آشنایی با انواع موتور ماشین

بدون شک اصلی‌ترین بخش هر خودرو موتور آن است. هرچه‌قدر هم که ظاهر ماشین‌ها با هم تفاوت داشته باشد، مهم‌ترین تفاوت‌شان مربوط به قدرت موتور و گشتاوری است که می‌تواند تولید کند. انواع موتور ماشین ویژگی‌های خاص خودشان را دارند و هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی می‌شوند. خودروهای سواری که ما هر روزه در شهر و جاده با آن‌ها رانندگی می‌کنیم تقریبا همگی از موتورهای ۴ سیلندر خطی استفاده می‌کنند. برای دسته‌بندی انواع موتور خودرو می‌توان از زوایای مختلفی به قلب تپنده خودرو نگاه کرد. از آن‌جایی که تقریبا تمام خودروها در حال حاضر از موتورهای احتراق داخلی یا همان موتورهای درون‌سوز استفاده می‌کنند، دسته‌بندی انواع موتور ماشین را از سه نظر انجام می‌دهیم: چینش سیلندر، نوع سوخت و سیستم سوخت‌رسانی. در انتها نیز انواع موتور خودرو در ایران را به تفصیل بررسی می‌کنیم. 

انواع موتور خودرو بر اساس چینش سیلندر

موتورهای احتراق داخلی به موتورهایی گفته می‌شود که فرایند احتراق در آن‌ها در داخل سیلندر انجام می‌شود. طرز کار این موتورها به‌طور خلاصه این‌گونه است که مخلوط سوخت و هوا در یک سیکل چهارمرحله‌ای در سیلندر می‌سوزد و با به‌حرکت درآوردن پیستون انرژی مکانیکی مورد نیاز خودرو را تامین می‌کند. فرایند چهار زمانه احتراق در موتورهای درون‌سوز شامل مراحل مکش، تراکم، احتراق و تخلیه می‌شود. اصلی‌ترین دسته‌بندی انواع موتور ماشین بر اساس تعداد سیلندرهای آن و نحوه چینش سیلندرهای موتور خودرو است. در این قسمت چند تا از پرکاربردترین چینش‌های سیلندر را معرفی می‌کنیم.

• موتور خطی یا In-Line

موتورهایی که در آن‌ها سیلندرها به‌صورت خطی کنار یکدیگر چیده می‌شوند پرکاربردترین موتورها برای خودروهای سواری معمولی هستند. چینش سیلندرها در تمام خودروهای داخلی در حال حاضر چینش خطی است. فرایند ساخت موتورهای خطی به‌نسبت دیگر موتورها فرایند ساده‌تری است و هزینه‌های تولید آن نیز پایین‌تر است. عملکرد خوب، حجم کم، سروصدای نه‌چندان زیاد و قدرت مناسبی که این چینش موتور برای استفاده‌های معمولی ارائه می‌کند آن را به یکی از محبوب‌ترین گزینه‌ها بدل کرده است. تعداد سیلندر در این موتور می‌تواند از ۲ تا حتی ۸ سیلندر باشد اما پراستفاده‌ترین نوع آن ۴ سیلندر است. موتور ۴ سیلندر خطی اقتصادی‌ترین نوع موتور خودرو به‌حساب می‌آید. در موتور خطی ۴ سیلندر زمانی که یک سیلندر در مرحله مکش از فرایند چهار زمانه قرار دارد، سه سیلندر دیگر یک‌به‌یک مشغول مرحله تراکم، احتراق و تخلیه هستند. همین باعث می‌شود که این موتور نرم و روان کار کند و راندمان قابل‌قبولی داشته باشد.

• موتور تخت یا Flat

در موتورهای تخت یا فلت سیلندرها به‌صورت افقی یک‌به‌یک در مقابل یکدیگر قرار می‌گیرند. به این شکل که وقتی یک پیستون در سیلندر خودش در حال بالا رفتن است پیستون مقابل در همان‌راستای حرکت در حال پایین آمدن است. درواقع پیستون‌ها با زاویه ۱۸۰ درجه از هم در دو طرف حرکت می‌کنند و در وسط به یک میل لنگ متصل‌اند. حجم کم و شکل تخت این موتورها آن‌ها را برای استفاده در خودروهای لوکس و کم‌ارتفاع به گزینه مناسبی تبدیل می‌کند. کمپانی‌های فراری و سوبارو در برخی از خودروهای لوکس خود از این نوع موتور استفاده می‌کنند.

• موتور V

کاربرد موتورهای V شکل بیشتر در خودروهای پرقدرت و با توان بالا است. شکل این موتور از کنار شبیه حرف V است و این‌گونه می‌تواند پیستون‌های بیشتری را در مقایسه با موتورهای خطی، در حجم کمتر جا دهد. در این موتور سیلندرها درواقع در دو ردیف عمود برهم قرار می‌گیرند و پیستون‌ها همگی به یک میل لنگ در خط اتصال این دو ردیف متصل می‌شوند. خودروسازان متوجه شدند که برای موتورهایی با بیشتر از ۴ سیلندر استفاده از چینش خطی از لحاظ ابعاد موتور و کارکرد آن منطقی نیست. آن‌ها به این نتیجه رسیدند که برای تعداد سیلندر بیشتر استفاده از چینش V در ساخت موتور خودرو بهینه‌تر است. موتورهای V6،  V8، V10 و V12 به ترتیب ۶، ۸، ۱۰ و ۱۲ سیلندر دارند. توان خروجی این موتورها در مقایسه با دیگر انواع موتور با تعداد سیلندرهای برابر به مراتب بیشتر است.

انواع موتور ماشین بر اساس نوع سوخت

دسته‌بندی دیگری که می‌توان برای انواع موتور ماشین درنظر گرفت دسته‌بندی بر اساس نوع سوخت مصرفی موتور است. سوخت مصرفی موتور خودرو در طول زمان تنوع زیادی را به چشم دیده است. زمانی وجود داشت که مردم از الکل چوب یا نفت سفید به‌عنوان سوخت موتور خودرو استفاده می‌کردند؛ البته که آن خودروهای قدیمی با ماشین‌هایی که ما امروزه سوار می‌شویم زمین تا آسمان تفاوت دارند. در حال حاضر از سوخت‌های مختلفی برای انواع موتور خودرو استفاده می‌شود. موتور خودرو را بر اساس نوع سوخت مصرفی می‌توان به چنین دسته‌هایی تقسیم کرد:

• موتور بنزینی

موتورهای بنزینی درحال‌حاضر پرکاربردترین انواع موتور خودرو هستند. در این موتورها از بنزین به عنوان سوختی که در سیلندر به همراه هوا می‌سوزد استفاده می‌شود. از مزیت‌های موتور بنزینی می‌توان به سروصدای کم، سرعت و قدرت مناسب، شتاب خوب، در دسترس بودن سوخت، و آلایندگی قابل کنترل اشاره کرد. این موتورها بیشتر در خودروهای سبک و سواری کاربرد دارند.

• موتور دیزلی

از موتورهای دیزلی بیشتر در ماشین‌های سنگین استفاده می‌شود چون بیشتر از اینکه دور موتور زیادی داشته باشند گشتاور زیادی دارند. این موتورها سیستم جرقه‌زنی ندارند و با فشردن هوا و بالابردن دمای آن در محفظه احتراق و بعد مخلوط‌کردن سوخت با هوای متراکم و داغ، فرایند احتراق را انجام می‌دهند. موتورهای دیزلی به‌خاطر سروصدای زیاد و شتاب کم برای خودروهای سواری آنچنان کاربردی نیستند. همچنین هزینه سوخت این موتورها نسبت‌به موتورهای بنزینی کمتر است و آن را به گزینه اقتصادی‌تری برای ماشین‌های سنگین تبدیل می‌کند.

• موتور دوگانه‌سوز یا گازسوز

موتور دوگانه‌سوز درواقع همان موتور بنزینی است. خودروهای دوگانه‌سوز به خودروهایی گفته می‌شود که با انجام تغییرات اندکی در سیستم سوخت‌رسانی آن‌ها، قابلیت استفاده از دو نوع سوخت برای‌شان فراهم شده است. در این خودروها علاوه بر بنزین می‌توان از گاز طبیعی CNG و گاز مایع LPG استفاده کرد. قیمت پایین‌تر و آلودگی کمتر گاز طبیعی و گاز مایع نسبت‌به بنزین، موتورهای دوگانه‌سوز را به گزینه پرطرفداری تبدیل کرده است.

• موتور هیبریدی

خودرو هیبریدی به خودرویی گفته می‌شود که از دو منبع نیرو برای حرکت خودرو استفاده می‌کند. معمولا خودروهای هیبرید علاوه‌بر اینکه از یک موتور احتراق داخلی استفاده می‌کنند، به یک موتور سوخت جایگزین (مثل موتور الکتریکی) نیز مجهز هستند. آلودگی کمتر این موتورها باعث شده که خودروسازان به‌جهت حفظ محیط زیست، به سمت ساخت خودروهای هیبریدی متمایل شوند. این خودروها از موتور احتراق داخلی برای مسافت‌های طولانی و شرایط پرفشار استفاده می‌کنند و در مسیرهایی که قدرت کمتری مورد نیاز است موتور الکتریکی را به‌کار می‌اندازند. 

انواع موتور ماشین بر اساس سیستم سوخت‌رسانی

یک دسته‌بندی دیگر برای انواع موتور ماشین از لحاظ سیستم سوخت‌رسانی موتور است. در این بخش فقط دو نوع سیستم سوخت‌رسانی برای موتورهای احتراق داخلی داریم که یکی از آن‌ها نیز تقریبا منسوخ شده است.

• موتور کاربراتوری

در موتورهای کاربراتور ورود سوخت به مجرای ورودی سیلندر به‌واسطه مکش و تغییر فشار هوا انجام می‌شود. درواقع در این موتورها سوخت در یک فرایند مکانیکی مکیده می‌شود و با هوا ترکیب می‌شود، سپس وارد محفظه احتراق می‌شود. هزینه‌های پایین ساخت و نگهداری از موتور کاربراتوری نقاط مثبت آن است، و آلایندگی بالا و مصرف سوخت زیاد از معایب آن. با اجباری شدن استاندارد آلایندگی یورو ۲ در کشور ما سال ۱۳۸۲ موتور خودروهایی مثل پراید که کاربراتوری بودند با موتورهای انژکتوری جایگزین شدند.

• موتور انژکتوری

سوخت مصرفی موتور در موتورهای انژکتوری توسط انژکتورها به پشت سوپاپ ورودی پاشیده می‌شود تا در بهینه‌ترین حالت ممکن با هوا ترکیب شود. کاهش مصرف سوخت، کاهش خام‌سوزی در موتور و راندمان بهتر موتور از مزایای موتورهای انژکتوری هستند. موتورهای انژکتوری برای تنظیم میزان پاشش سوخت از سنسورهای مختلف که توسط ECU کنترل می‌شود استفاده می‌کنند. 

انواع موتور خودرو در ایران

با انواع موتورهایی که شرکت‌های خودروسازی ایرانی در ماشین‌های تولیدی خود استفاده می‌کنند چه‌قدر آشنا هستید؟ حالا که با انواع مختلف موتور خودرو آشنا شدیم می‌خواهیم در این بخش انواع موتور خودرو در ایران را بررسی کنیم. معروف‌ترین موتورها خودروهای داخلی عبارت‌اند از:

• موتور M15

این موتور درواقع نسخه ارتقایافته و بهینه‌شده موتور پراید است؛ البته‌که تفاوت‌های بارزی با موتور پراید دارد. پیشرانه M15 شرکت سایپا با ۴ سیلندر و ۱.۵ لیتر حجم موتور قدرتی برابر با ۸۷ اسب بخار و گشتاوری معادل با ۱۲۸ نیوتن متر تولید می‌کند. با این‌که این موتور پیشرانه قدرتمندی به‌حساب نمی‌آید اما باتوجه به وزن کمی که دارد عملکرد خوبی را در مقایسه با موتور پراید ارائه می‌دهد. از این موتور روی ماشین‌های تیبا،‌ کوئیک و ساینا استفاده می‌شود و مصرف سوخت ترکیبی آن حدود ۶.۹ لیتر در هر ۱۰۰ کیلومتر است. نسخه توربو موتور M15 روی خودروی شاهین استفاده می‌شود که قدرتی برابر ۱۱۰ اسب بخار و گشتاور ۱۷۸ نیوتن تولید می‌کند.

• موتور TU3

این موتور بر روی پژو 206 تیپ ۲ وارد ایران شد و تا حدی در کشور ما بومی‌سازی شد. حجم این موتور برابر ۱۳۶۰ سی‌سی است و با ۴ سیلندر و ۸ سوپاپ، قدرتی برابر ۷۵ اسب بخار و حداکثر گشتاور ۱۱۱ نیوتن متر تولید می‌کند. این پیشرانه در مقایسه با موتور TU5 ضعیف‌تر عمل می‌کند اما مصرف سوخت کمتری دارد.

• موتور TU5

موتور TU5 یک پیشرانه ۴ سیلندر و ۱۶ سوپاپ است که توانسته عملکرد قابل‌قبول و قدرت خیلی خوبی را در مقایسه با دیگر انواع موتور خودرو در ایران به‌نمایش بگذارد. این موتور با حجم ۱.۶ لیتر قدرتی معادل ۱۰۵ اسب بخار و گشتاور ۱۴۲ نیوتن متر تولید می‌کند. مصرف سوخت پایین، استهلاک کم و کم‌سروصدا بودن این موتور توانسته مشتری‌هایش را راضی نگه‌دارد. مصرف سوخت ترکیبی موتور TU5 حدود ۶.۶ لیتر است و در مسیرهای بین شهری تا ۵.۴ نیز کاهش پیدا می‌کند. از این پیشرانه روی خودروهای ۲۰۶ هاچبک و صندوقدار، پژو ۲۰۷، رانا، پژو پارس LX و پژو ۴۰۵ SLX استفاده می‌شود.

• موتور K4M

اصلی‌ترین رقیب موتور TU5 پیشرانه K4M است که یکی از مدرن‌ترین موتورهای خودروهای ایرانی از لحاظ تکنولوژی است. این موتور را می‌توانید در خودروهای ال ۹۰، پارس تندر و مگان پیدا کنید. موتور K4M با ۱.۶ لیتر حجم موتور می‌تواند قدرتی برابر با ۱۰۵ اسب بخار و گشتاوری معادل با ۱۴۰ نیوتن متر تولید کند. شتاب ۰ تا ۱۰۰ این موتور بر روی ال ۹۰ چیزی برابر با ۱۰.۲ ثانیه است که در مقایسه با شتاب موتور TU5 روی پژو ۲۰۶ حدود ۰.۸ ثانیه از آن چابک‌تر است. مصرف سوخت ترکیبی این موتور ۶.۹ لیتر در هر ۱۰۰ کیلومتر است.

• موتور EF7

موتور EF7 معروف به موتور ملی اولین موتور بومی کشور بود که در سال ۱۳۸۵ از آن رونمایی شد. این موتور در اصل یک موتور دوگانه‌سوز است و با ۴ سیلندر و ۱۶ سوپاپ، حجمی برابر با ۱۶۴۸ سی‌سی دارد. حداکثر قدرت این موتور ۱۱۴ اسب بخار و حداکثر گشتاور آن ۱۴۴ نیوتن متر است. تنها نکته منفی موتور EF7 کمبود قطعات اصلی آن به‌دلیل تحریم‌هاست. از موتور EF7 روی خودروهای سمند، دنا و دنا پلاس استفاده می‌شود.

• موتور XU7

این موتور به‌عنوان یکی از پیشرانه‌های قدیمی خودروهای ایران با توجه به حجم حدود ۱.۸ لیتری که دارد، به‌هیچ‌عنوان قدرت مناسب و بازدهی خوبی ندارد. از این موتور ۴ سیلندر با ۸ سوپاپ ابتدا روی پژو ۴۰۵ استفاده می‌شد و سپس به مدل‌هایی از سمند و پژو پارس نیز منتقل شد. قدرت این موتور ۱۰۰ اسب بخار است و حداکثر گشتاور آن ۱۵۳ نیوتن متر است. از معایب این موتور می‌توان به مصرف سوخت زیاد آن اشاره کرد که حتی پس‌از ارتقا توسط شرکت‌های خودروسازی همچنان برای رانندگی در شهر چیزی حدود ۱۳ لیتر در هر ۱۰۰ کیلومتر مصرف می‌کند.