آشنايي با موتور خودرو

پس از كشف نفت، روند زندگي بشر عميقاً تغيير كرد. به تدريج توانايي‌هاي اين طلاي سياه آشكار شد. نفت به تدريج به عنوان ماده‌اي فوق استراتژيك معرفي شد. محصولات حاصل توانستند صنعت كشورها را به طور ناگهاني تغيير دهند. فهميدن نحوه كار موتور خودرو به ما اين امكان را مي‌دهد كه از انجام كارهايي كه به قطعات آسيب مي‌رساند اجتناب كرده و اقداماتي را انجام دهيم كه طول عمر موتور را افزايش مي‌دهد. موضوع اين مقاله، آشنايي با موتور خودرو مي باشد.

تاريخچه موتورهاي درون سوز

در سال ۱۸۶۱ مهندس و مخترع آلماني نيكلاس آگوست اوتو براي اولين بار توانست نيروي محركه ناشي از انفجار منبع سوخت را توليد كند. به همين دليل به آن موتور هاي احتراق داخلي يا احتراق اتو گفته مي‌شود. ساختاري كه اتو براي دريافت سوخت، اشتعال و سپس انتشار دوده طراحي كرده بود به قدري دقيق بود كه به آن چرخه اتو مي‌گويند. اين اساس مهندسي پيشرفته و مدرن اتومبيل هاي امروزي است.

موتور هاي خطي

اين نوع چيدمان به موتورهايي گفته مي‌شود كه سيلندرها به صورت عمودي و البته پشت سر هم قرار گرفته باشند. اين روزها بيشتر اتومبيل‌هاي معمولي موجود در بازار چهار سيلندر خطي هستند. در برخي متون خودرويي، براي اشاره مختصر به اين نوع موتورها، آن را با عنوان Ix نشان مي‌دهند، كه اصطلاح L به خطي بودن اشاره دارد و x تعداد سيلندرها را نشان مي‌دهد.

سه سيلندر خطي

استفاده از اين نوع موتورها امروزه مانند گذشته رونق ندارد. البته هنوز هم شركت‌هايي هستند كه به خوبي از اين ساختار استفاده مي‌كنند. در ابتدا اين موتورها با زاويه ۱۸۰ درجه نسبت به ميل لنگ توليد مي‌شدند. اما بعداً مهندسان دريافتند كه زاويه ۱۲۰ درجه به طرز چشمگيري بهبود مي‌يابد.

اين اتفاق از سال 1982 رخ داده است. سوزوكي آلتو اولين خودروي توليد انبوه بود كه از يك موتور سه سيلندر خطي استفاده كرد. بعداً استفاده از اين موتور در اتومبيل‌هاي كوچك به يك اپيدمي تبديل شد. آلفارومئو از آن در مدل 33 ​​خود استفاده كرد و هاچ بك معروف سوزوكي سويفت را با اين نوع موتور ساخت. حتي آلماني‌ها نيز جذب اين نيروهاي محرك شدند. آئودي آن را با A2، فولكس واگن با پولو و اپل با كورسا انجام داد.

موتور ۵ سيلندر

چهار سيلندر خطي

همانطور كه گفتيم، ركورددار بيشترين كاربرد سيلندر همان موتور هاي سنتي خطي I4 يا چهار سيلندر است. استفاده از اين نوع موتورها از ابتداي قرن بيست و يكم به دليل مسائل مربوط به كاهش مصرف سوخت و ميزان آلايندگي، 47 درصد افزايش يافته است. رقابت شركت‌ها براي بزرگتر ساختن هرچه بيشتر اين موتورها تماشايي بود. اين موتورها كه حداقل حجم آنها 1200 سي سي بود، گاهي به 4.6 ليتر مي‌رسيد. اما بدون شك ركورددار اين بازي كاميون رنجر از هينو ژاپن بود. حجم اين خودرو در داخل چهار سيلندر 5.3 ليتر بود. شايد تصور شود كه اين پايان ماجرا است. اما ژاپني‌ها حتي روي دست خود بلند مي شوند. تراكتور كابوتا M135X با اين تركيب سيلندر حجم معادل 6.1 ليتر را فراهم كرده است. ساخت بدون دردسر و نگهداري آسان از مزاياي موتورهاي I4 است.

پنج سيلندر خطي

يكي از سخت ترين چيدمان‌ها در بين موتورها، I5 است. ممكن است به نظر برسد كه موتورهاي چهار سيلندر خطي قديمي‌تر هستند. اما واقعيت اين است كه موتورهاي پنج سيلندر خطي براي اولين بار در دهه 1930 توليد شدند. در واقع، هنري فورد براي اولين بار چنين چيدماني را اختراع كرد.

شركت ايتاليايي لانچيا نقش مهمي در توسعه آن داشت. مرسدس بنز از اين ساختار براي موتورهاي ديزلي خود بسيار استفاده مي كرد. آئودي 100 با تيراژ بيش از 1.5 ميليون دستگاه، با اين نوع پيشرانه با فروش بيشترين فروش را در اختيار دارد. اين آلماني مدل معروفي به نام A6 را پايه گذاري كرد.

يكي از مزاياي اصلي موتور هاي I5 استفاده از حداكثر فضاي احتراق است. اما اين مزيت براي او يك عيب هم محسوب مي‌شود. به دليل بزرگ بودن خط داخلي پنج سيلندر، شركت‌ها نمي‌توانند از آن براي محصولات كوچكتر استفاده كنند. دليل ديگري كه اين موتورها را به كناره‌ها سوق داد صداي بالاتر آنها نسبت به ساير مدل‌ها بود.

شش سيلندر خطي

استفاده از موتورهاي غول پيكر I6 در كشتي‌ها، كارخانه‌ها و تأسيسات صنعتي امري عادي است. اما استفاده از آنها در دنياي خودرو كمي عجيب به نظر مي‌رسد. در دهه 10، به دلايل اقتصادي، استفاده از اين موتور ها بسيار رايج شد. شركت هاي قديمي آمريكايي مانند Peelers، Pierce و Fageol از مشهورترين شركت‌هايي بودند كه از I6 استفاده مي‌كردند.

موتورهاي V شكل

يكي از محبوب ترين ساختارهاي سيلندر در دنياي خودرو، موتور هاي Vee يا خورجيني است. اصطلاح خورجيني به شكل مورب سيلندرها گفته مي‌شود كه در هر دو طرف قرار دارند. از نظر مهندسي، به دليل زاويه بين پيستون‌ها، فضاي برخورد به ميل لنگ بيشتر از قبل مي‌شود. اين همان چيزي است كه كارشناسان آن را بانك مي‌نامند. اين موتورها Vx نيز نامگذاري شده اند كه V به ترتيب پيشرانه و x به تعداد سيلندرها اشاره دارد.

موتور V شكل

چهار سيلندر V شكل

از اواسط دهه 1940 تا اواخر دهه 1960، فورد آمريكا تلاش زيادي كرد تا نشان دهد موتور هاي V4 از I4 كارآيي بيشتري دارند. حتي با اين سرمايه سنگين، آنها با همان آرايش پيشرانه خودرويي به نام Taunus ساختند. اگرچه تصور مي‌شد اين اقدام فورد محكوم به شكست است، اما ساب، زيرمجموعه سوئدي اين شركت، Sonet III را نيز با ساختاري مشابه توليد كرد.

موتور هاي W شكل

بعد از موتورهاي V شكل، يكي از آرايش‌هايي كه مهندسان براي طراحي موتورها استفاده مي‌كنند ، X شكل بوده است. اما كراس اوور يا آرايش X شكل در صنعت خودرو جايي ندارد. به همين دليل ما از آن عبور مي كنيم و به ساختار W مي‌رويم.

طراحي اين مدل‌ها به سال‌هاي اوليه قرن 20 برمي‌گردد. در آن روزها، دولت‌ها از موتور هاي ويژه‌اي براي تقويت ارتش خود، به ويژه در نيروي دريايي و نيروي هوايي استفاده مي‌كردند. استفاده از سه رديف بانك متصل به يك ميل لنگ حرف W انگليسي را روي كاغذ تشكيل مي‌دهد. بعداً، بعضي از اتومبيل‌ها اين ساختار را به دو بلوك V شكل و اتصال مشترك به ميل لنگ تغيير دادند.

موتور هاي H شكل

اين يك ايده ناب بود كه كارل بنز حدود ۱۲۰ سال پيش به آن رسيد. استفاده از اين نوع موتور ها به دليل كوتاه بودن دست پيستون مورد استفاده در ساخت آن، باعث افزايش بهره وري و چابكي مي‌شود. اما بزرگترين چالش اين موتور روغن كاري آن است. از آنجا كه سيلندرها افقي هستند، جاذبه دائما روغن‌ها را پايين مي‌آورد.

موتور H شكل