تفاوت‌های اصلی ساختاری و عملکردی بین موتورهای H4 و V6

در
دسته بندی ها: ایمنی و امنیت خودرو, موتور

شرکت سوبارو به موتورهای چهار سیلندر خود معروف است، BMW به موتورهای شش سیلندر و شرکت شورولت به موتورهای V8 خود. دلیل تنوع زیاد انواع موتور در بازار، همین مزایا و معایب متفاوت هر نوع موتور است. تعداد بیشتر سیلندرها به‌طور معمول به معنای قدرت بیشتر است، اما پیچیدگی بیشتری نیز به همراه دارد. تعداد کمتر سیلندرها به‌طور معمول به معنای قدرت کمتر است، اما به سادگی و اندازه کوچکتر منجر می‌شود. اگرچه چند دهه پیش تعداد بیشتر سیلندرها برای موتورهای پرقدرت ضروری بود، فناوری موتورها اکنون به جایی رسیده است که موتورهای چهار سیلندر و شش سیلندر به اندازه موتورهای هشت سیلندر قدیمی قدرتمند هستند. به دلیل مونتاژ بهتر، سادگی نسبی و بهبود مصرف سوخت، موتورهای چهار سیلندر و شش سیلندر در عصر مدرن بسیار محبوب‌تر از موتورهای بزرگ V8 هستند.

آمار هم این موضوع را تأیید می‌کند، به طوری که بیش از 75٪ از خودروهای موجود در جاده‌ها یا از موتورهای چهار سیلندر (37.7٪) یا موتورهای شش سیلندر (37.6٪) استفاده می‌کنند. این موضوع حتی پیچیده‌تر از این هم می‌شود، چرا که حتی در داخل این نوع موتورها هم تنوع وجود دارد. در حالی که موتورهای چهار سیلندر اغلب به‌صورت خطی ساخته می‌شوند، به این معنی که همه چهار سیلندر در یک خط کنار هم قرار دارند، ولی انواع دیگری هم وجود دارند. همین موضوع برای موتورهای شش سیلندر نیز صادق است که اخیراً به‌صورت موتورهای خطی بازگشته‌اند، اما می‌توان آن‌ها را در آرایش‌های دیگری نیز یافت.

در حالی که موتورهای خطی مزایای مهمی دارند، از جمله هزینه تولید پایین‌تر و سادگی کلی، دلایل زیادی وجود دارد که چرا تولیدکنندگان از فرمول خطی فراتر می‌روند و به آرایش‌های دیگری برای موتورهای چهار سیلندر و شش سیلندر نگاه می‌کنند. موتورهای H4 و V6 هر دو مثال‌هایی از این موضوع هستند و به دلیل اندازه، تعداد سیلندر و طراحی کلی خود دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند.

موتورهای V6 تمایل به قدرت بیشتر دارند اما کارایی سوخت کمتری دارند

تفاوت اصلی بین موتور H4 و موتور V6 تعداد سیلندرهای هر کدام است. همانطور که از نام‌ها پیداست، موتور H4 دارای چهار سیلندر است، در حالی که موتور V6 دارای شش سیلندر است. این تفاوت به چند دلیل بسیار مهم است، که اصلی‌ترین آن‌ها قدرت و کارایی سوخت است. با در نظر گرفتن سایر عوامل، به‌طور نظری، موتور شش سیلندر باید قدرت بیشتری نسبت به موتور چهار سیلندر تولید کند. به‌طور کلی، مجموعه چرخشی موتور را می‌توان با اضافه کردن سیلندرهای بیشتر سبک‌تر کرد که این کار باعث کاهش اینرسی و امکان افزایش دورهای بیشتر می‌شود و در نتیجه، قدرت بیشتری تولید می‌کند. با این حال، عملکرد روی کاغذ همیشه در واقعیت اتفاق نمی افتد و نمونه‌های بسیاری از موتورهای چهار سیلندر قدرتمند وجود دارد که در زمینه عملکرد، موتورهای V6 را پشت سر می‌گذارند.

در حالی که موتورهای شش سیلندر معمولاً از نظر قدرت کلی برتری دارند، این امر به هزینه مصرف سوخت بیشتر منجر می‌شود، زیرا سوخت بیشتری باید به آن سیلندرهای اضافی پمپ شود تا فرآیند احتراق را تسهیل کند. با این حال، عوامل دیگری نیز وجود دارند که به کارایی سوخت کمک می‌کنند، و وزن یکی از ملاحظات مهم دیگر است. از آنجایی که موتورهای چهار سیلندر نسبت به موتورهای شش سیلندر دو سیلندر کمتر دارند، آن‌ها نیز تمایل به سبک‌تر بودن دارند که باعث کاهش فشار بر موتور برای به حرکت درآوردن یا نگه داشتن حرکت خودرو می‌شود. البته این فقط یک تعمیم است، زیرا عواملی مانند آیرودینامیک، وزن خودرو و نیروی مقاومت تایرها نیز نقش مهمی در کارایی سوخت ایفا می‌کنند.

آرایش‌های مختلف موتور بر ویژگی‌های رانندگی تأثیرات متفاوتی دارند

در حالی که تفاوت تعداد سیلندرها مهم‌ترین تمایز بین موتورهای H4 و V6 است، نحوه آرایش این سیلندرها نیز تفاوت مهمی به شمار می‌رود. به جای استفاده از یک ردیف چهار سیلندر، موتور H4 سیلندرها را به دو ردیف دو سیلندری تقسیم می‌کند و آن‌ها را به‌صورت افقی قرار می‌دهد و آن‌ها را از یکدیگر دور می‌کند. اگر این موضوع را در فضای سه‌بعدی تجسم کنید، متوجه می‌شوید که به جای داشتن یک پروفیل عمودی مانند بیشتر موتورهای دیگر، موتورهای H4 بسیار تخت هستند.

به همین دلیل، آن‌ها اغلب “موتورهای تخت چهار” نامیده می‌شوند. “بوکسور” نیز یکی دیگر از نام‌های آن‌ها است زیرا حرکت پیستون‌ها شبیه به بوکسوری است که مشت می‌زند. با قرار دادن سیلندرها به‌صورت افقی، موتورهای تخت چهار دارای مرکز ثقل پایین‌تری هستند که به بهبود دینامیک شاسی و هندلینگ کمک می‌کند. این موضوع همچنین ایمنی را بهبود می‌بخشد، زیرا بر خلاف موتورهای معمولی، موتورهای H4 نصب شده در جلو در صورت تصادف از جلو، به جای ورود به کابین مسافر، به زیر آن می‌روند.

در مقایسه با موتورهای H4 که در یک صفحه تخت قرار دارند، موتورهای V6 دارای دو ردیف سه سیلندری هستند که با زاویه‌ای از هم جدا شده‌اند و به‌صورت بصری شبیه به یک حرف ‘V’ هستند. این زاویه نقش بسیار مهمی در تعادل موتور V6 ایفا می‌کند، زیرا آن‌ها مانند موتورهای H4 به طور طبیعی متعادل نیستند. موتورهای H4 به دلیل آرایش و ترتیب شلیک سیلندرها، ارتعاشات اولیه و ثانویه را به‌طور ذاتی خنثی می‌کنند. به همین دلیل، بیشتر موتورهای V6 از زاویه 60 درجه برای ردیف سیلندرها استفاده می‌کنند که بهترین زاویه برای تعادل نیروهای شلیک است. با این حال، برخی از موتورهای V6 که از موتورهای V8 مشتق شده‌اند، با زاویه 90 درجه ساخته می‌شوند و از شافت‌های تعادل برای کاهش نیروهای نامتعادل استفاده می‌کنند. به دلیل پیکربندی موتورهای V6، آن‌ها معمولاً کوتاه‌تر و پهن‌تر از یک موتور خطی شش سیلندر معادل هستند که بسته‌بندی آن‌ها به‌صورت طولی یا عرضی را بسیار آسان‌تر می‌کند.