مزایا و معایب موتورهای خطی و خورجینی

به گزارش سایت خبری ساعد نیوز، برای بسیاری از ما پیش آمده است که در کاتالوگ خودروهای مختلف یا در تبلیغات، و یا اگر دقیق تر باشیم در گوشه و کنار بسیاری از خودروها عبارت هایی همچون موتور ۴ سیلندر خطی، موتور ۸ سیلندر خورجینی و یا V6 را می بینیم. این عبارت ها چه معنایی دارند؟

از اصلی ترین اجزای تشکیل دهنده یک خودرو، قوای محرکه و مجموعه آن است. این روزها بیش تر از گذشته، برای قوای محرکه خودروها کنکاش وجود دارد و انواع مختلفی از آن ها در بازار هستند، اما دو نوع آن، دست کم تاکنون، بیش ترین استفاده و بیش ترین استقبال را داشته اند: موتورهای درون سوز خطی و خورجینی.

موتورهای خطی (Inline Engine)

قدیمی ترین و ساده ترین روش قراردادن سیلندر ها مربوط به موتورهای خطی است. در این حالت، تمام سیلندر ها پشت سر هم و در یک راستا و یک بلوک در امتداد میل لنگ قرار می گیرند. بدون اغراق می توان گفت که آرایش اکثر پیشرانه های چهارسیلندر در دنیا به صورت خطی است.

این نوع آرایش سیلندر، کاملاً متعادل است و درجه ای از سادگی مکانیکی را ایجاد می کند که باعث محبوبیت استفاده از آن در خودروهای اقتصادی می شود. با این حال، این نوع از چینش سیلندر گاهی هم از عدم تعادل ثانویه رنج می برد و باعث ایجاد لرزش های جزئی در موتور های کوچک تر می شود که با افزایش اندازه و قدرت موتور، لرزش های قدرت مندتری هم ایجاد می کند؛ بنابراین موتورهای قدرت مندتر که در خودروهای بزرگ تر به کار می روند، معمولاً طرح های پیچیده تری با بیش از چهارسیلندر دارند.

در دنیای فناوری های خودرو، این نوع پیشرانه ها به موتورهای قدرتی معروف هستند و این همان دلیلی است که باعث می شود در ساخت موتورهای دیزل نیز از این آرایش استفاده کنند. این موتورها از این نظر قدرتی نامیده می شوند که توان تولید گشتاور بسیار بالایی را دارند؛ در حالی که غالباً موتور های سرعتی به حساب نمی آیند. به طورمعمول، موتورهای چهارسیلندر خطی در مقایسه با سایر موتور ها استهلاک و مصرف سوخت کمتری دارند و حتی هزینه نگه داری آن ها نیز نسبت به سایر موتورها کمتر است. به همین دلیل، این نوع موتورها طی سال های متمادی در طیف گسترده ای از انواع خودروهای اقتصادی و ارزان قیمت مورد استفاده قرار گرفته اند.

موتورهای خورجینی – V Engine

در موتورهای خورجینی، سیلندرها به جای ایستادن به صورت عمودی پشت سر هم، به صورت حرف انگلیسی V نسبت به یکدیگر متمایل می شوند. این طرح را در موتو رهای شش، هشت یا ده سیلندر مشاهده می کنید. هدف از آرایش سیلندر ها به این صورت، کوچک تر کردن مجموعه موتور است؛ زیرا در این حالت، طول موتور طبیعتاً کمتر از حالت خطی می شود.

ناگفته نماند که عدد موجود در کنار نام این نوع موتور ها، به تعداد کل سیلندرها اشاره دارد؛ به این صورت که یک موتور V6 دارای 6 سیلندر و یک موتور V8 دارای 8 سیلندر است. موتورهای خورجینی یا وی شکل، در عین تولید قدرت و گشتاور مناسب، موتورهای سرعتی نیز هستند و در موتور بسیاری از خودروهای سوپراسپرت از این آرایش سیلندری استفاده می شود.

علت انتخاب موتورهای خطی و خورجینی

موتورهای خطی، کارایی و مقرون به صرفه بودن را در اولویت قرار می دهند. ساخت موتورهای خطی ارزان تر است و از نظر مکانیکی نیز ساده تر هستند؛ در نتیجه، گزینه مناسبی برای ساخت خودرو های اقتصادی به حساب می آیند.

از سوی دیگر، در موتورهای وی شکل، قدرت و فضا در اولویت قرار دارد. این موتورها به دلیل نحوه ادغام سیلندرها، می توانند پیستون های بیشتری را در فضای کوچک تر جای دهند و گشتاور بیشتری را تولید کنند.

مزایای موتورهای خطی و خورجینی

برخی از مزایای موتورهای خطی و خورجینی به صورت کلی به شرح زیر است:

مزایای موتورهای خطی

• وزن کمتر – استفاده از تنها یک جفت میل سوپاپ (میل بادامک) باعث کاهش وزن موتور می شود.
• انرژی اتلافی کمتر – در این موتورها، قطعات متحرک کمتر از موتورهایی است که دارای چندین بانک سیلندر هستند. این به آن معناست که انرژی کمتری از بین می رود.
• تعادل خوب – زیرا دو پیستون خارجی در جهت مخالف دو پیستون داخلی حرکت می کنند.
• تعمیر آسان – ساختار ساده موتور و همین طور قرارگیری سرسیلندر در بالاترین نقطه موتور، موجب دسترسی آسان به سوپاپ ها می شود.
• هزینه های ساخت کمتر برای تولیدکنندگان خودرو

• مطالعه مقالات زیر را از دست ندهید

مزایای موتورهای خورجینی

• کوچک تر بودن – این موتورها جمع وجور هستند و به راحتی می توانند در خودرو های FWD و RWD استفاده شوند.
• حداکثر گشتاور را در دور پایین تر تولید می کنند.
• طراحی سخت و مستحکم تری دارند.
• در شاسی بهتر جا می گیرند.
• انعطاف پذیری بیشتری دارند و تغییرات در این موتورها آسان تر انجام می شود.

معایب موتورهای خطی و خورجینی

پس از آشنایی با مزایا و نقاط قوت موتورهای وی شکل و خطی، حال زمان آن فرارسیده تا با معایب موتورهای خطی و خورجینی نیز آشنا شوید:

معایب موتورهای خطی

• حجم موتور چهار خطی به ندرت از 2.5 تا 3.0 لیتر بیشتر می شود.
• موتورهای چهار سیلندر بزرگ تر، معمولاً برای از بین بردن لرزش ناشی از عدم تعادل ثانویه به شافت های متعادل احتیاج دارند.
• موتورهای خطی، مرکز ثقل بالاتری در مقایسه با سایر موتورهای تخت دارند.
• استحکام موتورهای خطی نسبت به موتورهای تخت کمتر است.

معایب موتورهای خورجینی

• هزینه، پیچیدگی و وزن بیشتری دارند.
• به علت وجود قطعات متحرک بیشتر، اینرسی چرخشی و اصطکاک اضافی دارند.
• مرکز ثقل بالاتری نسبت به موتورهای تخت دارند.
• هزینه تعمیر آن ها اغلب بیشتر از موتورهای خطی است.
• به علت تحمیل وزن اضافی روی میل لنگ، عدم تعادل ثانویه دارند.
• تنظیم دقیق سوپاپ ها در این موتورها به سختی صورت می گیرد.

مقایسه مصرف سوخت در موتورهای خطی و خورجینی

در خصوص مقایسه مصرف سوخت موتورهای خطی و خورجینی نمی توان آمار دقیقی ارائه کرد؛ زیرا به لطف فناوری های جدید و قوانین پیش گیرانه محیط زیستی دولت ها، موتورهای خورجینی دچار تغییرات اساسی شده اند که تا حد چشم گیری باعث کاهش آلایندگی و مصرف سوخت آن ها شده است. البته از این واقعیت نیز نباید چشم پوشی کرد که به طورمعمول، افزایش سیلندر ها و حجم موتور درنهایت منجر به مصرف بیشتر سوخت می شود.

مقایسه هزینه های تعمیر و نگه داری موتورهای خطی و خورجینی

همان طور که در بالا به آن اشاره کردیم، موتورهای خطی به رغم سادگی، از لحاظ تعمیرات آسان تر و کم هزینه تر هستند. موتورهای خورجینی نیز به رغم نوع آرایش و حساسیت بیشتر، نیازمند مراقبت و نگه داری بیشتری نسبت به موتورهای خطی هستند؛ اما آن چه واضح است، این است که هیچ یافته آزمایشگاهی مبنی بر خرابی کم تر هیچ کدام از موتورها در دسترس نیست و با مراقبت صحیح و اصولی و رسیدگی به هر نوع موتوری، می توان سال های متمادی از آن ها استفاده کرد.

درنهایت اینکه انواع دیگری از آرایش موتور مانند آرایش جناغی خطی یا VR، آرایش W شکل، آرایش قرارگیری سیلندرها به صورت تخت و رادیال یا ستاره ای نیز در جهان وجود دارد که استفاده عمومی از آن ها چندان متداول و مرسوم نیست.