در طول تاریخ در بسیاری از خودروهای اسطوره ای و به یاد ماندنی از موتورهای شش سیلندر استفاده شده است. هنگام طراحی پیشرانه این خودروها، نحوه چینش سیلندرهای این موتورها بسیار اهمیت داشته است. گاهی به دلیل چینش نامناسب، خودرو عملکرد بسیار ضعیفی از خود نشان داده است. متاسفانه موتورهای شش سیلندر خطی روبه افول هستند و پیشرانه های شش سیلندر V توربو شارژ، امروزه بهترین جایگزین موتورهای هشت سیلندر معمولی هستند. حال چرا موتورهای شش سیلندر خطی رو به افول هستند و پیشرانه های V عملکرد بهتری دارند؟
مزایای موتور شش سیلندر خطی
مثل همه پیشرانههای خطی، موتورهای I6 نیز طراحی سادهای دارند. این موتورها چون مثل V6 نیازی به دو سر سیلندر یا میل بادامک کجزا ندارند، هزینه های ساخت کمتری خواهند داشت. در یک موتور شش سیلندر خطی DOHC بجای استفاده از چهار میل بادامک کوتاه، میتوان به سادگی از دو میل بادامک بلندتر برای باز و بسته کردن همه ۲۴ سوپاپ استفاده کرد. سادگی موتورهای شش سیلندر خطی در هنگام تعمیر و نگهداری هم مزیتهایی را به دنبال دارد. زیرا دسترسی بسیار آسانی را به تمام شمعها، سر سیلندر و دیگر قطعات فراهم میکند. با این حال بزرگترین مزیت این نوع پیشرانهها تعادل فوقالعاده آنهاست. به دلیل فعالیت احتراق منظم این پیشرانهها، پیستونها به صورت آینهای در این خودروها کار میکنند. یعنی پیستونهای ۱ و ۶ با یکدیگر، سپس پیستون ۲ و ۵ و در انتها پیستون ۳ و ۴. هنگامی که پیستونهای ۱ و ۶ به بالاترین نقطه کارکرد خود میرسند بقیه پیستونها به ترتیب در زاویه ۱۲۰ و ۲۴۰ درجه قرار دارند و به بهترین نحو موازنه هستند. این مساله باعث میشود تا این پیشرانهها به نرمی کارکرد در تمامی سرعت ها معروف شوند.
معایب شش سیلندر خطی
علیرغم مزیت هایی که ذکر شدند، پیشرانه های شش سیلندر خطی معایب زیادی هم دارند که استفاده از آن ها را محدودتر کرده است. شیوه نصب این پیشرانه ها در خودرو همیشه یک چالش بوده است. زیرا به دلیل وجود دو سیلندر اضافی نسبت به موتور چهار سیلندر خطی، نصب پیشرانه های i6 به صورت عرضی بسیار دشوار است. همچنین اگر این موتورها به صورت عرضی نصب شوند بازهم در محفظه کاپوت فضای کافی برای جای دادن گیربکس و دیفرانسیل وجود نخواهد داشت. این درحالی است که خودروسازان به دنبال ساخت پیشرانه هایی هستند که امکان استفاده در خودروهای مختلفی را داشته باشند. اما موتورهای i6 با طول زیاد چنین قابلیتی را ندارند.
مزیت های شش سیلندر V شکل
- پیشرانههای V6 که معمولاً بهصورت 60، 90 و یا 120 درجه ساخته میشوند، امروزه در خودروهای پرفورمنس زیادی دیده میشوند و به لطف توربوشارژر، در نمونههایی مثل F163 فراری یا اکوبوست فورد بیش از 600 اسب بخار قدرت تولید میکنند. موتورهای V6 همچنین در خودروهای بسیار معمول تری مثل تویوتا کمری هم استفاده میشوند و بنابراین یکی از بزرگترین نقاط قوت آنها، تطبیقپذیری بالا است. موتورهای V6 را به دلیل ماهیت بسیار جمع و جورتر میتوان زیر کاپوت خودروهای متعددی قرار داد و بنابراین هزینههای بالای تحقیق و توسعهٔ آنها در هنگام استفاده سرشکن خواهد شد.
- همچنین فضای ارزشمندی که در صورت استفاده از موتورهای V6 در محفظهٔ موتور آزاد میشود را میتوان برای سیستمهای پرخوران استفاده کرد و توربوشارژرها را در عمق بلوک موتور نصب کرد. به همین دلیل، خودروهای محرک جلو به راحتی میتوانند از پیشرانههای V6 استفاده کنند که این منجر به ساخت خودروهای واقعاً جذابی مثل هاچ بک اسپرت آلفارومئو 147 GTA با پیشرانهٔ 3.2 لیتری V6 شد. بنابراین، موتورهای V6 به خودروسازان این امکان را میدهد که از مدلهای چهار سیلندر خستهکنندهٔ معمولی خود بدون نیاز به تغییرات بزرگ در شاسی، نسخهای جذاب و پرفورمنس تولید کنند.
ایرادات شش سیلندر V شکل
هرچند موتورهای V6 تعداد سیلندر یکسانی با همتایان خطی خود دارند اما از تعادل ذاتی آنها برخوردار نیستند. موتورهای V6 که در اصل از دو موتور سه سیلندر خطی چسبیده به هم تشکیل شدهاند، برای مقابله با اینرسی ناخواستهای که به دلیل حرکت رفت و برگشتی پیستونها تولید میشود، به شافتهای متعادل کننده با وزنههای مخصوص نیاز دارند. بدون این شافتها، ارتعاشات بزرگ موتور به میللنگ منتقل شده و به کارایی پیشرانه لطمه میزند. با افزایش حجم پیشرانه )کورس پیستون طولانیتر) و افزایش قطر سیلندرها، تعادل موتورهای V6 بدتر میشود. بنابراین، وزنههای تعادل موردنیاز برای برطرف کردن این مشکل، پیچیدگی طراحی و ساخت موتور و همینطور هزینههای کلی را افزایش میدهد. علاوه بر این، یک پیشرانهٔ شش سیلندر V شکل DOHC باید چهار میل بادامک داشته باشد که این هم پیچیدگی آنها را بیشتر میکند. به همین دلیل، کار کردن روی یک موتور V6 به منظور تعمیر و نگهداری برای افراد کمتجربه میتواند بسیار مشکل و حتی ترسناک باشد. شاید به دلیل همین مشکلات باشد که طی سالهای اخیر خودروسازان بیشتر به موتورهای شش سیلندر خطی تمایل پیدا کرده و شرکتهایی مثل جگوار – لندروور و مرسدس بنز موتورهای I6 جدیدی را توسعه دادهاند.
ترکیب موتورهای شش سیلندر خطی و V شکل توسط فولکس واگن
- در دههٔ 90 میلادی، فولکس واگن یکی از جذابترین و بزرگترین نوآوریهای موتوری در صنعت خودروسازی را ارائه کرد. این نوآوری، ترکیب موتورهای شش سیلندر خطی و V شکل باهم و خلق موتورهای جدیدی بنام VR6 بود. پیشرانهٔ VR6 در اصل یک موتور شش سیلندر خطی V شکل است !طراحی این نوع پیشرانه به همان موتورهای V6 شباهت دارد که یعنی سیلندرها دوبهدو روبروی هم قرار میگیرند اما زاویهٔ سیلندرها نسبت به هم بسیار کمتر است. همانطور که گفته شد، زاویهٔ سیلندرها در پیشرانههای V6 معمولاً بین 60 تا 90 درجه است اما این زاویه در موتور VR6 به حدود 15 درجه کاهش پیدا کرده است.
- با این کار، سیلندر ها آنقدر به هم نزدیک میشوند که دیگر نیازی به استفاده از دو سر سیلندر نیست و یک سر سیلندر هردو ردیف سیلندرها را پوشش میدهد. همچنین در این طراحی برای باز و بسته کردن همه سوپاپها فقط دو میل بادامک نیاز است که این ویژگی، فرایند ساخت پیشرانهٔ VR6 را سادهتر میکند و هزینهها را کاهش میدهد. همچنین موتور VR6 به دلیل زاویهٔ کمتر بین سیلندرها، عرض کمتری نسبت به موتور V6 داشته و به همین دلیل راحتتر در محفظهٔ موتور خودروهایی قرار میگیرد که در ابتدا برای تجهیز به موتورهای چهار سیلندر طراحی شدهاند. بهطورکلی، موتورهای VR6 مزیتهای موتورهای I6 و V6 را باهم ترکیب کردهاند. بااینحال، فولکسواگن از سال 2010 به بعد استفاده از موتورهای VR6 را بسیار کمتر کرده و در حال حاضر این موتور فقط زیر کاپوت کراساوور اطلس دیده میشود.
بخوانید: خرابی گیربکس و نشانه های آن