مقایسه باتریهای AGM و ژلی؛ کدام یک در خودروهای سنگین کارایی بیشتری دارد؟ 
در موتورهای سنگین قدرت تنها به اعداد اسببخار و گشتاور محدود نمیشود؛ در واقع این مهندسی سیلندرها و ساختار موتور است که کارایی واقعی آن را در شرایط سخت جادهای تعیین میکند. رانندگان باتجربه و مهندسان مکانیک همواره بر سر دو راهی انتخاب بین موتورهای خطی و موتورهای خورجینی (V-Shape) نظرات متفاوت و چالش برانگیزی را مطرح کردهاند.
این انتخاب فراتر از صدای جذاب اگزوز یا ابهت ظاهری مستقیما بر مصرف سوخت، هزینههای نگهداری و استهلاک خودرو در سربالاییها و جادههای طولانی تاثیر میگذارد و میتواند مرز بین سوددهی و ضرر مالک خودرو باشد. بررسی دقیق فناوریهای به کار رفته در این پیشرانهها نیازمند نگاهی عمیق به اصول مهندسی مکانیک و استاندارهای روز خودروسازی سنگین در جهان است.
در این مقاله از پایه یک، قصد داریم تفاوتهای اصلی این دو مدل موتور را بررسی کنیم. هدف نهایی ما پاسخ به این پرسش است که برای یک تریلر که قرار است سالانه صدها هزار کیلومتر را بدون توقف طی کند کدام تکنولوژی منطقیتر، اقتصادیتر و پایدارتر عمل میکند.
تفاوت ساختاری موتورهای خطی و خورجینی
برای درک بهتر این تفاوتها لازم است نگاهی به اصول مهندسی و ساختار فیزیکی این دو موتور سنگین داشته باشیم. در موتورهای خطی که امروزه فرمت ۶ سیلندر آن استاندارد اکثر کامیونهای مدرن اروپایی و آمریکایی است، تمامی سیلندرها پشت سر هم و در یک راستا قرار گرفتهاند.
این طراحی باعث میشود که بلوک سیلندر و میللنگ طول زیادی داشته باشند اما در عوض عرض موتور بسیار کم و باریک است. این چیدمان به مهندسان اجازه میدهد تا از سرسیلندری استفاده کنند که مسیر ورود هوا و خروج دود را سادهتر و مستقیمتر میکند.
در سوی دیگر موتورهای V شکل یا خورجینی قرار دارند که در آنها سیلندرها به دو بلوک جداگانه تقسیم شده و با زاویهای مشخص (معمولا ۹۰ درجه در دیزلهای سنگین) نسبت به یکدیگر روی میللنگ سوار میشوند. این طراحی هوشمندانه باعث میشود طول کلی موتور حتی با تعداد سیلندر مساوی تقریبا نصف طول یک موتور خطی باشد هرچند که عرض آن به مراتب بیشتر میشود.

چرا بیشتر کامیونها از موتور خطی استفاده میکنند؟
امروزه اگر کاپوت اکثر کشندههای مدرن اروپایی را بالا بزنید با یک موتور ۶ سیلندر خطی مواجه میشوید که به انتخاب اول صنعت حمل و نقل تبدیل شده است. دلیل اصلی این محبوبیت قانون فیزیک و بحث تعادل دینامیکی است. موتورهای ۶ سیلندر خطی به طور کلی دارای تعادل اولیه و ثانویه هستند؛ به این معنی که پیستونها به صورت جفتی و آینهای حرکت میکنند و لرزشهای ناخواسته را بدون نیاز به شفتهای بالانس خنثی میکنند.
این ویژگی باعث میشود که کامیون در دورهای بالا لرزش کمتری داشته باشد و استهلاک قطعات داخلی موتور به طرز چشمگیری کاهش یابد. مزیت بزرگ دیگر موتورهای خطی، سادگی و دسترسی آسانتر برای تعمیرات و نگهداری است که برای شرکتهای حمل و نقل اولویت اول محسوب میشود.
در این طراحی تنها یک سرسیلندر، یک واشر سرسیلندر و یک مجموعه میلسوپاپ وجود دارد که تعداد قطعات متحرک را نسبت به موتورهای V شکل کاهش میدهد. این سادگی یعنی قطعات کمتری وجود دارد که ممکن است خراب شوند؛ این موضوع برای مالک تریلر که میخواهد در هزینهها صرفه جویی کند اهمیت زیادی دارد.
فضای خالی در دو طرف موتور نیز دسترسی مکانیک به اجزایی مانند استارت، دینام و توربوشارژر را راحتتر میکند. موتورهای خطی مصرف سوخت کمتری دارند و همین ویژگی باعث شده تا برای جادههای طولانی گزینه بهتری باشند.
طراحی یکپارچه بلوک سیلندر باعث میشود هوا و دود خیلی راحتتر جابهجا شوند و موتور بهتر نفس بکشد. همچنین قرارگیری توربوشارژر در نزدیکی اگزوز تاخیر توربو را به حداقل میرساند. این ویژگیها در مجموع باعث میشوند که مصرف گازوئیل در یک کامیونت یا کشنده مجهز به موتور خطی در مقایسه با نمونههای مشابه خورجینی بهصرفهتر باشد.

موتورهای V شکل؛ پرقدرت با ابعاد کوچک
با وجود محبوبیت موتورهای خطی، موتورهای V شکل هنوز هم طرفداران خاص خودشان را دارند. اصلیترین برگ برنده این موتورها این است که قدرت بسیار زیادی را در ابعاد کوچکی جا دادهاند. از آنجایی که طول موتور V شکل تقریبا نصف موتور خطی با همان تعداد سیلندر است، مهندسان میتوانند موتورهایی با حجم بسیار بالا (مانند ۱۶ لیتر و بیشتر) را در شاسیهایی جای دهند. ابعاد این موتور به سازندگان اجازه میدهد تا کابینهای بزرگتر و جادارتری را بدون افزایش طول کلی کامیون طراحی کنند.
ساختار میللنگ در موتورهای V شکل یکی دیگر از نقاط قوت فنی آنهاست که کمتر به آن توجه میشود اما در دوام موتور نقش مهمی دارد. میللنگ این موتورها به دلیل طول کمتر، استحکام بیشتری دارد و زیر بارهای سنگین تغییر شکل نمیدهد.
این ویژگی دقیقا همان چیزی است که برندهایی مانند اسکانیا در سری V8 خود بر روی آن تاکید زیادی دارند. وقتی یک تریلر با بار سنگین در سربالایی تند قرار میگیرد، میللنگهای کوتاه این موتورها خیلی بهتر فشار را تحمل میکنند و نمیبرند.
با این حال این قدرت و فشردگی بدون هزینه به دست نمیآید و پیچیدگی فنی این پیشرانهها به مراتب بیشتر است. وجود دو بلوک سیلندر، دو سرسیلندر مجزا و سیستمهای زمان بندی و اگزوز دوگانه تعداد قطعات را افزایش داده و باعث میشود موتور سختتر خنک شود.
گرمای زیاد در فضای بین دو بلوک این موتورها که محل قرارگیری سیستم سوخت و توربو است یک مشکل جدی ایجاد میکند و خنک کردن این بخش کار راحتی نیست. در جدول زیر تفاوتهای اصلی این دو نوع موتور از نظر مشخصات فنی با هم مقایسه شدهاند:
| شاخص مقایسه | موتور ۶ سیلندر خطی | موتور خورجینی |
| گشتاور | گشتاور بالا در دورهای پایین | گشتاور انفجاری و بسیار بالا در حجمهای زیاد |
| اسب بخار | ۴۰۰ تا ۵۰۰ اسب بخار | بالای ۶۰۰ اسب بخار |
| تعادل و لرزش | لرزش کنترلشده (به دلیل توازن طبیعی قطعات) | نیاز به بالانسر برای کنترل ارتعاشات |
| دفع حرارت | جریان هوای بهتر اطراف بلوک | جمع حرارت در مرکز V |
| هزینه نگهداری | اقتصادی (قطعات متحرک کمتر) | بالا (پیچیدگی فنی و قطعات دوگانه) |
| مصرف سوخت | بهینهتر در مسافتهای طولانی | بالاتر (به دلیل اصطکاک و وزن قطعات) |
| کاربری اصلی | حمل و نقل جادهای و ترانزیت | بارهای فوقسنگین و تناژهای نجومی |
مقایسه موتور خطی و V شکل؛ کدام یک برای کار مناسبتر است؟
تفاوت اصلی این دو ساختار زمانی آشکار میشود که کامیون در جاده و زیر بار سنگین قرار میگیرد. در واقع برای هر راننده یا مدیر ناوگان انتخاب نهایی بین این دو پیشرانه به معنای تعادل میان قدرت، هزینهها و دوام خودرو است که در سه مورد زیر خلاصه میشود:
- لرزش و نرمی: توازن ذاتی و کارکرد نرم در موتورهای خطی، اتلاف قدرت برای رفع لرزش در مدلهای V شکل.
- پایداری دما: خنککاری یکنواخت و بهتر در ساختار خطی، تجمع حرارت و آسیب به قطعات در مدلهای V شکل.
- هزینه تعمیرات: سادگی ساختار و قطعات کمتر در موتور خطی، پیچیدگی و هزینههای دوبرابری در موتورهای V شکل.
چرا استانداردهای جدید باعث حذف موتورهای V شکل شدند؟
شاید عجیب باشد اما دلیل اصلی کنار رفتن موتورهای V شکل سختگیریهای محیط زیستی (یورو ۶) بود. سیستمهای جدید اگزوز که دوده و آلودگی را میگیرند (مثل کاتالیزور و ادبلو)، ابعاد بزرگی دارند و فضای زیادی روی شاسی اشغال میکنند. تطبیق موتورهای V شکل با این استانداردها با دو چالش اساسی همراه است:
کمبود جا
موتور V شکل پهن است و تمام فضای زیر اتاق و کنار شاسی را پر میکند؛ به همین خاطر دیگر جایی برای نصب کاتالیزور باقی نمیماند. اما موتورهای خطی چون باریک هستند فضای خالی زیادی در دو طرف شاسی ایجاد میکنند. به همین دلیل برندهایی مثل مرسدس بنز و مان که سالها روی موتورهای V8 سرمایهگذاری میکردن حالا سراغ موتورهای ۶ سیلندر خطی رفتهاند.
دمای اگزوز
کاتالیزورها برای اینکه درست کار کنند باید خیلی داغ بمانند. در موتور خطی دود از یک مسیر خارج میشود و داغ میماند اما در موتور V شکل دود از دو مسیر جداگانه میآید که باعث میشود زودتر سرد شود و سیستمهای تصفیه آلایندگی درست عمل نکنند.

کدام موتور بهصرفهتر است؟
در نهایت انتخاب بین این دو موتور به نوع کار شما بستگی دارد. اگر دنبال خرج کمتر و تعمیر سریعتر هستید و نمیخواهید ماشین زیاد در تعمیرگاه بخوابد، موتور ۶ سیلندر خطی بهترین انتخاب است. برای اکثر کارهای جادهای این موتورها هم بهصرفهتر هستند و هم کار را کاملا راه میاندازند.
اما اگر حوزه کاری شما تخصصی است و جابجایی محمولههای سنگین و ترافیکی را انجام میدهید یا در مسیرهای کوهستانی با شیبهای تند تردد دارید، موتورهای V شکل مخصوصا V8 گزینههای هستند که نمیتوان نادیدهشان گرفت. قدرت، گشتاور بالا در دور پایین و ابعاد جمع و جور این موتورها آنها را به گزینه مناسب برای پروژههایی با بارهای سنگین تبدیل میکند که در آن قدرت موتور حرف اول را میزند.
حالا نوبت شماست؛ برای شرایط جادههای ایران اولویت شما با موتورهای خطی است که به اقتصادی بودن و هزینه نگهداری پایین معروفند، یا ترجیح میدهید از قدرت بالا و صدای موتورهای V8 بهره ببرید؟ تجربیات خود را با ما در میان بگذارید.
این مطلب توسط تیم کارشناسان سایت پایه یک نوشته شده است.
پشت هر مطلب در وبلاگ پایه یک، کار تیمی است؛ خبرنگار میدانی، کارشناس فنی و پژوهشگر محتوا. از مقایسهٔ جزئیات تا راهنمای انتخاب بهترینهای انواع کامیون و کامیونت، راهنمای لوازم و قطعات خودروهای سنگین و... ما به تصمیمهای روزمره سنگین سواران کمک میکنیم. کلیک کنید تا با نویسندگان ما بیشتر آشنا شوید.
در حال حاضر هیچ نظر یا دیدگاهی ثبت نشده است. شما میتوانید اولین نفری باشید که دیدگاه یا نظر خود را برای ما ارسال میکنید.