موتور خودرو مهم ترین قطعه ماشین است و وظیفه تبدیل سوخت به انرژی حرکتی را بر عهده دارد. موتور در اتومبیل از قطعات مختلفی تشکیل شده است که هر یک عملکرد مخصوص به خود را دارند.
انواع موتور خودرو براساس تعداد سیلندر ها
موتور ماشین براساس تعداد سیلندر ها (engine cylinders) به گروه های زیر دسته بندی می شوند که در ادامه هر کدام را به صورت کامل توضیح می دهیم.
موتور دو سیلندر
موتور دو سیلندر، ساده ترین و کوچک ترین نوع موتور است که در برخی خودرو ها استفاده می شوند. در این نوع موتور، دو سیلندر در یک ترتیب مشخص قرار دارند و هر سیلندر شامل یک پیستون است که درون آن حرکت می کند. این موتور به دلیل سادگی ساختار و اندازه کوچک، مقرون به صرفه و کم هزینه بوده و در خودرو های کوچک مورد استفاده قرار می گیرند.
نحوه عملکرد موتور دو سیلندر به این صورت است که ابتدا مخلوطی از سوخت و هوا به سیلندر ها تزریق می‌شود. سپس، پیستون ها به سمت بالا حرکت کرده و مخلوط سوخت و هوا را در سیلندر فشرده می کنند. بعد از فشرده شدن مخلوط سوخت و هوا، سنسور های الکترونیکی به واحد کنترل موتور سیگنال می‌دهند.
واحد کنترل موتور مقدار دقیقی از سوخت را به سیستم تزریق موتور ارسال می کند. سپس، سوخت تزریق شده در سیلندر ها قرار می گیرد و با حرارت و فشار موجود در سیلندر اشتعال می کند. این احتراق باعث افزایش فشار داخل سیلندر می شود و پیستون به سمت پایین حرکت می کند. حرکت پیستون به سمت پایین منجر به انتقال انرژی تولید شده به شفت موتور می‌شود. شفت موتور انرژی را به چرخ های خودرو منتقل می کند و باعث حرکت خودرو می شود.
موتور سه سیلندر
در موتور سه سیلندر همان طور که از اسمش مشخص است، سه سیلندر برای تولید قدرت و انتقال حرکت از طریق سوخت و هوا استفاده می شود. مزیت اصلی موتور سه سیلندر، کاهش مصرف سوخت و حفظ کارایی عملکرد خودرو است. این نوع موتور با تعداد کمتری سیلندر، انرژی بیشتری در هر سیلندر تولید می کند که منجر به بهره وری بالاتر و کارایی بهتر می شود. همچنین، به دلیل تعداد کمتر سیلندر ها، وزن موتور نیز کاهش می یابد که باعث کاهش وزن کلی خودرو و افزایش میزان سرعت آن می شود.
موتور چهار سیلندر
موتور چهار سیلندر یکی از رایج ترین انواع موتور های استفاده شده در خودرو ها است. در این نوع موتور، سیلندرها به تعداد چهار عدد و در یک ترتیب مشخص قرار دارند. هر سیلندر شامل یک پیستون است که درون آن حرکت می کند. نحوه عملکرد موتور چهار سیلندر دقیقا مشابه سایر موتور ها است و به لحاظ سادگی، اقتصادی بودن و کارایی خوب، در خودروهای مختلف از جمله خودروهای سواری معمولی و خانوادگی استفاده می‌شود.
موتور شش سیلندر
موتور شش سیلندر نیز یکی از پرکاربرد ترین انواع موتور ماشین است. در این نوع موتور، سیلندر ها به تعداد شش عدد و در یک ترتیب مشخص قرار دارند. هر سیلندر شامل یک پیستون است که درون آن حرکت می کند. نحوه عملکرد موتور شش سیلندر شبیه سایر موتور ها می باشد. این نوع موتور به دلیل تعداد بیشتر سیلندر ها، قدرت و عملکرد بیشتری نسبت به موتور چهار سیلندر دارد و به همین دلیل در خودرو هایی که نیاز به قدرت بیشتر دارند، مورد استفاده قرار می گیرند.
موتور هشت سیلندر و بیشتر
موتورهای هشت سیلندر و بالاتر نیز در برخی خودرو ها استفاده می شوند و به عنوان موتور هایی با قدرت و توان بالا شناخته می شوند. در این نوع موتور ها، تعداد سیلندر ها بیشتر از هشت عدد است و معمولاً دو بانک سیلندری (V8)، دوازده سیلندری (V12) و حتی شانزده سیلندری (V16) مورد استفاده قرار می گیرند. نحوه عملکرد موتور های هشت سیلندر و بالاتر نیز بر اساس اصولی مشابه با موتورهای چهار و شش سیلندر است. در این موتورها، سوخت و هوا به تعداد بیشتری سیلندر تزریق می شود و احتراق در هر سیلندر جداگانه رخ می دهد. این نوع موتور معمولاً در خودروهای لوکس، اسپرت و خودرو هایی با عملکرد بالا استفاده می شوند.
انواع موتور خودرو بر اساس چینش و ترتیب سیلندر
موتور ماشین بر اساس چینش سیلندر ها و چگونگی کارکرد به انواع مختلفی دسته بندی می شوند که در ادامه به صورت کامل هر کدام توضیح داده شده است.
موتور طرح مستقیم یا درون خطی
رایج ترین طرح مورد استفاده در چینش سیلندر ها، طرح مستقیم (straight) یا درون خطی (inline) است. در این طرح، سیلندر ها به صورت عمودی در یک خط (پشت سر هم) قرار می گیرند. این نوع موتور را می توان بسته به تعداد سیلندر ها به صورت موازی یا عمود در خودرو قرار داد. هنگامی که سیلندر ها به صورت موازی قرار می گیرند، طرح موتور به عنوان Straight شناخته می شود و هنگامی که به صورت عمودی قرار بگیرند، طرح Inline است.
این نوع موتور ها به دلیل ساخت آسان و ارزان در خودرو های زیادی استفاده می شوند. موتورهای درون خطی به دلیل ساختار جمع و جور و توانایی قرار دادن سایر اجزای خودرو در اطراف آن، در خودرو هایی مانند هاچ بک به کار می روند. موتور های مستقیم به دلیل این که می توانند سیلندر های بیشتری داشته باشند و در نتیجه قدرت بیشتری داشته باشند، در خودرو های لوکس مانند خودرو های شرکت BMW یا مرسدس بنز به کار می روند.
موتور طرح فلت (flat)
در موتور تخت یا فلت که به موتور باکسر نیز معروف است، بر خلاف موتور مستقیم، سیلندر ها به صورت افقی قرار گرفته اند. مزیت اصلی استفاده از موتور های Flat، پایداری و تعادل بالای آن ها است. همچنین، این نوع موتور ها فضای کمتری نسبت به موتور های دیگر اشغال می کنند و در طراحی خودرو هایی با ارتفاع کم مورد استفاده قرار می گیرند. در مقایسه با موتور های مستقیم، ساخت موتور های Flat گران است و به دلیل شکل گسترده آن ها، کمتر به کار می روند. تنها خودرو سازانی که از موتور باکسر در خط تولید خود استفاده می کنند پورشه و سوبارو هستند.
موتور طرح v
موتور V یک طرح بسیار محبوب در چینش سیلندر ها می باشد که تقریباً در تمام خودرو هایی با قدرت و توان بالا استفاده می شود. در این طرح، محفظه ای که پیستون ها در آن حرکت می کنند، به گونه ای چیده شده اند که وقتی موتور از جلو مشاهده می شود، یک V را نشان می دهد. ویژگی که این طرح را از سایر موتور ها متمایز می کند این است که سیلندر های بیشتری را می توان در فضای کمتری جای داد. بنابراین، می توان گفت مزیت آن قدرت بیشتر و در عین حال اشغال فضای کمتر است. بخاطر همین مزیت ها، از موتور طرح v در خودرو هایی با عملکرد بالا مانند خودرو شرکت های فراری، آلفارومئو، مرسدس بنز استفاده می شود. در کنار این مزیت ها، این مورد را در نظر داشته باشید که موتور V نسبت به یک موتور مستقیم لرزش بیشتری دارد و ساخت آن پیچیده تر است، بنابراین تعمیر آن گران تر است.
جمع بندی
هر شرکت با توجه به نیاز خود و طراحی خودرو قادر به استفاده از هر کدام از این موتورها خواهد، اما امروزه در خودروهای سوپر اسپرت معمولا از موتورهای هشت سیلندر و بالاتر استفاده می‌شود که قدرت بسیار بالایی داشته و در مقابل به اکسیژن و سوخت بیشتری برای تولید قدرت نیاز دارند. این موضوع باعث افزایش مصرف سوخت چشمگیری نسبت به موتورهای سیلندر دوقلو، سه سیلندر، چهار سیلندر، پنج سیلندر، شش سیلندر می‌شود.
