چگونگی عملکرد پیشرانه‌های بوکسوری و تخت

پیشرانه‌های احتراق داخلی طرز کار مرموزی دارند. مکانیسم اولیه شناخته شده در این پیشرانه‌ها استفاده از میله اتصالی و میل لنگی خاص است. البته تکوین پیشرانه‌های احتراق داخلی در نتیجه تلاش‌های جان جوزف اتین لنیور بود. این مهندس بلژیکی پیشرانه بنزینی را توسعه داد که از میله‌های اتصالی، پیستون‌ها، سیلندرها و فلایویل بهره می‌برد. این پیشرانه مربوط به سال 1860 می‌شود. این طراحی بدون نقص نبود اما نیکلاس اوتو اختراع بهتری داشت که می‌تواند سوخت را با راندمان بالاتری بسوزاند.


از آنجایی که این تغییر و تحولات در سال 1862 رخ داد بنابراین سرعت این پیشرانه کند بود اما قطعاً توجهات زیادی را به خود جلب کرد. اختراع اوتو یکی از مهم‌ترین کاربردهای همراه الکتریسیته و آب داغ بود؛ اما علیرغم اینکه این پیشرانه از اواسط قرن نوزدهم وجود دارد اما اکثر مردم و حتی ماشین بازهای مطلع هنوز هم نمی‌دانند که تفاوت بسیار کوچک اما مهمی بین یکی از خبرسازترین پیشرانه‌های تاریخ وجود دارد. پیشرانه‌های بوکسوری را نباید با پیشرانه‌های تخت اشتباه گرفت.


قطعه کوچکی به نام یاتاقان میل‌لنگ Crankpin به بخش بزرگ میل‌لنگ متصل شده و باعث ایجاد تفاوت بین پیشرانه‌های بوکسوری و تخت می‌شود. در پیشرانه بوکسوری از یک یاتاقان میل‌لنگ در هر سیلندر استفاده می‌شود درحالی‌که پیشرانه تخت (V افقی) از یک یاتاقان میل‌لنگ به ازای دو سیلندر افقی روبروی هم سود می‌برد.


نمونه بارز این مسئله به فراری برلینتا بوکسور مربوط است. حتی نام این خودرو نیز نشان می‌دهد که از پیشرانه‌ای بوکسوری و دو محفظه 6 سیلندر در مقابل هم استفاده می‌کند که هر یک بصورت افقی قرار گرفته ولی این خودروی ایتالیایی دهه 70 دارای یک پیشرانه 12 سیلندر با زاویه 180 درجه بوده و از یک پیشرانه بوکسوری کامل سود نمی‌برد. با وجود زاویه 180 درجه‌ای بین سیلندرها شما یک پیشرانه بوکسوری نخواهید داشت زیرا پیستون‌ها و میله‌های اتصالی هنوز هم از یک یاتاقان میل‌لنگ مشترک استفاده می‌کنند.


در تصویر سمت چپ شاهد یک پیکربندی V شکل تخت همانند نمونه بکار رفته در فراری برلینتا بوکسور هستید درحالی‌که تصویر سمت راستی یک طراحی بوکسوری کامل را با یاتاقان‌های جدا برای پیستون نشان می‌دهد.


اشتباه نکنید، پیشرانه تخت یک شاهکار مکانیکی بوده که انسان را به وجود می‌آورد. تمامی پیشرانه‌های 12 سیلندر صرف‌نظر از زاویه بین سیلندرها ذاتاً بالانس شده هستند زیرا از دو محفظه 6 سیلندر تخت استفاده می‌کنند. در هر لحظه از سیکل احتراق، شاهد دو پیستون در بالا، دو پیستون در پایین و دو پیستون در میانه هستیم بنابراین عدم توازنی وجود ندارد؛ اما اگر فردی به شدت علاقه‌مند به پیشرانه بوکسوری واقعی باشید تنها راه برای دست‌یابی به آن سر زدن به نمایندگی پورشه یا سوبارو خواهد بود.


آلفارومئو نیز برخی از پیشرانه‌های بوکسوری جذاب را در سال‌های گذشته ساخته اما هم‌اکنون این موضوع به تاریخ پیوسته است. اگر هم به موتورسیکلت علاقه دارید باید به BMW اشاره کنیم که در این زمینه واقعاً کار بلد بوده و پیشرانه آب‌خنک توانایی را ساخته که در شرایط داخل و خارج جاده می‌درخشد.


خب اوضاع درباره پیکربندی‌های مرسوم این روزها یعنی 4 سیلندر خطی چیست؟ این طراحی ذاتاً عدم توازن را نشان می‌دهد اما نگران نباشید. لرزش‌هایی که می‌تواند پیشرانه را به دردسر بیندازد با استفاده از قطعاتی همچون شفت توازنی یا فلایویل های خاصی که مسیر دورانی عالی را دنبال نمی‌کنند خنثی می‌شوند. البته دیگر روش‌های پیشرفته نیز برای خنثی کردن این عدم توازن وجود دارد اما در خودروهای ارزان و اقتصادی نمی‌توان آن‌ها را بکار برد.

Toyota 86 "boxer" engine
Toyota 86 “boxer” engine

درباره نویسنده

شاهین احمدزاده، نویسنده و مترجم مطالب مربوط به دنیای خودرو در سایت پدال

مطالب مرتبط

10 دیدگاه

  1. محمد حسین
    سوابق: (279 دیدگاه) ,

    خیلی خوب و آموزنده بود
    ممنون

    پاسخ
  2. Divergence
    سوابق: (62 دیدگاه) ,

    با تشکر از مطالب آموزنده ، درباره انجین ها بیشتر مطلب بذارین . عکس شماره 4 از بالا واقعا گویا و واضح بود. دوستانی که حوصله خوندن مقاله رو ندارند فقط کافی است به عکس شماره 4 از بالا دقت کنند.

    پاسخ
  3. حسین دهمرد
    سوابق: (554 دیدگاه) ,

    دمت گرم شاهین جان ولی کاش این دو تا رو از نظر میزان سرعتی بودن یا قدرتی بودن هم مقایسه میکردی
    مثلا کدوم طراحی گشتاور بیشتری تولید میکنه؟کدوم طراحی صدای کمتری تولید میکنه ؟کدوم طراحی لرزش کمتری تولید میکنه؟
    درسته واسه دوازده سیلندر ها زیا مهم نیست ولی ۶سیلندر های پورشه یا ۴ سیلندر های سوبارو خیلی واسشون مهمه و خیلی تغییر ایجاد میکنه.
    دوستان دیگه هم اگه اطلاعی دارن لطفا راهنمایی کنن.

    پاسخ
  4. مهدی
    سوابق: (524 دیدگاه) ,

    از نظر من موتور هایی با این ارایش طی زمان یه مشکل بزرگ واسشون به وجود میاد… اصولا هر جسمی تحت تاثیر نیروی جاذبه زمین هست.. همونطور که پوست و اندام انسان طی گذر زمان به واسطه نیروی جاذبه دارای افتادگی میشن موتور ماشین هم شامل این قضیه هست. سیلندرموتورهای v شکل نسبت به موتورهای خطی سنتی به خاطر زاویه دار بودن نسبت به خط عمود زودتر بیضی میشن چون همیشه وزن پیستون و شاتون عمود میشه رو به زمین و همیشه اصطکاک به یک سمت سیلندر بیشتر هست… حالا تو موتورهای تخت این قضیه به شدت نمود پیدا میکنه چون پیستون و شاتون تو بیشترین زاویه خواب قرار دارن

    پاسخ
  5. MOBINPOURMAMD
    سوابق: (90 دیدگاه) ,

    فوق العاده بود.خیلی ممنون.در این نوع مطالب اینترنت فقط ب نوع ارایش سیلندر اشاره شده ولی این کامل ترین مطلبی بود ک خوندم.لطفا درباره اونیکی نوع موتور ها و موتور های دیزلی هم مطلب بذارید.دمتون‌گرم

    پاسخ
  6. Wrx
    سوابق: (257 دیدگاه) ,

    ?
    هرجا سخن از موتور بوکسوری و سیستم چهارچرخ متحرک دائم است ?
    نام سوووبارووو میدرخشد ???
    تماااام?

    پاسخ
  7. مهدی
    سوابق: (524 دیدگاه) ,

    دوستان نه اینکه بگم لایک یا دیسلایک مهم باشه منتها نیروی گرانش یه قضیه علمی و حتمی هست جسارتا مهندسی ساخت این فرم موتور چه ایرانی باشه چه خارجی چه مریخی نیروی جاذبه کار خودش رو میکنه 🙂

    پاسخ
    1. حسین دهمرد
      سوابق: (554 دیدگاه) ,

      مهدی جان حرف شما درسته ولی داریم درباره ی آهن و فولاد صحبت میکنیم این چیزی که شما گفتی شاید یک قرن طول بکشه تا روی موتور بخاد تاثیر ملموسی بزاره که تا اون موقع هم موتور میزنگه.واسه همین این احتمال رو از معادلات حذف میکنن.البته موتور های بزرگ و سنگین مثل موتور کشتی احتمالا خیلی زودتر تحت تاثیر نیروی جاذبه قرار میگیرن
      ارادت

      پاسخ
  8. مهدی
    سوابق: (524 دیدگاه) ,

    نه دوست من اصلا فکر نکن چون بحث فولاد و الومینیوم هست این قضیه وجود نداره! شما اگه بری پیش تراشکار هایی که سیلندر ماشین تراش میدن حرف من رو تایید میکنن. البته اینکه میگم بیضی میشه نه اینکه بعد از ۵ هزارتا سرسیلندر رو باز کنید ببینید باید هندونه جای پیستون بزارید… بحث خارج شدن از دایره کامل در حد میکرومتر هست که دیگه عمل کمپرس مثل روز اول انجام نشه و با ساعت های دقیق تراش کارها بدست میاد نه اینکه با چشم دیده بشه. من برای موتور شورلت های قدیمی که وی شکل بودن این داستان رو چندین بار تجربه کردم و دیدم موتورهای وی که تازه زاویه کمی دارن و مطمعنا این قضیه تو موتورهای افقی بیشتر هم میشه . موتورهای امروزی هم هرچند شاتون و پیستون سبکتری دارن اما بلوک هم الومینیومی هست و سختی بلوک چدن رو نداره و اینکه نیروی جاذبه و اصطکاک رو دست کم نگیرید بخش عمده حرارت موتور در کنار احتراق همین گرمای حاصل از سایش رینگ پیستون با جداره سیلندر هست و مطمعنا این یکی از عواملی هست که موتورهای تخت همه گیر نشدن

    پاسخ
    1. بهراد
      سوابق: (448 دیدگاه) ,

      ما یه پژو داشتیم سال٩٠ موتورش بازشد الان یکم سیلندر هاش بزرگ شده به اصطلاح ماشین به روغن افتاده ولی خوب میره راحتتر شتاب میگیره ولی یه ذره روغن کم می کنه، اگر اینجوری رونده بشه ٣/۵ تومن خرج میزاره،
      سایش همه جا هست اگر از روغن درست و استفاده درست از ماشین بشه کمتر بحث عذاب آور باز کردن موتور و سه چهار روز بی ماشینی پیش میاد

      پاسخ

دیدگاه شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفاً از نوشتن به‌صورت پینگلیش، اجتناب نمایید. نظرات حاوی توهین، عبارات غیراخلاقی، سیاسی، مطالب غیر مرتبط، اسپم، ترول و تبلیغاتی پذیرفته نمی‌شوند. برای تغییر آواتار خود می‌توانید از سایت گراواتار استفاده نمایید.