موتورهای وی شکل(بخش چهارم)
موتورهای w شکل
1- زاویه سیلندر ها نسبت به یکدیگر 72 درجه است .
2- زاویه بین سیلندر های داخلی و خارجی 15 درجه است.
3- فضای باقی مانده بین دو سیلندر برابر با 57 درجه است که در نتیجه همه وسایل سوخت رسانی به بالا سیلندر منتقل شده.
4- در زیر مجموعه سوخت رسانی مجموعه استارت و سیستم تامین برق سیلندر ها قرار دارد.
5- عرض کلی موتور به دلیل وجود دو میل سوپاپ در بالا ی سیلندر ها و وجود زاویه 87 درجه بین سیلندر های بیرون منجر به کاهش عرض کلی موتورW شکل میشود.
به ادامه مطلب مراجعه شود
6- طول کلی موتور به دلیل آرایش ضربدری سیلندر ها کاهش یافته.
7- با حذف کارتل و سیستم نگه دارنده قدیمی ارتفاع موتور کاهش یافته.در واقع موتور هایW شکل ازترکیب دو موتور V شکل بدست میاد.
از دیگر مزیت های موتور های W شکل به سختی و استحکام آن ها در مقابل لرزش و همچنین انتقال کم لرزش به سایر اجزا ماشین.نام برد.از دیگر مزیت ها میتوان به کم شدن وزن موتور و افزایش کارایی موتور اشاره کرد به عنوان مثال موتور 12سیلندر شش لیتری ائودی با توان تولید 420 اسب بخار به صورت میانگین در هر 100 کیلومتر 13.8 لیتر بنزین مصرف میکند.{منظور از میانگین در این جاسیکل ترکیبی است} از سایر تکنولوژی به کار رفته در موتور ها به خصوص8 سیلندر به بالا از کار افتادن نیمی از سیلندر ها در زمانی که شما نیاز به توان زیاد ندارید اشاره کرد.
گونه جدید موتور 12 سیلندر آلمانیها که در نمایشگاه خودروی ژنو به نمایش درآمد، انقلابی جدید در کلاس خودروهای لوکس به شمار میرود. توان تولیدی 405 کیلووات یا 550 اسب بخار با تورگ تولیدی 900 نیوتن متر در دوران 2300 دور در دقیقه به همراه عملکردی کاملاً نرم، مدیون وجود یک جفت سیستم توربو شارژر و یک جفت شمع برای هر سیلندر با آرایش سه سوپاپ در هر سیلندر است.
نوآوری به کار رفته در این موتور ابتدا در نمایشگاه خودروی ژنو در ماه مارس 2002 – پیش از تولید انبوه آن- ارائه شد. توان بالا، نرمی کارکرد موتور، طول عمر بالای قطعات و کیفیت موتور مایباخ افسانهای در سال 1929 سبب ایجاد انگیزه برای تقویت و تشکیل یک تیم مهندسی به منظور کار بر روی گونه جدید آن شد که شاهکاری تکنولوژیک در موتور خودروها را پدید میآورد. قلب تپنده، چیزی جز یک موتور 5/5 لیتری با دو توربو شارژر و حداکثر قدرت 550 اسب بخار و تورگ 900 نیوتن متر نبود که مایباخ را در موقعیت ویژه و نقطه اطمینان واقعی قرار میداد چون به ازای هر 1000 سیسی حجم موتور توانی معادل 100 اسب بخار تولید میکرد: یک موتور V شکل با زاویه 60 درجه که بدون دخالت هیچ گونه وزنه تعادل در محور اصلی، نیروی اینرسی و ممانهای تولیدی را به صورت بالانس منتقل میکند.
ارائه نخستین استاندارد تولید موتورهای 12 سیلندر در جهان
زاویه 60 در نظر گرفته شده برای موتور جدید درست همان زاویه آرایش سیلندر به کار رفته توسط کارل مایباخ است. از زمان کارل مایباخ موتور 12 سیلندر تولیدی در زمره اولین موتورهای به کار گرفته شده در خودروهای تولیدی توسط آلمانها بود. بین سالهای 1929 و 1938 فردریش شافن کمپانی «مایباخ موتورن باو» را تاسیس و 300 موتور شبیه این موتورهای افسانهای را تولید کرد که هر کدام حجمی برابر 7 لیتر داشتند و 110 کیلووات یا 150 اسب بخار توان را فقط در 2800 دور در دقیقه تولید میکردند. شما میتوانید نرمی و واکنش توان تولیدی این موتور عظیم و افسار گسیخته را بدون هیچ گونه سر و صدای اضافی و ارتعاشات مزاحم تصور کنید. این موارد از جمله دلایل ارتقای مشخصههای قدرت در موتور 12 سیلندر جدید به شمار میرفت. دو سال بعد در 1931 حجم موتور مایباخ به 8 لیتر و قدرت آن به 147 کیلووات یا 200 اسب بخار افزایش یافت؛ به طوری که این موتور، مدل مایباخ زیپلین را به سرعت 170 کیلومتر در ساعت رساند.
توان و تورگ بالا
توان و تورگ موتور-هردو- عیاری قابل توجه برای گونه جدید 12 سیلندر بودند که در سال 2002 ارائه شد. امتیاز و مشخصه جفت توربو شارژر استفاده شده، پاسخگویی به هوای موردنیاز موتور «V12» بود. با به کارگیری این جفت توربو شارژر، راننده امکان استفاده از حداکثر توان اعجابانگیز را حتی در دور پایین پیدا میکند. حداکثر تورگ 900 نیوتن متر در دوران 2300 دور در دقیقه تا حداکثر قدرت 405 کیلووات یا 550 اسب بخار در دوران 5250 دور در دقیقه قابل دستیابی است. توربینهای این جفت توربو شارژر در مانیفولد دود به گونهای قرار گرفتهاند که راندمان را به حداکثر میرسانند. جریان هوای فشرده شده از توربو شارژرها، از میان سیستم خنککن میانی (Inter Cooler) عبور میکند و سبب بهینه شدن درجه حرارت و دانسیته هوای ورودی به محفظه سیلندر-به طور همزمان- میشود.
طراحی پیشرفته موتور سبک
موضوع سبکی وزن در طراحی موتور یکی از موارد مهم برای مهندسان مایباخ موتور باو بود. برای رسیدن به نسبت قدرت به وزن دلخواه (hp/kg) کارل مایباخ تصمیم گرفت از آلیاژ آلومینیم ریختهگری شده برای ساخت پوسته موتور و سرسیلندر استفاده کند. در صورتی که مهندسانی که درصدد تکمیل و توسعه این موتور جدید بودند، آلیاژی از آلومینیم را که به روش دایکست ایجاد میشد، برای ساخت پوسته سیلندر موتور انتخاب کردند. (به این ترتیب استحکام بالاتر و کیفیت بهتری حاصل میشود) این بار به منظور کاستن از سر و صدا و ارتعاشات ناخواسته در قسمت انتهای محفظه میل لنگ در پوسته موتور ترکیبی از آلومینیم و بستری از صفحات پایه چدن خاکستری در محل یاتاقان بندی استفاده شد. ترکیب چدن خاکستری در محل قرار گرفتن یاتاقان بندی و وجود آلیاژ آلومینیم دایکست در کل پوسته سبب استحکام بالا و مقابله با ارتعاشات طولی در بلوکه سیلندر میشد. پوشش سرسیلندر نیز ازجنس منیزیم دایکست شده و جداره سیلندر از جنس سبک آلومینیم سیلیکون کم اصطکاک درنظر گرفته شد.
در بین موتورهاى معمول استفاده شده در اتومبیل ها 3 نوع موتور وجود دارد:
1- خطی: سیلندرها در یک خط قرار مى گیرند و در یک سری
2– وی شکل : سیلندرها به صورت دو سری با زاویه نسبت به هم قرار می گیرند
3- مسطح: (اغلب با نام افقی یا باکسر معروف است) که در این حالت سیلندرها به صورت دو سری در مقابل هم (180 درجه) قرار مى گیرند.
ممکن است موتورهای خطی 6 سیلندر, موتور مسطح 6 سیلندر و موتور وی شکل 6 سیلندر را دیده باشید.اگربخواهید این 3 نوع موتور 6 سیلندر را با مشخصات مشابه هم بسازید (یعنی کورس برابر , سیستم ورود و خروج یکسان, و سوپاپ های یکسان .. ) آنها عملکردی مشابه هم دارند.
با وجود این , بین این موتورها در عمل اختلافاتی وجود دارد. در اینجا تعدادی از این اختلافات را بیان مى کنیم.
• موتورهای خطی بلند و باریک هستند . در خودروهای کوچک به ویژه, موتورهای بلند و باریک سوار شده بطور اریب اجازه داشتن یک کاپوت کوچک را مى دهد. در موتورهای خنک شونده با هوا , ترکیب موتور خطی اغلب مواقع سخت تر خنک مى شود.
• موتورهای مسطح , عریض و مسطح هستند.این نوع موتور به داشتن مرکز ثقل پایین خودرو کمک می کند.
• موتور وی شکل در حالت میان آن دو است و شکلش مکعب مانند است.
• شکل خطی فقط به نصف تعداد میل بادامک در مقایسه با موتور وی شکل نیاز دارد که مى تواند کمى باعث کاهش وزن شود.
• ممکن است شاهد اختلافی بین مقدار فلز بکار رفته در بلوک موتور باشیم , یعنی نوعی از موتور ممکن است که سبکتر از دیگری باشد.
• ممکن است اختلافی در قیمت تمام شده موتورها در طول تولید وجود داشته باشد.
طراحان خودرو برای انتخاب موتور مناسب برای یک خودرو پارامترها و متغیرهای زیادی را در نظر مى گیرند.این متغیرها شامل قیمت , فضای موجود زیر کاپوت, امکانات موجود کارخانه , نسبت قدرت به وزن و سایر پارامترها می باشد