۴ مشکل رایج موتورهای V8؛ چرا این پیشرانههای افسانهای همیشه بینقص نیستند؟
در دنیای خودرو، کمتر چیزی به اندازه یک موتور V8 احترامبرانگیز است. هشت سیلندر که در دو ردیف چهار تایی قرار گرفتهاند و با یک میللنگ مشترک به شکل حرف V به یکدیگر متصل شدهاند؛ آرایشی که در طول تاریخ، نیروی محرکه همهچیز از خودروهای عضلانی و وانتهای بزرگ گرفته تا سوپراسپرتها و خودروهای مسابقهای استقامتی بوده است. موتورهای V8 البته تنها یک نوع ندارند و در نسخههای مختلفی تولید شدهاند.
برای مثال، شرکت فراری بخش بزرگی از شهرت خود را مدیون موتورهای V8 با میللنگ تخت میداند؛ موتورهایی دور بالا که با صدای بسیار تیز و هیجانانگیز، قلب بسیاری از سوپراسپرتهای اصیل این شرکت را تشکیل دادهاند.
در مقابل، موتورهای V8 آمریکایی سوپرشارژردار معمولاً از طراحی میللنگ ضربدری استفاده میکنند؛ همان معماری که خودروهای عضلانی آمریکایی به دلیل صدای بم، غرش قدرتمند و گشتاور بالا به آن مشهور هستند. فرقی نمیکند یک موتور V8 دارای میللنگ تخت باشد یا ضربدری، هر دو برای علاقهمندان خودرو یک زبان مشترک دارند؛ زبان هیجان و قدرت. مردم علاقهای تقریباً غریزی به موتورهای V8 دارند.
صدای این موتورها بهتنهایی (چه ناله تیز و مسابقهای یک موتور فراری باشد و چه صدای آرام، بم و ضربانی یک V8 آمریکایی در حالت درجا) برای بسیاری از افراد کافی است تا حساب بانکی خود را خالی کنند. وقتی گشتاور فراوان، انتقال قدرت قدرتمند و واکنش سریع موتور هنگام فشردن کامل پدال گاز را هم به این ویژگیها اضافه کنیم، دلیل این علاقه کاملاً مشخص میشود.
حتی در دوران خودروهای برقی و هیبریدی، موتور V8 هنوز تسلیم نشده است. نمونههای مدرن این موتورها با استفاده از فناوریهای جدید، سیستمهای هیبریدی و مهندسی پیشرفته، قدرت بیشتری نسبت به گذشته تولید میکنند و درعینحال مصرف سوخت بهتری نسبت به نسلهای قدیمی دارند.
با این حال، دوام بالا و جایگاه افسانهای به معنی بینقص بودن نیست. موتورهای V8 نیز مشکلات خاص خود را دارند؛ برخی از این مشکلات به ذات طراحی این موتورها مربوط میشود و برخی دیگر نتیجه تصمیمات مهندسی خاص هستند. در ادامه چهار مشکل رایج موتورهای V8 را بررسی میکنیم.
قرار گرفتن قطعات داغ در فضای بین دو ردیف سیلندر باعث افزایش حرارت میشود
فضای میان دو ردیف سیلندر در موتورهای V8 در گذشته معمولاً محل قرارگیری قطعاتی مانند منیفولد هوا بود؛ اما با گذشت زمان، خودروسازان شروع به نصب توربوشارژرها و مسیرهای اگزوز در این بخش کردند. نتیجه این تغییر، افزایش مشکلات ناشی از حرارت در بسیاری از موتورهای V8 مدرن بود.
شرکت بی ام و نخستین بار با موتور V8 مدل N63 این مسیر را آغاز کرد. این موتور نخستین V8 تولید انبوه با طراحی Hot-Vee بود؛ یعنی توربوشارژرها در فضای بین دو ردیف سیلندر قرار گرفته بودند. یک شکایت گروهی علیه بی ام و مطرح شد که در آن ادعا شده بود این طراحی باعث ایجاد انباشت بیش از حد گرما میشود. این پرونده شامل بسیاری از مدلهای بی ام و تولیدشده بین سالهای ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۹ بود.
در یک پرونده جداگانه، مالکان گزارش داده بودند که هر ۱۲۰۰ تا ۱۶۰۰ کیلومتر مجبور به اضافه کردن یک لیتر روغن موتور هستند. حتی بسته خدماتی بی ام و در برخی موارد میتوانست به تعویض کامل موتور منجر شود.
موتور ۴ لیتری TFSI آئودی که در خودروهای آئودی، پورشه، بنتلی و لامبورگینی استفاده شده نیز تقریباً با همین مشکل مواجه شد. چرخههای مداوم افزایش و کاهش دما در نزدیکی توربوشارژرها باعث آسیب دیدن قطعات پلاستیکی اطراف موتور میشود. شیلنگهای تهویه کارتل، خطوط خلأ و مسیرهای خنککننده از جمله قطعاتی هستند که بیشتر در معرض خرابی قرار دارند؛ زیرا در اثر گرمای زیاد خشک، شکننده و مستعد ترکخوردگی میشوند.
آئودی برای برخی مشکلات مربوط به توربوشارژرها بولتن فنی TSB 2044640 را منتشر کرد و در برخی خودروها خطوط خنککننده توربو و اورینگها را تعویض کرد. مرسدس AMG نیز در موتورهای V8 توئینتوربو خود از طراحی مشابه استفاده کرده است. موتور V8 بلکوینگ کادیلاک نیز به دلیل محدودیتهای حرارتی با محدودیت در حداکثر توان خروجی مواجه شده است. حتی موتور دیزل V8 6.7 لیتری Power Stroke فورد نیز در برخی نسخهها با خرابی توربوشارژر روبهرو شد؛ زیرا یاتاقانهای سرامیکی نسل اول توان تحمل شرایط سخت حرارتی را نداشتند.
حرارت دائمی و تغییرات شدید بار کاری در این نوع طراحی باعث شد برخی قطعات در طول زمان دچار شکستگی یا فرسایش غیر یکنواخت شوند. البته باید توجه داشت که این مشکل شامل همه موتورهای V8 یا تمام طراحیهای Hot-Vee نمیشود، اما چالشهای حرارتی این معماری کاملاً مشخص هستند.
موتور V8 به دلیل تولید گرمای زیاد و فضای فشرده نصب، همواره با مدیریت حرارت روبهرو است. قرار دادن توربوشارژر و قطعات اگزوز در بخش مرکزی موتور، عملکرد و واکنش سریعتر را بهبود میدهد، اما در مقابل فشار حرارتی بیشتری به مجموعه وارد میکند.
محدودیت ابعاد و فضای نصب
موتور V8 ذاتاً موتور بزرگی است و در بسیاری از خودروها تقریباً تمام فضای محفظه موتور را اشغال میکند. این مشکل در نسخههای توربوشارژردار که تجهیزات بیشتری در قسمت مرکزی موتور دارند، شدیدتر میشود.
در موتور بی ام و N63، کاسهنمد ساق سوپاپهای هوا و دود در قسمتهایی قرار گرفتهاند که زیر توربوشارژرها و تجهیزات جانبی پنهان شدهاند؛ بنابراین برای دسترسی به آنها، گاهی باید کل موتور از خودرو خارج شود. قیمت قطعاتی مانند کاسهنمدها چندان بالا نیست، اما هزینه اصلی مربوط به باز و بسته کردن موتور و دستمزد تعمیرکار است.
موتور V8 فورد نیز مشکل خاص خود را دارد. در برخی نسخهها، شمعها داخل سرسیلندر گیر میکنند و هنگام باز کردن ممکن است شکسته شوند؛ در نتیجه بخشی از شمع داخل رزوهها باقی میماند و تعمیر آن دشوار میشود. داستان برای موتور V8 فراری F355 نیز مشابه است؛ برای سرویسهای اساسی یا حتی تعویض تسمه تایم، باید موتور از خودرو خارج شود.
در خودروهای مدرن، موتورهای V8 حتی پیچیدهتر شدهاند، بهخصوص زمانی که سیستمهای هیبریدی نیز به آنها اضافه میشوند. این موضوع فضای کاری تعمیرکاران را کمتر کرده و فرآیند تعمیرات را دشوارتر میکند. ابعاد و وزن بالا یکی از نقاط ضعف ذاتی موتورهای V8 محسوب میشود.
مشکلات سیستم غیرفعالسازی سیلندرها در موتورهای V8
سیستم غیرفعالسازی سیلندرها تنها مخصوص موتورهای V8 نیست. هوندا از این فناوری در موتورهای V6 استفاده کرده و فولکسواگن حتی آن را در موتورهای چهار سیلندر توربوشارژ از سال ۲۰۱۱ به کار گرفته است.
اما در موتور V8، عملکرد این سیستم همیشه یکسان است: خاموش کردن دقیقاً نیمی از موتور. سیستم Active Fuel Management شرکت جنرال موتورز در موتورهای V8 5.3 و 6.2 لیتری با هدایت روغن موتور، تایپتها یا بالابرهای سوپاپ را غیرفعال میکند؛ اما همین مکانیسم غیرفعالشدن، نقطه ضعف اصلی سیستم است.
یک پرونده گروهی علیه جنرال موتورز که تا مارس ۲۰۲۶ در دادگاه منطقه شرقی میشیگان فعال بوده، مربوط به موتورهای L84 5.3 لیتری و L87 6.2 لیتری است و در آن ادعا شده خرابی زودهنگام تایپتها رخ میدهد. مرسدس نیز موتور V8 مدل M176 را به دلیل مشکلات سیستم غیرفعالسازی سیلندرها فراخوان کرده بود؛ مشکلی که حتی میتوانست خطر آتشسوزی ایجاد کند.
سیستم MDS در موتور ۵.۷ لیتری Hemi کرایسلر نیز از تایپتهای مشابه استفاده میکند. بسیاری از مالکان این سیستم را حذف میکنند؛ برخی به دلیل نگرانی درباره دوام و برخی دیگر به دلیل تغییر صدای اگزوز یا محدودیت در ارتقای میلسوپاپ.
طبق اعلام شرکت Holley، جنرال موتورز و کرایسلر هر دو سیستمهایی طراحی کردند که در شرایط رانندگی سبک، بهصورت مکانیکی برخی سیلندرها را غیرفعال میکنند. موتور کادیلاک L62 V8 یکی از نخستین موتورهایی بود که چنین فناوریای داشت، اما مشکلات زیادی پیدا کرد؛ زیرا فناوری الکترونیکی آن زمان توانایی مدیریت مناسب این سیستم را نداشت.
سیستم غیرفعالسازی در موتورهای V8 اهمیت بیشتری دارد، زیرا خاموش کردن چهار سیلندر بهصورت همزمان نیازمند قطعات اضافی مانند تایپتهای مخصوص، مدار کنترل روغن و برنامهریزی پیچیدهتر ECU است. هرچه قطعات بیشتری اضافه شود، احتمال خرابی نیز افزایش پیدا میکند و به همین دلیل سیستمهای غیرفعالسازی سیلندر در موتورهای V8 یکی از شناختهشدهترین نقاط ضعف آنها محسوب میشوند.
پیچیدگی زیاد
یک موتور V8 دارای هشت سیلندر است و این یعنی تعداد زیادی قطعه اضافی نسبت به موتورهای کوچکتر. در یک موتور V8 معمولاً موارد زیر وجود دارد:
تمام این موارد یعنی قطعات بیشتری نیاز به سرویس دارند و طبیعتاً تعداد نقاطی که امکان خرابی دارند نیز بیشتر میشود. ساختار دو ردیفی سیلندرها همچنین به معنی وجود واشرها، آببندیها، یاتاقانها و قطعات داخلی بیشتری است که موتورهای کوچکتر معمولاً به آنها نیاز ندارند.
این معماری همچنین به سیستم تایمینگ پیچیدهتری نیاز دارد، زیرا میللنگ باید زمانبندی دقیق سوپاپهای هر دو ردیف سیلندر را هماهنگ کند. وقتی برای هر سرسیلندر دو میلسوپاپ وجود داشته باشد، در مجموع چهار میلسوپاپ باید توسط زنجیرها و سفتکنها هماهنگ باقی بمانند.
علاوه بر این، وجود دو ردیف سیلندر باعث نیاز به سیستم خنککننده بزرگتر، مسیرهای بیشتر روغن و آب، شیلنگهای بیشتر، سیمکشی طولانیتر، سنسورهای بیشتر، انژکتورهای بیشتر و تجهیزات سوخترسانی پیچیدهتر میشود؛ بنابراین هزینه نگهداری و تعمیر یک موتور V8 معمولاً بالاتر از موتورهای کوچکتر است.
البته باید تأکید کرد که این موارد الزاماً ضعف طراحی محسوب نمیشوند؛ بلکه نتیجه طبیعی پیچیدگی بیشتر موتورهای V8 هستند. هرچه تعداد قطعات و سیستمها افزایش پیدا کند، احتمال بروز مشکل نیز بیشتر خواهد شد. وقتی این معماری را در بزرگترین و پیچیدهترین موتورهای V8 جهان بررسی کنیم، بهتر مشخص میشود که این موتورها چه حجم عظیمی از قطعات و فناوری را در خود جای دادهاند.