چرا پیشرانه‌های تخت از موتورهای خطی بهتر هستند؟

تولید انبوه و صرفه اقتصادی، همواره دشمن شماره یک تخصصی‌سازی بوده‌اند. درحالی‌که تویوتا سالانه میلیون‌ها خودرو می‌فروشد. به همین دلیل، در خودروهای تولید انبوه تیراژ بالا مثل تویوتا، بهره‌وری تولید حکم می‌کند که از موتورهای چهار سیلندر خطی استفاده شود؛ پیشرانه‌هایی که به دلیل تعادل میان هزینه، عملکرد و قابلیت اطمینان، تمام دنیا را فتح کرده‌اند اما در موارد نادری مانند پورشه ۹۱۱ و سوبارو، سنت و هویت حکم می‌کند که مسیری متفاوت طی شود.

موتورها بر اساس آرایش سیلندرها به انواع خطی، V شکل یا تخت تقسیم می‌شوند. موتورهای خطی به دلیل مرکز ثقل بالا، بیشترین ارتعاش را دارند. موتورهای V شکل با زاویه‌دار کردن سیلندرها، کارکرد نرم‌تری دارند اما در موتور تخت، سیلندرها با زاویه ۱۸۰ درجه کاملاً افقی در دو طرف میل‌لنگ قرار می‌گیرند. نکته فنی مهم اینجاست که در یک موتور تخت واقعی، هر پیستون پین مخصوص خود را روی میل‌لنگ دارد، به‌طوری‌که حرکت جفت پیستون‌های مقابل هم، دقیقاً آینهٔ یکدیگر است. این حرکت متقارن، ارتعاشات را به شکل ذاتی خنثی کرده و پایین‌ترین مرکز ثقل ممکن را فراهم می‌کند.

تعادل در موتور که به معنای چگونگی خنثی کردن نیروهای اینرسی قطعات متحرک است، برای دستیابی به نرمی و دوام ضروری است. موتورهای خطی به دلیل سادگی و داشتن تنها یک سرسیلندر و مجموعه سوپاپ، ارزان‌تر و برای خودروهای دیفرانسیل جلو ایده‌آل هستند اما در توزیع وزن عملکرد جالبی ندارند در مقابل، موتورهای تخت با دو ردیف سیلندر، قطعات بیشتری دارند و سرویس کردن آن‌ها به دلیل فضای تنگ محفظه موتور دشوارتر است. بااین‌حال، از نظر مدیریت ارتعاشات، این موتورها بی‌رقیب هستند. برخلاف موتورهای خطی که به شفت‌های متعادل‌کننده نیاز دارند، طراحی موتورهای تخت به‌گونه‌ای است که تقریباً بدون هیچ مداخله اضافی، کاملاً متعادل کار می‌کنند. همچنین نصب این موتور در ارتفاعی پایین، به پایداری، هندلینگ، ترمزگیری و آیرودینامیک خودرو کمک شایانی می‌کند.

نگهداری از یک موتور تخت چالش‌های خاص خود را دارد. برای مثال، تعویض شمع در پورشه ۹۱۱ بسیار دشوار است زیرا سرسیلندرها به سمت گلگیرها هستند و فضای بسیار کمی برای دست و ابزار وجود دارد. همچنین در بحث تعویض روغن، برخلاف موتورهای خطی که جاذبه باعث به تخلیه سریع می‌شود، در موتورهای تخت روغن روی دیواره سیلندرها و سوپاپ‌ها باقی می‌ماند که در درازمدت می‌تواند باعث نشتی از رینگ پیستون‌ها و کاسه‌نمدها شود. علاوه بر پیچیدگی سرویس، هزینه ساخت این موتورها نیز به دلیل استفاده از قطعات بیشتر (مانند دو برابر شدن تعداد واشر سرسیلندرها یا سیستم سوپاپ) به‌مراتب بالاتر است.

موتورهای تخت تعادل فوق‌العاده و مرکز ثقل پایینی دارند و طول کمتری دارند اما در مقابل عریض‌تر، سنگین‌تر و گران‌ترند. واقعیت این است که در رانندگی روزمره، اکثر افراد تفاوت عملکردی این دو موتور را حس نمی‌کنند مگر در یک مورد مهم یعنی صدا. برای عشق ماشین‌ها، صدای موتور تعیین‌کننده است. موتورهای چهار سیلندر خطی (به‌ویژه نسخه‌های توربو) معمولاً صدای هیجان‌انگیزی ندارند اما غرش موتورهای چهار سیلندر تخت سوبارو و ناله جذاب شش سیلندر تخت پورشه، بخشی از هویت غیرقابل‌جایگزین این خودروهاست. درنهایت، انتخاب موتور تخت به معنای پذیرفتن هزینهٔ بیشتر برای به دست آوردن یک ویژگی خاص و منحصربه‌فرد است زیرا در دنیای مهندسی، هیچ برتریِ خاصی رایگان به دست نمی‌آید.

 منبع: CarBuzz