشت و دوازده سیلندر ساخته شده و در خودروها مورداستفاده قرار گرفتهاند.
مزایای موتور تخت
- مرکز ثقل پایین
- تعادل دینامیکی
معایب موتور تخت
- هزینه تولید بالا
- دشواری تعمیر
- عرض زیاد
موتور VR شکل
در موتور VR شکل ویژگیهای دو موتور خطی و V شکل باهم ترکیب میشود. نام این موتور نیز بهخوبی این ترکیب را نشان میدهد زیرا حرف V از V-Motor و حرف R از کلمه Reihenmotor به معنای پیشرانه خطی در زبان آلمانی گرفته شده است. طراحی این نوع پیشرانه به موتورهای V شکل شباهت دارد که یعنی سیلندرها دوبهدو روبروی هم قرار میگیرند اما زاویه سیلندرها نسبت به هم بسیار کمتر است. زاویه سیلندرها در پیشرانههای V شکل معمولاً بین ۶۰ تا ۹۰ درجه است اما این زاویه در موتور VR شکل به حدود ۱۵ درجه کاهش پیدا میکند.با این کار، سیلندرها آنقدر به هم نزدیک میشوند که دیگر نیازی به استفاده از دو سرسیلندر نیست و یک سرسیلندر هردو ردیف سیلندرها را پوشش میدهد.
تعداد سیلندرهای موتور VR شکل
در طول تاریخ تنها دو شرکت لانچیا و فولکسواگن از این نوع آرایش موتور استفاده کردهاند. تنوع تعداد سیلندر موتورهای VR شکل نیز کمتر از دیگر انواع موتور است و شامل چهار، پنج، شش و هشت سیلندر میشود.
مزایای موتور VR شکل
- ابعاد جمعوجور
- وزن سبکتر
- کارکرد نرم
معایب موتور VR شکل
- پیچیدگی طراحی
- هزینه نگهداری بالا
- محدودیت در تیونینگ
موتور W شکل
در موتور W شکل، سیلندرها در سه یا چهار ردیف در کنار هم چیده میشوند و به یک میللنگ مشترک متصل میشوند. ازآنجاییکه این موتور از جلو شبیه حرف W به نظر میرسد، به آن W شکل گفته میشود. موتورهای W شکل میتوانند حتی تا سه سر سیلندر داشته باشند. این موتورها به دلیل پیچیدگی طراحی و مهندسی، هزینه تولید بالایی دارند و به همین دلیل در خودروهای تولید انبوه کمتر استفاده شدهاند.گروه فولکسواگن تنها شرکتی بود که از موتورهای W شکل بهطور گستره در خودروها استفاده کرد.
تعداد سیلندرهای موتور W شکل
همانطور که گفته شد، موتورهای W شکل خیلی محدود در خودروها استفاده شدند و متداولترین انواع آن شامل نمونههای هشت، دوازده و شانزده سیلندر ساخت گروه فولکسواگن بوده است اما در سالهای دور نمونههای سه و شش سیلندر موتور W شکل هم در تعداد محدودی ساخته شد.
مزایای موتور W شکل
- ابعاد جمعوجور
- تولید قدرت بالا
- کارکرد نرم
معایب موتور W شکل
- پیچیدگی طراحی و تولید
- هزینه تعمیر نگهداری بالا
- کاربرد محدود
موتور وانکل
پیشرانه وانکل یا روتاری که به نام مخترعش فلیکس وانکل نامگذاری شده، کاملاً با موتورهای پیستونی متفاوت است. این نوع موتور بهجای پیستونهای رفت و برگشتی از یک روتور مثلثی در محفظهای بیضیشکل استفاده میکند. این روتور با حرکت چرخشی، سه مرحله مکش، تراکم و احتراق را در یک چرخه انجام میدهد و قدرت را مستقیماً به محور خروجی منتقل میکند. برخلاف موتورهای پیستونی که حرکت خطی را به چرخشی تبدیل میکنند، موتور وانکل با حرکت دورانی مستقیم کار میکند. مزدا شرکتی است که در طول تاریخ بیشترین استفاده را از موتورهای وانکل در خودروهای خود داشته است.
تعداد روتور موتور وانکل
پیشرانههای وانکل معمولاً بهصورت تک یا دو روتوری مورداستفاده قرار میگیرند اما در برخی کاربردهای خاص شاهد استفاده از موتورهای سه روتوری یا بیشتر هم بودیم. از موتورهای وانکل با بیش از دو روتور بیشتر در خودروهای مسابقهای مثل مزدا 787B استفاده میشد و در خودروهای جادهای دیده نمیشدند.
مزایای موتور وانکل
- ابعاد کوچک و وزن کم
- کارکرد روان
- نسبت قدرت به حجم بالا
- طراحی سادهتر
- دور بالا
معایب موتور وانکل
- مصرف سوخت بالا
- آلایندگی بالا
- دوام پایینتر
- گشتاور کم در دورهای پایین
