آشنایی با انواع مختلف آرایش پیشرانه، قسمت اول، موتورهای خطی

پیشرانه‌های درون‌سوز در انواع و مدل‌های مختلفی ساخته می‌شوند که یکی از آن‌ها آرایش خطی است. در این مطلب قصد داریم با انواع مختلف موتورهای خطی آشنا شویم.

آرایش پیشرانه چیست؟

آرایش پیشرانه به نوع چینش سیلندرهای موتور گفته می‌شود. بر این اساس، موتورها به انواع مختلفی مثل خطی، V شکل و تخت تقسیم‌بندی می‌شوند که هرکدام ویژگی‌ها و مزایا و معایب خاص خود را دارند. در پدال طی چند قسمت با انواع مختلف این آرایش‌ها آشنا خواهیم شد. اولین قسمت این سری مطالب به موتورهای خطی اختصاص دارد.

پیشرانه خطی

موتورهای خطی پرکاربردترین نوع موتور هستند زیرا بسیاری از خودروهای خانوادگی معمولی از این نوع پیشرانه استفاده می‌کنند. در پیشرانهٔ خطی، تمام سیلندرها در یک ردیف در امتداد میل‌لنگ قرار می‌گیرند. پیشرانه‌های خطی به دلیل استفاده از یک سرسیلندر، هزینهٔ ساخت پایین‌تری دارند و عرض آن‌ها هم از نمونه‌های V شکل کمتر است.

انواع پیشرانه‌های خطی

پیشرانه‌های خطی در نمونه‌های دو تا چهارده سیلندر ساخته می‌شوند اما در صنعت خودروسازی بیشتر نمونه‌های سه، چهار و نهایتاً شش سیلندر آن‌ها متداول هستند و از نمونه‌های با تعداد سیلندر بیشتر به خاطر طول زیاد استفاده نمی‌شود. البته پیشرانه‌های خطی با تعداد سیلندر بیشتر در مصارف دیگری مثل وسایل نقلیهٔ دریایی کاربرد دارند.

دو سیلندر خطی

موتورهای دو سیلندر خطی این روزها بیشتر در موتورسیکلت‌ها استفاده می‌شوند اما فیات تنها خودروسازی بود که در سال ۲۰۱۰ یک پیشرانهٔ دو سیلندر خطی را برای استفاده در خودروهایی مثل فیات ۵۰۰ و آلفارومئو میتو معرفی کرد. در گذشته نیز از موتورهای دو سیلندر خطی در خودروهای کوچکی مثل هوندا N360 و سوبارو ۳۶۰ استفاده می‌شد.

سه سیلندر خطی

امروزه به خاطر کاهش مصرف سوخت و تولید آلایندگی، از موتورهای سه سیلندر خطی زیاد استفاده می‌شود و این موتورها را در خودروهای جمع‌وجور شهری زیاد می‌بینیم. در پیشرانه‌های سه سیلندر به دلیل تعداد فرد سیلندرها، نیرویی که از طریق شاتون‌ها به میل‌لنگ وارد می‌شود بالانس نیست و به همین دلیل این موتورها ارتعاش و لرزش بیشتری دارند اما با پیشرفت تکنولوژی ساخت موتور، امروزی این مشکل تا حد زیادی برطرف شده است.

چهار سیلندر خطی

چهار سیلندر پرکاربردترین نوع موتور خطی است. امروزه به‌جز پورشه و سوبارو، تمام موتورهای چهار سیلندری که تولید می‌شوند از نوع خطی هستند. پیشرانه‌های چهار سیلندر امروزی معمولاً حجمی بین ۱.۳ تا ۲.۵ لیتر دارند اما در گذشته موتورهای چهار سیلندر حجیم‌تری مثل ۳ لیتری تویوتا هم تولید می‌شدند. حجیم‌ترین پیشرانهٔ چهار سیلندر بنزینی حال حاضر نمونهٔ ۲.۷ لیتری جنرال موتورز است که در پیکاپ‌ها استفاده می‌شود. همچنین قبلاً موتورهای چهار سیلندر با حجم زیر ۱ لیتر هم ساخته می‌شد اما امروزه برای چنین حجمی از نمونه‌های سه سیلندر استفاده می‌شود.

پنج سیلندر خطی

پیشرانه‌های پنج سیلندر خطی چندان متداول نبوده‌اند اما گهگاه توسط برخی خودروسازان مثل مرسدس بنز در نسخهٔ دیزلی و آئودی استفاده شده‌اند. این موتورها کارکرد نرم‌تری نسبت به نمونه‌های چهار سیلندر و طول کمتری نسبت به موتورهای شش سیلندر خطی دارند و به همین دلیل نصب عرضی آن‌ها در خودروها آسان‌تر است. اولین پیشرانهٔ پنج سیلندر بنزینی تولیدی جهان ساخت آئودی بود که در سال ۱۹۷۹ معرفی شد. هم‌اکنون نیز تنها موتور پنج سیلندر بنزینی جهان را این شرکت تولید می‌کند.

شش سیلندر خطی

همان‌طور که گفته شد، شش سیلندر در حال حاضر بزرگ‌ترین موتور خطی است که در خودروها استفاده می‌شود. این پیشرانه‌ها بسیار نرم کار می‌کنند و ارتعاش کمتری نسبت به نمونه‌های خطی با تعداد سیلندر کمتر دارند. همچنین هزینهٔ ساخت این موتورها هم به دلیل استفاده از یک سرسیلندر از نمونه‌های V6 کمتر است. تنها مشکل موتورهای شش سیلندر خطی طول زیاد آن‌ها است و به همین دلیل استفاده از آن‌ها به‌صورت عرضی در خودروهای دیفرانسیل جلو دشوار است.

تا اواسط قرن بیستم، آرایش خطی متداول‌ترین آرایش برای پیشرانه‌های شش سیلندر بود اما از دههٔ ۶۰ موتورهای V6 رایج شدند زیرا ساختار یکسانی با موتورهای V8 داشتند و این باعث کاهش هزینه‌های توسعه می‌شد. این رویه تا جایی پیش رفت که در دههٔ ۲۰۰۰ اکثر موتورهای شش سیلندر خطی با V6 جایگزین شدند هرچند که دراین‌بین ب‌ام‌و یک استثنا بود. بااین‌حال، طی سال‌های اخیر که موتورهای V8 رو به انقراض هستند، خودروسازان دوباره به موتورهای شش سیلندر خطی روی آورده و شرکت‌هایی مثل مرسدس بنز، مزدا و جیپ موتورهای شش سیلندر خطی جدیدی را معرفی کرده‌اند.

هشت سیلندر خطی

امروزه موتورهای هشت سیلندر خطی را در خودروها نمی‌بینیم اما قبل از جنگ جهانی دوم از این نوع موتور در خودروهای لوکس و پرفورمنس گران‌قیمت استفاده می‌شد. به‌عنوان‌مثال، شرکت‌های بوگاتی و دوسنبرگ با کاپوت‌هایی کشیده که بعضاً بیش از ۱.۲ متر طول داشتند از موتورهای هشت سیلندر خطی استفاده می‌کردند. این موتورها حتی از نمونه‌های شش سیلندر خطی هم نرم‌تر کار می‌کردند و همین کارکرد نرم و روان باعث محبوبیت موتورهای هشت سیلندر خطی در بین خودروهای لوکس و مسابقه‌ای شده بود. این موتورها در دهه ۲۰ تا ۴۰ مورداستفاده قرار می‌گرفتند.

پس از جنگ جهانی دوم اما تغییرات در بازار خودرو باعث افول و نهایتاً انقراض موتورهای هشت سیلندر خطی در خودروها شد. در آن دوران، اصلی‌ترین استفاده‌کنندگان از موتورهای هشت سیلندر خطی خودروهای لوکس آمریکایی بودند اما از اواخر دهه ۴۰ و اوایل دهه ۵۰ شرکت‌هایی همچون الدزمبیل، کرایسلر و پونتیاک این موتورها را با نمونه‌های جدید و جمع‌وجورتر V8 جایگزین کردند.