دلیل صدای متمایز موتورهای V8 میل‌لنگ تخت چیست؟

موتورهای V8 یا ۸ سیلندر خورجینی با میل‌لنگ تخت صدای خاص و متمایزی دارند که نظرات را به خود جلب می‌کند؛ اما آیا دلیل چنین صدای خاصی را می‌دانید؟


موتورهای V8 به خاطر صدای عمیق و خشن خود شهرت دارند که با روشن شدن موتور، حضور خود را به سایر موتورهای ضعیف‌تر اعلام می‌کنند. در اکثر نسخه‌های این موتور، مانند آنچه در کامیون‌ها و خودروهای عضلانی آمریکایی یافت می‌شود، ساختار آن صدایی گلوگیر و فوراً قابل‌تشخیص ایجاد می‌کند. شاید به همین دلیل است که حتی در جهانی در حال تغییر، موتور V8 همچنان جایگاه خود را حفظ کرده است. با این حال، گونه‌ای نادرتر از موتورهای V8 وجود دارد که صدایی کاملاً متفاوت تولید می‌کنند. این نوع موتور بیشتر در خودروهای عملکرد بالای لوکس، مانند محصولات فراری، یافت می‌شود و با صدایی بلندتر و در فرکانس بالاتر همراه است. همچنین، این صدا نسبت به ارتعاش متغیر صدای خویشاوند خود، پایدارتر و یکنواخت‌تر است. چگونه یک ساختار موتور می‌تواند چنین تفاوت‌های صوتی ایجاد کند؟

بیشتر بخوانید: مقایسه پیشرانه میل‌لنگ تخت با میل‌لنگ صلیبی، کدام بهتر است؟

پاسخ این پرسش به میل‌لنگ بازمی‌گردد. در ساده‌ترین تعریف، یک موتور V8 موتوری است که هشت سیلندر آن به دو گروه چهار سیلندر تقسیم شده و به شکل V ترکیب شده‌اند. همانند همه موتورهای احتراق داخلی، میل‌لنگ در این موتورها می‌چرخد و پیستون‌ها را در داخل سیلندرها به حرکت درمی‌آورد. با این حال، موتورهای V8 می‌توانند از یکی از دو نوع مختلف میل‌لنگ، یعنی میل‌لنگ متقاطع (Cross-Plane) یا میل‌لنگ تخت (Flat-Plane)، بهره ببرند. اگرچه این تفاوت مکانیکی است، اما نتیجه‌ای بسیار متفاوت از نظر صدای تولیدی به همراه دارد.

صدای موتورهای V8 میل‌لنگ تخت چگونه ایجاد می‌شود؟

صدای کلاسیک و ارتعاشی موتورهای V8 از ناهمگنی ذاتی آن‌ها سرچشمه می‌گیرد. این موتورها از میل‌لنگ متقاطع استفاده می‌کنند که به طول محور آن، هر ۹۰ درجه یک بازوی میل‌لنگ (هرکدام مسئول حرکت دو پیستون) قرار دارد (بنابراین در چهار نقطه دور محور، ظاهری متقاطع به خود می‌گیرد که نامش را توجیه می‌کند). با این حال، ترتیب انفجار پیستون‌ها ناهموار است؛ به عنوان مثال، چپ، راست، چپ، چپ، راست، چپ، راست، راست. این الگوها نت‌های تشکیل‌دهنده آهنگ خاص این موتور را می‌سازند.

در مقابل، موتورهای V8 با میل‌لنگ تخت دارای محورهایی هستند که بازوهای میل‌لنگ آن‌ها با زاویه ۱۸۰ درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند (که به دلیل ظاهر مسطح، نام خود را از آن گرفته است). نتیجه مهندسی این ساختار، ترتیب انفجار کاملاً متقارن است: چپ، راست، چپ، راست، به‌صورت مداوم. این امر صدایی صاف و رسا ایجاد می‌کند که با افزایش دور موتور، به اوج خود می‌رسد. در واقع، این دورهای بالا نیز بخشی از صدای آن به شمار می‌روند. مانند بسیاری از موضوعات مهندسی، اینجا نیز بحث بر سر بهتر یا بدتر بودن نیست، بلکه تفاوت در انتخاب‌های تجاری است. میل‌لنگ‌های متقاطع گشتاور زیادی در دورهای پایین تولید می‌کنند که برای حمل بارهای سنگین بسیار مناسب است. به همین دلیل، اکثر کامیون‌های مجهز به موتور V8 از این نوع استفاده می‌کنند. با این حال، نقطه‌ضعف این است که میل‌لنگ‌های متقاطع سنگین‌تر از نوع تخت هستند که محدودیت‌هایی برای افزایش حداکثر دور موتور ایجاد می‌کند. از نظر صدا، این ویژگی به میل‌لنگ متقاطع صدای عمیق و امضای خود را می‌بخشد.

در مقابل، میل‌لنگ‌های تخت بسیار سبک‌تر هستند که به آن‌ها امکان می‌دهد مانند موتورهای دیوانه‌وار دور بالا عمل کنند. این قابلیت به موتورهای موردبحث اجازه می‌دهد تا به دورهای موتور (RPM) بسیار بالاتری دست یابند و صدایی با فرکانس بالاتر تولید می‌کند. در واقع، به دلیل اینکه میل‌لنگ‌های تخت در دورهای پایین گشتاور کمتری تولید می‌کنند، مجبورند در دورهای بالاتر کار کنند؛ بنابراین، درحالی‌که یک موتور V8 با میل‌لنگ متقاطع مانند خواننده اپرای پرقدرت است، موتوری با میل‌لنگ تخت مانند فریادگری در سبک موسیقی هوی‌متال عمل می‌کند که این تفاوت زمانی مشهود است که مرسدس AMG از نوع اول به نوع دوم تغییر می‌کند.