مجله تخصصی خودرو اخبار خودرو , قیمت خودرو , خرید و فروش خودرو , قیمت ماشین , قیمت اتومبیل
آشنایی با مزایا و معایب پیشرانه های 3 سیلندر + موتور های سه پیشرانه ایرانی
پیشرانه های 3 سیلندر قبلاً در خودرو های Kei زیادی بکار رفته اند اما هم اکنون نیز شاهد بازگشت این خودرو ها به هاچبک های مدرن هستیم .
اگرچه پیشرانه های 3 سیلندر بکار رفته در خودرو های خشنی چون Geo Metro و دایهاتسو Charade بدنام بودند اما پیشرفت های صورت گرفته در بحث توازن و آسایش این پیشرانه ها باعث شده تا بازهم شاهد بازگشت این پیشرانه ها باشیم . به لطف خودروسازهایی چون فولکس واگن ، هوندا و ب ام و ، پیشرانه های 3 سیلندر این روزها در خودرو های بی شماری عرضه می شوند .
یکی از خارق العاده ترین پیشرانه های 3 سیلندر نمونه ی 40 کیلوگرمی نیسان با قدرت 400 اسب بخار است که برای خودروی لمانز Zeod RC تدارک دیده شده است .
علیرغم این فعالیت دوباره ، مت رابینسون اخیرا با هوندا سیویک جدید مجهز به پیشرانه ی 3 سیلندر 1 لیتری رانندگی کرده و به جرئت می توان گفت نظرات او درباره ی این پیشرانه متناقض بوده است . اگرچه خروجی این پیشرانه عدد قابل احترام 127 اسب بخار است اما این نویسنده گفته که در زمان سکون و روشن بودن پیشرانه شاهد لرزش ناخواسته ی پیشرانه هستیم که وارد کابین نیز می شود . در کل هنگام رانندگی نیز فقدان نرمی عمومی خودرو احساس می شود ؛ بنابراین قبل از اینکه پیشرانه های 3 سیلندر شروع به حکمرانی در کلاس هاچبک ها بکنند ، بیایید نگاهی به جنبه های خوب و بد این پیشرانه ها بیندازیم .
یک پیشرانه ی 3 سیلندر اساساً همان پیشرانه ی 6 سیلندر خطی بوده که به دو نیم تقسیم شده است . معمولاً در پیشرانه های 6 سیلندر خطی ، دو سیلندر بیرونی تر به نقطه مرگ بالا رسیده و چهار سیلندر دیگر زوایای خاص چرخش به منظور توازن نیروهای اولیه ، ثانویه و گشتاور چرخشی پیشرانه را به دست می آورند .
در یک پیشرانه ی 3 سیلندر ، پیستون اول ( پیستون جلویی ) به نقطه مرگ بالا رسیده در حالی که دوتای دیگر 120 درجه دورتر از نقطه مرگ بالا یا پایین هستند . معنی سخن این است که نیروهای اولیه و ثانویه به صورت عمودی بالانس شده اند اما گشتاور بالای پیستون های متقابل همانند پیشرانه های 6 سیلندر خطی در یک راستا یا اتحاد نیستند . به جای آن پیشرانه تلاش می کند تا طبیعتاً بچرخد ؛ بنابراین برای جلوگیری از این کار یک شفت متوازن کننده برای خنثی کردن نیروی چرخشی لازم است .
عدم توازن گشتاور که در پیشرانه های 5 سیلندر خطی نیز به چشم می خورد باعث می شود سروصدای زیادی از پیشرانه برخیزد . این امر به خاطر وزن شفت متوازن کننده ای است که باعث می شود میل لنگ در برابر آن کار کند . این موضوع باعث می شود پیشرانه های 3 سیلندر نسبت به برادران متوازن تر خود لرزش بیشتری داشته باشند .
همچنین به دلیل این حقیقت که جرقه در هر 240 درجه رخ می دهد ، یاتاقان های میل لنگ در فضای 120 درجه ای جدای از هم قرار بگیرند . این ویژگی تقابلی در نهایت منجر به عدم نرمی و ایجاد لرزش های زیاد در پیشرانه های 4 سیلندر می شود . رفتار خشن این نوع پیشرانه ها در سرعت های پایین پیشرانه محسوس تر خواهد بود زیرا یکی از مراحل احتراق داخل سیلندر رخ نمی دهد .
علیرغم این ضعف ها ، پیشرانه های 3 سیلندر به دلایل زیادی مورد استفاده قرار می گیرند . اول از همه اینکه پیشرانه های یاد شده سبک وزن و جمع و جور بوده و همین امر باعث می شود تا در پلتفرم های زیادی مورد استفاده قرار بگیرند . برای مثال ب ام و از پیشرانه ی 3 سیلندر مینی در خودروی هیبریدی و اسپورت خود یعنی i8 استفاده می کند .
در بحث پرفورمنس ، یک سیلندر کمتر نسبت به پیشرانه 4 سیلندر خطی استاندارد باعث کاهش اصطکاک قطعات محرک می شود . این فاکتور به همراه حجم کمتر پیشرانه باعث مصرف سوخت کم می شود .
از آنجایی که غالباً مدل های پایه ی خودروها با پیشرانه 3 سیلندر عرضه می شوند ، این موضوع محتمل است بسته به اینکه جهت گیری خودرو ساز ها چگونه باشد ، از این پیشرانه ها بیشتر استفاده شود .
این پیشرانه ها در مقایسه با نسخه های 4 سیلندر هزینه ی ساخت کمتری دارند بنابراین احتمال استفاده ی فراوان از این پیشرانه های کم‌حجم تا زمان پیشرفت های آتی وجود دارد . هرچند به نظر می رسد این آینده با توجه به عادات ما چندان روشن نباشد زیرا ما خواهان پیشرانه های آرام تر هستیم .
مزایای قوای محرکه سه سیلندر عبارتند از :
1- کاهش مصرف سوخت
2- کاهش گازهای آلاینده نظیر دی اکسیدکربن
3- افزایش گشتاور و توان نسبت به قواهای محرکه موجود ایران خودرو
مشخصات عمومی خانواده موتورهای سه سیلندر جدید ایران خودرو
1- موتور KP5
استاندارد آلایندگی : اروپا 6
حجم موتور : 1.5 لیتر
توان : 84 کیلو وات معادل 112 اسب بخار
گشتاور : 145 نیوتن متر
تکنولوژی : پاشش افشانه ای بنزین ، تنفس طبیعی
2- موتور KG5
استاندارد آلایندگی : اروپا 6
حجم موتور : 1.5 لیتر
توان : 76 کیلو وات معادل 101 اسب بخار
گشتاور : 135 نیوتن متر
تکنولوژی : دو گانه سوز ، گاز و بنزین پاشش افشانه ای ، تنفس طبیعی
3-موتور KP2
استاندارد آلایندگی : اروپا 6
حجم موتور : 1.2 لیتر
توان : 120 کیلو وات معادل 160 اسب بخار
گشتاور : 286 نیوتن متر
تکنولوژی : تزریق مستقیم بنزین ، پر خوران
4- موتور KG2
استاندارد آلایندگی : اروپا 6
حجم موتور : 1.2 لیتر
توان : 110 کیلو وات معادل 147 اسب بخار
گشتاور : 250 نیوتن متر
تکنولوژی : دو گانه سوز ( گاز پاشش افشانه ای/ بنزین تزریق مستقیم ) ، پر خوران
خانواده موتور IK3 دارای نسخه های گازسوز و توربو هستند
موتورهای KP5 و KG5 نسخه های 1.5 لیتری سه سیلندر خانواده IK3 هستند و با سامانه تنفس طبیعی فعالیت می کنند . KG5 نسخه پایه گازسوز این پیشرانه است و نسخه KP5 هم نمونه بنزینی این پیشرانه 1.5 لیتری و سه سیلندر است . پیشرانه های KP2 و KG2 نیز نسخه های 1.2 لیتری توربو و سه سیلندر سری IK3 هستند که توسط ایپکو ، مرکز تحقیقات و مهندسی موتور های ایران خودرو ، طراحی شده اند . این پیشرانه ها نیز مجهز به توربو شارژ و سیستم تزریق سوخت مستقیم هستند . KG2 قابلیت پایه گازسوز و نمونه KP2 هم نسخه بنزینی این پیشرانه سه سیلندر 1.2 لیتری هستند . نمونه KG2 که پایه گاز سوز دارد و با حجم 1.2 لیتر و فناوری توربو همراه است ، در هر کیلومتر پیمایش تنها 110 گرم دی اکسید کربن تولید می کند . موتور های جدید ایران خودرو در صورت رعایت استاندارد ها و بی عیب و نقص بودن ، قدرت بین 100 تا 160 اسب بخار تولید می کنند .
این موتورها با داشتن فناوری استاندارد آلایندگی یورو 6 که در اختیار دارند ، از سایر پیشرانه های داخلی ، آلایندگی کمتری را تولید می کنند و مصرف سوخت پایین تری هم دارند .
مزایا و معایب موتورهای سه سیلندر
دو ویژگی آلایندگی و مصرف سوخت پایین از مزایای موتور سه سیلندر است که خانواده موتور IK3 نیز شامل این مورد می شود . اما باید منتظر ماند و دید که با چه روش هایی این موتور به استاندارد آلایندگی یورو 6 ارتقا پیدا کرده است .
با توجه به نبود تکنولوژی سیستم تزریق سوخت مستقیم (GDI ) در ایران، و محدود بودن تولید کنندگان این سیستم در دنیا ، قطعا برای تولید انبوه مدل های KP2 و KG2 مشکلات فراوانی وجود خواهد داشت .
بزرگ ترین چالش موجود در موتورهای سه سیلندر بالانس نبودن و ارتعاشات زیاد این موتور است ، که در کنار بی کیفیت بودن قطعات عمر مفید موتور بسیار کاهش می یابد .
نصب موتور سه سیلندر روی خودرو 132K و نسل جدید سمند
موتورهای سه سیلندر معرفی شده از موتورهای موسوم به سری IK3 است . این خانواده نسل جدید پیشرانه های ایران خودرو به حساب می آیند که پیشتر ایپکو اعلام کرده بود با دو حجم به مرحله تولید خواهند رسید .
گمانه زنی های مختلفی درباره محصولاتی که موتورهای سه سیلندر روی آنها نصب می شوند مطرح شده که از آن جمله نصب این موتورها روی خودرو جدید 132K یا همان تارا ایران خودرو است .
با توجه به هزینه های سنگین سرمایه گذاری برای تولید این موتورها ، نسل جدید سمند به عنوان پرتیراژ ترین خودروی سواری حال حاضر ایران خودرو ، یکی از محتمل ترین گزینه ها برای به کار گیری این موتورها به شمار می رود .
پیشرانه چیست ؟
نمونه ی اولیه از تبدیل حرکت دورانی به رفت و برگشتی ، ( بر عکس موتور های رفت و برگشتی ) ، در چوب بُری های روم باستان ( بین سده های 3 تا 6 ) انجام گرفته است . در این سامانه ، یک میله ی رابط ، حرکت چرخشی چرخ آب گرد را به حرکت خطی ارّه تبدیل می کرد . نمونه‌ی دیگری که از افتخارات ایرانیان و مسلمانان و قوم کُرد است ، پمپ پیستونی رفت و برگشتی ، ساخته شده توسط بدیع الزمان جزری است .
موتور رفت و برگشتی ، در سده 18 ، ابتدا به صورت ماشین حرارتی نیوکامن ( موتور بخار جوی ) و سپس به صورت موتور بخار در اروپا ساخته شد . سپس موتور استرلینگ و موتور احتراق داخلی در سده 19 ابداع شدند . امروزه رایج ترین نوع موتورهای رفت و برگشتی ، موتور های احتراق داخلی هستند که با استفاده از انرژی ناشی از احتراق سوخت های بنزین ، گازوئیل ، گاز ال پی جی یا سی ان جی و اتانول ، وسایل نقلیه را به حرکت در می آورند .
توربو شارژ چیست ؟
امروزه توربو شارژر به یک عنصر اساسی و فراگیر در بسیاری از پیشرانه های احتراق داخلی تبدیل شده که ضمن کاستن از حجم پیشرانه ، قادر است راندمان موتور را افزایش داده و از وزن آن بکاهد . با این حال عواملی نیز وجود دارند که می توانند خرابی توربو شارژر را در پی داشته باشند .
آقای کریس کامبوس مدیر کمپانی ( توربو دایرکت ) که از سابقه فعالیت 20 ساله در صنعت ساخت توربو شارژر برخوردار است ، در این زمینه می گوید : ( توربو ها بسیار قابل اطمینان هستند ) . او با یقین این حرف را بر زبان می آورد و می افزاید که در طی این همه سال ، تنها چند مورد مراجعه به گارانتی درباره خرابی توربو شارژ را مشاهده کرده است .
به نظر او اکثر مشکلات توربو شارژر ها ناشی از عوامل بیرونی هستند و اگر مراقبت صحیح از این قطعه حساس به عمل نیاید ، این بخش نیز مانند سایر قطعات مکانیکی دچار عیب خواهد شد .
هدف از کاربرد توربو شارژر چیست ؟
به کارگیری توربو شارژر موجب کاهش حجم پیشرانه بدون از دست رفتن توان خروجی ، کاهش مصرف سوخت و تقلیل آلاینده های مضر خواهد شد . از طرفی توان یک موتور احتراق داخلی به عوامل مختلفی از جمله میزان هوای ورودی و نسبت سوخت به هوا بستگی دارد ؛ تزریق سوخت اضافی بدون وجود هوای کافی تنها موجب اتلاف آن خواهد شد .
توربو شارژر مانند یک دمنده هوا عمل کرده که انرژی خود را از نیروی گازهای خروجی از پیشرانه ، در ابتدای مسیر اگزوز دریافت می کند . هوای فشرده با غلظت اکسیژن بالاتر وارد محفظه احتراق می شود و در پی آن ، سوخت با کیفیت بالاتری سوزانده خواهد شد ؛ بدین ترتیب انرژی بیشتری از سوختن مقدار مساوی بنزین یا گازوئیل به دست خواهد آمد .
توربو شارژ چگونه کار می کند ؟
توربو شارژر ها در تئوری ، بسیار فناوری ساده و پیش افتاده ای به نظر می رسد چرا که این وسلیه از دو کمپرسور یا توربین تشکیل شده که توربین اول توسط گاز های خروجی از سیلندر به چرخش در می آید و این چرخش توسط یک شفت به توربین دوم منتقل می گردد . توربین دوم هم با چرخش خود هوای ورودی به سیلندر را متراکم کرده و حجم بیشتری از هوا را به داخل سیلندر می دمد . حاصل این عمل ، اکسیژن بیشتر است که می توان موجب احتراق بهتر و کاملتر گردد . اما همین وسیله ساده در عمل دارای پیچیدگی فراوانی است ، چرا که میزان سرعت دوران توربین تا 200 هزار دور در دقیقه بالا می رود و این موضوع نیاز به دقت بالایی دارد .
بیشتر بدانید
