آشنایی با موتور خودرو

پس از کشف نفت، روند زندگی بشر عمیقاً تغییر کرد. به تدریج توانایی‌های این طلای سیاه آشکار شد. نفت به تدریج به عنوان ماده‌ای فوق استراتژیک معرفی شد. محصولات حاصل توانستند صنعت کشورها را به طور ناگهانی تغییر دهند. فهمیدن نحوه کار موتور خودرو به ما این امکان را می‌دهد که از انجام کارهایی که به قطعات آسیب می‌رساند اجتناب کرده و اقداماتی را انجام دهیم که طول عمر موتور را افزایش می‌دهد.

تاریخچه موتورهای درون سوز

در سال 1861 مهندس و مخترع آلمانی نیکلاس آگوست اوتو برای اولین بار توانست نیروی محرکه ناشی از انفجار منبع سوخت را تولید کند. به همین دلیل به آن موتور های احتراق داخلی یا احتراق اتو گفته می‌شود. ساختاری که اتو برای دریافت سوخت، اشتعال و سپس انتشار دوده طراحی کرده بود به قدری دقیق بود که به آن چرخه اتو می‌گویند. این اساس مهندسی پیشرفته و مدرن اتومبیل های امروزی است.

موتور های خطی

این نوع چیدمان به موتورهایی گفته می‌شود که سیلندرها به صورت عمودی و البته پشت سر هم قرار گرفته باشند. این روزها بیشتر اتومبیل‌های معمولی موجود در بازار چهار سیلندر خطی هستند. در برخی متون خودرویی، برای اشاره مختصر به این نوع موتورها، آن را با عنوان Ix نشان می‌دهند، كه اصطلاح L به خطی بودن اشاره دارد و x تعداد سیلندرها را نشان می‌دهد.

سه سیلندر خطی

استفاده از این نوع موتورها امروزه مانند گذشته رونق ندارد. البته هنوز هم شرکت‌هایی هستند که به خوبی از این ساختار استفاده می‌کنند. در ابتدا این موتورها با زاویه 180 درجه نسبت به میل لنگ تولید می‌شدند. اما بعداً مهندسان دریافتند که زاویه 120 درجه به طرز چشمگیری بهبود می‌یابد.

این اتفاق از سال 1982 رخ داده است. سوزوکی آلتو اولین خودروی تولید انبوه بود که از یک موتور سه سیلندر خطی استفاده کرد. بعداً استفاده از این موتور در اتومبیل‌های کوچک به یک اپیدمی تبدیل شد. آلفارومئو از آن در مدل 33 ​​خود استفاده کرد و هاچ بک معروف سوزوکی سویفت را با این نوع موتور ساخت. حتی آلمانی‌ها نیز جذب این نیروهای محرک شدند. آئودی آن را با A2، فولکس واگن با پولو و اپل با کورسا انجام داد.

چهار سیلندر خطی

همانطور که گفتیم، رکورددار بیشترین کاربرد سیلندر همان موتور های سنتی خطی I4 یا چهار سیلندر است. استفاده از این نوع موتورها از ابتدای قرن بیست و یکم به دلیل مسائل مربوط به کاهش مصرف سوخت و میزان آلایندگی، 47 درصد افزایش یافته است. رقابت شرکت‌ها برای بزرگتر ساختن هرچه بیشتر این موتورها تماشایی بود. این موتورها که حداقل حجم آنها 1200 سی سی بود، گاهی به 4.6 لیتر می‌رسید. اما بدون شک رکورددار این بازی کامیون رنجر از هینو ژاپن بود. حجم این خودرو در داخل چهار سیلندر 5.3 لیتر بود. شاید تصور شود که این پایان ماجرا است. اما ژاپنی‌ها حتی روی دست خود بلند می شوند. تراکتور کابوتا M135X با این ترکیب سیلندر حجم معادل 6.1 لیتر را فراهم کرده است. ساخت بدون دردسر و نگهداری آسان از مزایای موتورهای I4 است.

پنج سیلندر خطی

یکی از سخت ترین چیدمان‌ها در بین موتورها، I5 است. ممکن است به نظر برسد که موتورهای چهار سیلندر خطی قدیمی‌تر هستند. اما واقعیت این است که موتورهای پنج سیلندر خطی برای اولین بار در دهه 1930 تولید شدند. در واقع، هنری فورد برای اولین بار چنین چیدمانی را اختراع کرد.

شرکت ایتالیایی لانچیا نقش مهمی در توسعه آن داشت. مرسدس بنز از این ساختار برای موتورهای دیزلی خود بسیار استفاده می کرد. آئودی 100 با تیراژ بیش از 1.5 میلیون دستگاه، با این نوع پیشرانه با فروش بیشترین فروش را در اختیار دارد. این آلمانی مدل معروفی به نام A6 را پایه گذاری کرد.

یکی از مزایای اصلی موتور های I5 استفاده از حداکثر فضای احتراق است. اما این مزیت برای او یک عیب هم محسوب می‌شود. به دلیل بزرگ بودن خط داخلی پنج سیلندر، شرکت‌ها نمی‌توانند از آن برای محصولات کوچکتر استفاده کنند. دلیل دیگری که این موتورها را به کناره‌ها سوق داد صدای بالاتر آنها نسبت به سایر مدل‌ها بود.

شش سیلندر خطی

استفاده از موتورهای غول پیکر I6 در کشتی‌ها، کارخانه‌ها و تأسیسات صنعتی امری عادی است. اما استفاده از آنها در دنیای خودرو کمی عجیب به نظر می‌رسد. در دهه 10، به دلایل اقتصادی، استفاده از این موتور ها بسیار رایج شد. شرکت های قدیمی آمریکایی مانند Peelers، Pierce و Fageol از مشهورترین شرکت‌هایی بودند که از I6 استفاده می‌کردند.

موتورهای V شکل

یکی از محبوب ترین ساختارهای سیلندر در دنیای خودرو، موتور های Vee یا خورجینی است. اصطلاح خورجینی به شکل مورب سیلندرها گفته می‌شود که در هر دو طرف قرار دارند. از نظر مهندسی، به دلیل زاویه بین پیستون‌ها، فضای برخورد به میل لنگ بیشتر از قبل می‌شود. این همان چیزی است که کارشناسان آن را بانک می‌نامند. این موتورها Vx نیز نامگذاری شده اند که V به ترتیب پیشرانه و x به تعداد سیلندرها اشاره دارد.

چهار سیلندر V شکل

از اواسط دهه 1940 تا اواخر دهه 1960، فورد آمریکا تلاش زیادی کرد تا نشان دهد موتور های V4 از I4 کارآیی بیشتری دارند. حتی با این سرمایه سنگین، آنها با همان آرایش پیشرانه خودرویی به نام Taunus ساختند. اگرچه تصور می‌شد این اقدام فورد محکوم به شکست است، اما ساب، زیرمجموعه سوئدی این شرکت، Sonet III را نیز با ساختاری مشابه تولید کرد.

موتور های W شکل

بعد از موتورهای V شکل، یکی از آرایش‌هایی که مهندسان برای طراحی موتورها استفاده می‌کنند ، X شکل بوده است. اما کراس اوور یا آرایش X شکل در صنعت خودرو جایی ندارد. به همین دلیل ما از آن عبور می کنیم و به ساختار W می‌رویم.

طراحی این مدل‌ها به سال‌های اولیه قرن 20 برمی‌گردد. در آن روزها، دولت‌ها از موتور های ویژه‌ای برای تقویت ارتش خود، به ویژه در نیروی دریایی و نیروی هوایی استفاده می‌کردند. استفاده از سه ردیف بانک متصل به یک میل لنگ حرف W انگلیسی را روی کاغذ تشکیل می‌دهد. بعداً، بعضی از اتومبیل‌ها این ساختار را به دو بلوک V شکل و اتصال مشترک به میل لنگ تغییر دادند.

موتور های H شکل

این یک ایده ناب بود که کارل بنز حدود 120 سال پیش به آن رسید. استفاده از این نوع موتور ها به دلیل کوتاه بودن دست پیستون مورد استفاده در ساخت آن، باعث افزایش بهره وری و چابکی می‌شود. اما بزرگترین چالش این موتور روغن کاری آن است. از آنجا که سیلندرها افقی هستند، جاذبه دائما روغن‌ها را پایین می‌آورد.