مقایسه موتور تخت و خطی؛ نقاط قوت و ضعف طرح L و H
در این مقاله آموزشی به مقایسه دو نمونه از رایجترین موتورهای موجود در دنیای خودرو یعنی موتور تخت و خطی خواهیم پرداخت.
به گزارش دنده6 : طراحی تخت (باکسر) و خطی موتورها جزو بهترین آرایشهای موجود در دنیای خودرو و موتورسیکلت است. هر دو نوع موتورها نقاط قوت و ضعف خود را دارند و ما نیز میخواهیم آنها را خدمت شما معرفی کنیم. موتورهای تخت یا باکسر معمولاً بهصورت ۴ یا ۶ سیلندر تولید میشوند درحالیکه موتورهای خطی از ۳ تا ۸ سیلندر را نیز شامل میشوند. عجیب اینکه موتورهای خطی را میتوان در هر تعداد سیلندر به جز ۷ سیلندر پیدا کرد و البته اکثر خودروسازان نیز علاقهای به تولید موتورهای خطی ۵ سیلندر نشان ندادهاند.
همچنین باید دانست اکثر شرکتها از موتورهای تخت یا خطی با تعداد سیلندر بیشتر از ۴ استفاده نکردهاند اما در چند سال اخیر شاهد بازگشت دوباره موتورهای ۶ سیلندر خطی به بازار هستیم. تفاوت اصلی موتور تخت و خطی به جهت قرارگیری سیلندرها مربوط میشود. مثال بصری ساده در این رابطه به قرار دادن ۴ یا ۶ قوطی نوشابه روی میز مربوط میشود که همگی موقعیت خطی نسبت به شما پیدا میکنند. این حالت نشان دهنده آرایش سیلندرها در موتوری خطی است. حالا نزدیکترین قوطی به خود را برداشته و آن را در سمت چپ قرار دهید و سپس قوطی نوشابه را بدون اینکه از روی میز خارج شود روی لبه آن بچرخانید. سپس قوطی دوم را نیز به همین ترتیب در سمت راست قرار دهید. در نهایت قوطیهای باقی مانده را نیز بهطور متناوب در سمت چپ و راست قرار دهید تا در نهایت طرح موتور تخت یا باکسر ایجاد شود. با تماشای تصویر آرایش سیلندرها در این موتور خواهید فهمید که چرا موتورهای تخت با عنوان موتور سیلندر افقی مخالف نیز شناخته میشوند. در ادامه به بررسی نقاط قوت و ضعف هر یک از این موتورها خواهیم پرداخت تا ببینیم کدامیک از آنها بهتر است.
برای مقایسه ما دو موتور تخت و خطی ۴ سیلندر را در نظر میگیریم. در هر دو موتور همانطور که شاهد عملکرد چهار زمانه کامل هستیم، بنابراین هر جفت پیستون لرزشهای جفت دیگر را خنثی میکند. البته موتور ۴ سیلندر خطی لرزشهای ثانویه را ایجاد میکند، لرزشهایی که در نیمه پایینی حرکت پیستون رخ میدهد و به همین خاطر نیاز به اقدامات بیشتری برای کنترل لرزشها در مقایسه با موتور باکسر وجود دارد. با اینکه تعادل ذاتی در موتورهای ۴ سیلندر تخت وجود دارد اما به خاطر جهتگیری جفت سیلندرها، تمایل به چرخش از جلو به عقب وجود دارد. نکته جالب اینک تمامی نیروهای ارتعاشی و تکانها در موتورهای ۶ سیلندر تخت و خطی از بین میروند. مهمترین مزیت موتور تخت در مقایسه با موتور خطی به پروفایل پایین آن مربوط میشود. قرار گرفتن در ارتفاع پایینتر فضای موتور باعث شده مرکز ثقل خودروهای مجهز به موتورهای باکسر پایینتر آمده و تواناییهای آنها در عبور از پیچ و توقف بهبود یابد. در برخی تصادفات از جلو، نصب موتور در بخش پایینتر باعث میشود شانس ورود موتور به بخش کابین کمتر شود.
موتورهای خطی کمعرض تر و بلندتر از موتورهای خطی هستند و معمولاً دسترسی به آنها راحتتر است. ابعاد جمعوجور موتورهای خطی باعث میشود از نظر تعمیرات و سرویس از جمله تعویض شمعها، واشر سر سیلندر و… بهتر عمل کنند. وقتی بحث مقایسه موتورهای DOHC باشد، تعداد سر سیلندر، میل بادامک و زنجیر تایم موتورهای خطی نصف خواهد بود. کاهش تعداد قطعات باعث سادهتر شدن ساختار موتورهای خطی شده و هزینه تولید آن نیز کمتر است. این موارد از جمله مهمترین مزیتهای موتورهای خطی نسبت به انواع باکسر یا تخت هستند.
هر دو موتور نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند. موتور باکسر هزینه تولید بالاتری داشته و سرویس آن سختتر است. بهکارگیری این نوع موتور روی تصمیم خودروسازان در ژئومتری سیستم تعلیق و زاویه فرمان تأثیر دارد. البته نصب موتور تخت در بخش عقب یا میانه خودرو، چیزی که در محصولات پورشه دیده میشود، نگرانی از بابت زاویه فرمان را از بین میبرد. طراحی جمعوجور موتور خطی و هزینههای پایین تولید و نگهداری جزو مهمترین مزیتهای این نوع موتور هستند و به همین خاطر است که اکثر خودروسازان به جز سوبارو، پورشه و هر از گاهی تویوتا به سراغ موتورهای تخت نمیروند. البته استفاده گسترده از یک محصول ارزانتر همیشه به معنی بهتر بودن نیست.
مرکز ثقل پایینتر برای خودروهای اسپرت بهتر است اما اگر به دنبال طراحی یک خودرو برای عموم مردم باشید استفاده از موتوری خطی منطقیتر خواهد بود. البته درباره استفاده از موتورهای باکسر یا تخت برای خودروهای اسپرت باید بین سبد محصولات پورشه و سوباروتفاوت قائل شد. سوبارو از سیستم چهار چرخ محرک خود بهصورت استاندارد در اکثر محصولاتش استفاده میکند و به ایجاد تمایز با دیگر رقبا تعهد دارد. همین تعهد است که باعث شده ژاپنیها همچنان از موتور تخت استفاده کنند. این اتفاق در حالی رخ داده که موتورهای مطمئنتر دیگر با هزینه تولید کمتر هم وجود دارند.