دلباختگان مکانیک خودرو

موتورهای V را معمولا بر حسب تعداد سیلندر هایشان طبقه بندی می کنند که شامل نمونه های زیر می شوند:

o                   V-Twin

o                   V4

o                   V5

o                   V6

o                   V8

o                   V10

o                   V12

o                   V16

o                   V18

o                   V20

o                   V24

موتور V6

موتور V6 یک موتور خورجینی می باشد که دارای 6 سیلندر می باشد. این موتور بعد از موتور 4 سیلندر خطی متداولترین  سیستم مولد قدرت در اتومبیلهای امروزی می باشد. موتور V6 بسیار مناسب خودروهای دیفرانسیل جلو می باشد و همانطور که وزن خودروها افزایش می یابد محبوبیت این سیستم نیز بالا می رود.

به ادامه مطلب مراجعه شود

نخستین موتور V6 در سال 1950 توسط لانچیا  و بر روی مدل Aurelia معرفی شد. تولیدکنندگان دیگر نیز بلافاصله دست به کار شدند و به زودی انواع مختلف خودروهای مجهز به موتور V6 در بازار موجود بود. در سال 1962 بیوک مدل اسپشیال مجهز به انجین V6 را به دنیای اتومبیل معرفی کرد. اگرچه این مدل یک مدل نمایشی بسیار جذاب نبود ولی باید ان را نخستین خودروی تولید انبوه با موتور 6 سیلندر خورجینی دانست. در سال 1983 نیسان نخستین خودروی تولیدی ژاپن با موتور V6 را با معرفی سری VG به بازار عرضه کرد.

موتورهای V6 معمولا با حجمهای 2.5 تا 4 لیتر تولید می شوند. اگرچه نمونه هایی با حجمهای بیشتر و کمتر نیز وجود دارد.

زاویه ی بین سیلندرها در موتورهای V6

یک موتور V6 یک سیستم کاملا بالانس شده نیست و از بعضی روشهای ایجاد بالانس برای کارکرد نرم موتور استفاده می کند. بهترین زاویه برای به دست اوردن کمترین لرزش 60 درجه می باشد که البته بسیار متداول نیز می باشد. بیشترین استفاده از موتورهای V6 60 درجه مدلهای تولیدی توسط زیرمجموعه ی اروپایی کمپانی فورد می باشد. از این گونه موتورها می توان Essex V6، Cologne V6، و اخیرا مدل Duratec V6 را نام برد. الفا رومئو های V6 نیز بسیار متداول هستند.

انجینهای با زاویه ی 90 درجه نیز تولید می شوند. که مزیت آنها اغلب استفاده از خط تولید موتورهای V8
(با زاویه ی 90) می باشد که باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود. از این طراحی نخستین بار در خودروهای بیوک (بیوایک) استفاده شد انجین 198 اینچی فایربال که موتور استاندارد بیوک اسپشیال مدل 1962 بود. از دیگر نمونه ها می توان مزراتی V6 نام برد. همینطور سیتروئن SM ، موتورهای PRV ، انجینهای 4.3 لیتری ورتک 4300 ساخت شورلت و موتور 3.9 لیتری مگنوم کرایسلر.

موتورهای V6 با زاویه سیلندر بسیار کم دارای ابعاد جمع و جوری هستند ولی مشکل لرزش بیش از حد را به همراه دارند. اخیرا کمپانی فولکس واگن چنین موتوری را طراحی کرده است که انجینهای VR6 نامگذاری شده اند. در این موتور هر دو کپه ی سیلندر از یک سر سیلندر استفاده می کنند و کپه ها به شدت نزدیک به هم هستند.

دیگر زوایای قابل ذکر کپه های سیلندر در این موتورها عبارتند از:

* موتورهای VR6 با زوایای 10.6 و 15 درجه که این موتورها بسیاری از ویژگی های موتورهای خطی را به ارث برده اند همچون ترتیب احتراق در سیلندرها و استفاده از یک سرسیلندر.

* موتور V6 GM/OPEL با زاویه ی 54 درجه که در طراحی ان سعی شده تا سیلندرها نزدیکتر به هم باشند تا در خودروهای کوچک دیفرانسیل جلو قابل استفاده باشند.

* موتور فراری دینو با زاویه ی سلندر 65 درجه. این موتور به طور استاندارد به وسیله کاربراتور تغذیه می شود. زاویه ی 60 درجه باعث محدودیت در سایز کابراتور های مورد استفاده می شود. در حالیکه زاویه 65 درجه اجازه ی سوار کردن کاربراتوهای بزرگتر را می دهد. هرچند این کار باعث افزایش لرزش موتور به میزان بسیار کمی می شود.

* انجینهای V220/V300T با زاویه سیلندر 120 درجه که توسط کمپانی Bombardier تولید می شود و در هواپیماهای کوچک کاربرد دارند. این مدل باعث کوتاهتر شدن طول میل لنگ شده و باعث کوچک شدن ابعاد موتور می شود. البته این مدل اجازه ی استفاده از ترتیب احتراقی که با این طراحی هماهنگ باشد را می دهد.

احتراق سیلندرهای فرد و زوج

بسیاری از موتورهای V6 بر اساس مدلهای V8 طراحی شده اند. یکی از مشخصات این مدل که البته باعث بدنامی انها نیز شده است احتراق سیلندر فرد می باشد. یکی از اهداف ساخت موتورهای V6 استفاده از یک محور لنگ برای هر سیلندر می باشد که باعث ایجاد یک الگوی مناسب جرقه برای زاویه ی 120 درجه می باشد. در مقابل، اکثر موتورهای V8 از یک محور لنگ برای سیلندرهای روبروی هم استفاده می کنند.

موتورهای 6 سیلندر خورجینی که در واقع تبدیل شده نمونه های 8 سیلندر هستند اغلب دارای 3 محور لنگ مشترک هستند در زاویه 120 درجه از همدیگر تنظیم شده اند مشابه موتورهای 3 سیلندر خطی با 2 پیستون به ازای هر محور لنگ می باشد. اگر کپه های سیلندر با زاویه 90 درجه تنظیم شده باشند (که این سیستم در موتورهای 6 سیلندر خورجینی که از موتورهای 8 سیلندر مشتق شده اند متداول می باشد) که این سیستم به سمت یک الگوی احتراق با گروه سیلندرهای 2 تایی که با زاویه 90 درجه از چرخش یا گروه سیلندرهای با زاویه 150 درجه از چرخش هدایت می شود.

 برای مثال می توان به انجین 231 odd-fire اشاره کرد که از الگوی احتراق 1-6-5-4-3-2 استفاده می کند. به ازای هر 720 درجه چرخش میل لنگ احتراق در سیلندرها اتفاق می افتد که مراحل چرخه موتور نیز به ازای هر 30 درجه چرخش اتفاق می افتد.

زاویه            0       90       180       270       360       450       540       630

احتراق فرد                1    6    5     4     3     2    

احتراق زوج             1    6    5     4      3      2

کمپانی نیسان از الگوی احتراق 1-2-3-4-5-6 در بعضی از موتورهای 6 سیلندر خورجینی خود استفاده می کند.

در سال 1977 کمپانی جنرال موتورز  یک محصول بی نظیر به نام "میل لنگ با پین جدا" در موتور 3800 خود معرفی کرد. که از یک محور لنگ 2 تکه که با 30 درجه چرخش متعادل شده باعث کارکرد نرم موتور در احتراق زوج می شد، استفاده می کرد.  یک محور لنگ 2 تکه ضعیف تر از نوع ساده آن است اما با استفاده از مواد جدید و روش های تولید جدید یک میل لنگ با مقاومت کافی را می توان تولید کرد. در سال 1986 یک مدل مشابه طراحی شد؛ انجین های PRV که قابلیت استفاده از میل لنگ های 30 درجه متعادل شده را برای احتراق زوج داشت.

کاربرد در مسابقات

نخستین موتور 6 سیلندری که در مسابقات به کار رفت در اتومبیل فراری دینو استفاده شد. آلفردو فراری ( ملقب به دینو) تنها پسر قانونی انزو، به او پیشنهاد ایجاد یک موتور 1.5 لیتری 6 سیلندر 2 میل سوپاپ رو ، برای مسابقات فرمول دو در پایان سال 1955 را داد. پس از مدت کوتاهی، آلفردو دچار بیماری ضعف عضلانی شد. هنگامی که در بیمارستان بود در مورد جزییات فنی با مهندس ویتوریا یانو بحث کرد. دینو هیچ گاه موتور را ندید. او در 30 ژوئن 1956 در سن 24 سالگی فوت کرد. موتور 6 سیلندر دینو مراحل تکامل مختلفی را گذراند و ( همچنبن با افزایش حجم آن) و موفق شد در مسابقات فرمول یک شرکت کند. تا ورود خودروهای معروف به wing cars ، موتورهای با زائیه 120 درجه بین کپه ها برای طراحان موتورهای مسابقه ای بسیار جذاب بود چرا که به آنان اجازه می داد مرکز ثقل پایین تری داشته باشند. این سیستم از موتورهای 6 سیلندر خطی به عنوان سیستم بهتری شناخته می شد چرا که در موتورهای خطی فضای بیشتری نیز برای عبور لوله های اگزوز مورد نیاز بود؛ بدین سان میل لنگ می توانست در قسمت پایین تری از خودرو قرار گیرد. نمونه تکامل یافته تری از فراری دینو که برای مسابقات فرمول یک 1.5 لیتری ساخته شده بود از این پیکربندی استفاده می کرد.

این موتور در سال 1966 بار دیگر دچار بازنگری شد چرا که برای استفاده در جاده و با شراکت کمپانی های فراری و فیات تولید می شد. که از ان در خودروهای فیات دینو و دینوی 206 GT استفاده می شد.( این خودرو توسط فراری تولید می شد ولی با برند تجاری فیات به فروش می رسید.) مدل جدید توسط ارلیو لمپاردی از نو طراحی شد به صورت یک انجین V6 2 لیتری با زاویه ی 65 درجه با یک بلوک الومینیمی. ولی این موتور در سال 1969 جای خود را به یک نمونه ی 2.4 لیتری از الیاژ اهن و کربن بیش از دو درصد داد.( نام خودروی دینو ا به 246GT تغییر یافت.) فیات دینو و دینو 246GT در سال 1974 از خط تولید خارج شدند. اما 500 دستگاه از موتورها در جریان اخرین تولیدها به کمپانی لانچیا تحویل داده شدند. که هم اکنون همانند کمپانی فراری از زیرمجموعه های فیات محسوب می شود.

از دیگر طراحی های قابل توجه موتورهای V6 می توان به رنو گوردینی CH1 V6 اشاره کرد که به وسیله ی فرانسیس کاستین و ژان پیر بودی طراحی شد و در سال 1973 در خودروی رنو الپاین A440 معرفی شد. موتور CH1 با زاویه ی 90 درجه و از الیاژ چدن تولید می شد.با وجود همه ی ملاحظات این موتور موفق شد در مسابقات قهرمانی اروپا درکلاس 2 لیتری 1974 پیروز شود. همینطور در چندین مسابقه ی فرمول 2 در اروپا. به علاوه این موتور در یک نسخه ی توربوچارج شده نیز تولید شد که در نهایت موفق شد قهرمانی در مسابقات 24 ساعته ی لمان را در سال 1978 با یک رنو الپاین A442 به دست آورد.حجم موتور این مدل برای نیروبخشی خودروی فرمولا وان رنو RS01 به 1.5 لیتر کاهش پیدا کرد. هرچند این کاهش حجم تاثیرات بدی روی نام نیک این مدل می گذاشت با این حال رنو در سال 1979 موفق شد نتایج خوبی را کسب کند.فراری از الگوی رنو در استفاده از موتور توربو پیروی کرد و نمونه ی توربوچارج شده ی  دینو را حجم 1.5 لیتر و زاویه ی 120 درجه تولید و بر روی مدل 126 از ان استفاده کرد.هر دو کمپانی فرای و رنو در پیروزی با مدلهای توربوچارج خود نا موفق بودند. در واقع نخستین موتور توربویی که در مسابقات به پیروزی رسید مدل 4 سیلندر خطی ساخت BMW بود.انها از الگوی جدید ساخت موتورهای فورمولاوان که موفق ترین نمونه ی انها در سیستم V6 بود پیروی کردند(که توسط پورشه ابداع شده بود و هوندا V6 ) این نسل جدید از موتورها که با زاویه ی فرد موتور توصیف شده بود(حدود 80 درجه). این را می توان نتیجه ی پیشرفت سریع در زمینه ی تکنولوژی دانست.

موتور V8

سیستم V8 یک پیکربندی بسیار متداول برای استفاده در خودروهای بزرگ می باشد. موتورهای V8

اغلب در حجم های بیش از 4 لیتر و معمولا تا 8.5 لیتر هستند.موتور V8 استفاده ی زیادی در ساخت خودروهای اسپرت دارد. مخصوصا در ایالات متحده که از آنها در مسابقات اتومبیلرانی همچون IRL ، Champ Car و NASCAR استفاده می شود. همینطور در خودروهای فورمولا وان نیز از سال 2006 از موتورهای V8 با تنفس عادی و با حجم 2.4 لیتر استفاده می شود. که جایگزین موتورهای 3 لیتری ده سیلندر قبلی شده اند.

متداولترین زاویه ی مورد استفاده در موتورهای V8 90 درجه می باشد. اما گاهی اوقات از میل های تعادل یا میل لنگهای پیچیده ای در انها برای هماهنگ کردن چرخه ی احتراق استفاده می شود.

اگرچه بعضی از موتورهای V8 از زاویه ی سیلندرهای متفاوتی استفاده میکنند. یک مثال قابل توجه در این زمینه می توان ازموتور فورد/یاماها تاروس نام برد که در فورد تاروس SHO از ان استفاده شده است. این موتور بر اساس موتور V6 دوراتک فورد پایه گذاری شده است و از زاویه سیلندر 60 درجه استفاده می کند. ورژن دیگری از این موتور در خودروهای ولووی 2005 به کار رفته است.