۵ ایراد مهم موتورهای بوکسر یا تخت؛ از تعمیر دشوار تا روغن‌سوزی

موتورهای بوکسر یا تخت که بیشتر با محصولات سوبارو شناخته می‌شوند، یکی از متفاوت‌ترین آرایش‌های موتور در خودروهای امروزی هستند. ویژگی اصلی این موتورها، آرایش تخت سیلندرهاست؛ به این معنا که دو ردیف سیلندر در زاویه ۱۸۰ درجه مقابل یکدیگر قرار دارند. در موتور بوکسر، پیستون‌های دو طرف به‌صورت هم‌زمان به سمت داخل یا خارج حرکت می‌کنند. هر پیستون نیز به‌صورت مستقل به میل‌لنگ متصل است. این آرایش باعث می‌شود بخشی از ارتعاشات موتور خنثی شود.

بیشتر موتورهای تخت مورد استفاده در خودروهای تولیدی، از نوع بوکسر هستند. سوبارو، فولکس‌واگن و پورشه از شناخته‌شده‌ترین سازندگان این نوع موتورها به شمار می‌روند. مرکز ثقل پایین‌تر، امکان ایجاد فضای مناسب برای سیستم چهارچرخ محرک و کاهش ارتفاع کاپوت، از جمله مزایای این طراحی هستند. با این حال، موتورهای بوکسر در کنار مزایای خود، معایب و چالش‌های مهندسی قابل‌توجهی نیز دارند.

یکی از واضح‌ترین مشکلات موتورهای بوکسر، عرض زیاد آن‌هاست. برخلاف موتورهای خطی که سیلندرها در امتداد یکدیگر قرار می‌گیرند، در موتور بوکسر دو ردیف سیلندر در دو طرف موتور قرار دارند. در نتیجه، موتور فضای بیشتری را در عرض خودرو اشغال می‌کند. البته فضای مورد نیاز فقط به خود بلوک موتور محدود نمی‌شود و اجزایی مانند منیفولدهای اگزوز، سیستم ورودی هوا، سیستم خنک‌کاری، سیستم سوخت‌رسانی و تجهیزات جانبی نیز باید در فضای موتور جای بگیرند. در بخش جلویی خودرو، همین فضا باید برای سیستم انتقال قدرت، محورها، سیستم تعلیق و سایر اجزا نیز در نظر گرفته شود.

این موضوع طراحی بخش جلویی خودرو را دشوارتر می‌کند و مهندسان باید هندسه چرخ‌ها و سیستم تعلیق را در فضای محدود اطراف موتور تنظیم کنند. در برخی محصولات سوبارو نیز همین محدودیت به راهکارهای مهندسی خاصی منجر شده است. استفاده از منیفولدهای اگزوز با طول نامساوی یکی از نمونه‌های شناخته‌شده است که به ایجاد صدای خاص و معروف موتورهای این برند کمک می‌کند.

برای خودروسازی که محصولات زیادی با موتور بوکسر تولید می‌کند، چنین راهکارهایی منطقی‌تر است؛ اما استفاده از این آرایش در تنها یک یا دو مدل، هزینه طراحی و مهندسی بیشتری ایجاد می‌کند. به همین دلیل، بسیاری از خودروسازان ترجیح می‌دهند سراغ آرایش‌های متداول‌تر و ساده‌تر بروند.

یکی دیگر از مشکلات موتورهای بوکسر، دسترسی دشوار به برخی قطعات است. از آنجا که سیلندرها در دو طرف موتور قرار گرفته‌اند، بخش زیادی از اجزا در فضای فشرده و نزدیک به شاسی قرار می‌گیرند. تعویض شمع در یک موتور معمولی معمولاً کار نسبتاً ساده‌ای است، هرچند ممکن است در برخی خودروها منیفولد ورودی مانع دسترسی مستقیم شود؛ اما در موتور بوکسر، موقعیت شمع‌ها باعث می‌شود دسترسی به آن‌ها دشوارتر باشد. شمع‌ها تقریباً در مجاورت ریل‌های شاسی قرار دارند و برای خارج کردن آن‌ها ممکن است به ابزارهای مخصوص و رابط‌های بلند نیاز باشد. در بعضی موارد نیز لازم است قطعات دیگری پیش از انجام کار باز شوند.

این مشکل فقط به شمع‌ها محدود نمی‌شود و برخی قطعاتی که در قسمت‌های عمیق موتور قرار گرفته‌اند، دسترسی دشواری دارند. حتی تعمیر خود موتور نیز می‌تواند پیچیده باشد. موتورهای تخت شش سیلندر پورشه به دلیل ساختار داخلی پیچیده، هزینه سرویس بالایی دارند. برخی موتورهای قدیمی هواخنک پورشه مانند M64 نیز طراحی متفاوتی دارند؛ از جمله بلوک موتور دو تکه و بوش‌های سیلندر مجهز به پره‌های خنک‌کننده. در چنین موتوری، تعمیراتی مانند تعویض زنجیر تایم یا رینگ‌های پیستون می‌تواند فرایندی پیچیده و زمان‌بر باشد.

بیشتر موتورهای بوکسر به‌خصوص نمونه‌های چهار سیلندر سوبارو، با وجود تعداد سیلندر مشابه موتورهای چهار سیلندر خطی، از نظر ساختار پیچیده‌تر هستند. در یک موتور چهار سیلندر خطی، تنها یک مجموعه سر سیلندر وجود دارد؛ اما موتور بوکسر چهار سیلندر دارای دو ردیف سیلندر و در نتیجه دو سر سیلندر است.

در طراحی میل‌سوپاپ از بالا نیز دو مجموعه میل‌سوپاپ و مجموعه‌های مربوط به سوپاپ‌ها وجود دارد. علاوه بر این، موتور به دو منیفولد اگزوز و سیستم ورودی پیچیده‌تری نیاز دارد. در نتیجه، موتور بوکسر چهار سیلندر از نظر تعداد سیلندر شبیه موتور خطی است، اما از نظر پیچیدگی ساختاری، بخشی از ویژگی‌های موتورهای V شکل را دارد.

این موضوع به معنای بد بودن موتورهای بوکسر نیست. بسیاری از موتورهای بوکسر سوبارو عملکرد و دوام مناسبی دارند و برخی نمونه‌ها از سال ۱۹۹۵ قادر به تولید حدود ۲۷۵ اسب بخار بودند. البته دستیابی به چنین قدرتی از یک موتور ۲ لیتری به استفاده از توربوشارژر، اینترکولر و قطعات تخصصی نیاز داشت. ساختار پیچیده موتور در فرایند تعمیر و نگهداری نیز خود را نشان می‌دهد. برای مثال، تعویض تسمه تایم در برخی موتورهای بوکسر می‌تواند بسیار دشوارتر از موتورهای خطی باشد، زیرا مسیر حرکت تسمه پیچیده‌تر است و انجام این کار به زمان و مهارت بیشتری نیاز دارد.

برای درک این مشکل ابتدا باید به نحوه گردش روغن در موتور توجه کرد. پمپ روغن، روغن را از مسیرهای داخلی به دیواره سیلندرها، یاتاقان‌های اصلی و سایر قسمت‌هایی که نیاز به روانکاری دارند می‌رساند. روی دیواره سیلندر باید لایه‌ای نازک از روغن وجود داشته باشد تا حرکت پیستون به‌درستی انجام شود.

یکی از مشکلات برخی موتورهای بوکسر به نحوه عملکرد روغن تحت تأثیر جاذبه مربوط می‌شود. در یک موتور معمولی، روغن پس از روانکاری قطعات به‌طور طبیعی به سمت پایین و داخل کارتل برمی‌گردد، اما در موتور بوکسر شرایط متفاوت است. در برخی موتورهای این خانواده، روغن می‌تواند در یک سمت سیلندر جمع شود و در موتورهای پرکارکرد، به‌ویژه تحت بار زیاد، به رینگ‌های پیستون آسیب بزند.

مشکل دوم نیز به طراحی رینگ روغنی پیستون مربوط می‌شود. پیستون معمولاً سه رینگ دارد و رینگ پایینی وظیفه پاک کردن روغن اضافی از دیواره سیلندر را بر عهده دارد. اگر این رینگ کمی بچرخد، ممکن است شکاف آن در قسمت پایینی موتور قرار بگیرد. در این حالت، روغنی که به دلیل جاذبه در آن قسمت جمع شده است می‌تواند از شکاف عبور کرده و وارد محفظه احتراق شود. نتیجه این فرایند، روغن‌سوزی هنگام روشن شدن موتور است. برای جلوگیری از این مشکل، استفاده از رینگ پیستون با قابلیت جلوگیری از چرخش ضروری است. شدت این مشکل در برخی موتورهای سوبارو به حدی بوده که حتی درباره آن شکایت حقوقی نیز مطرح شده است.

یکی از شناخته‌شده‌ترین ایرادات برخی موتورهای قدیمی سوبارو، مشکلات مربوط به واشر سر سیلندر است. این مسئله به‌خصوص در دهه ۱۹۹۰ و در برخی موتورهای EJ25 به شهرت رسید. در نمونه‌های اولیه EJ25، نشتی داخلی می‌توانست باعث افزایش بیش از حد دمای قطعات آلومینیومی شود. تکرار چرخه‌های حرارتی نیز به تغییر شکل فلز منجر می‌شد. در ادامه، آلودگی مایع خنک‌کننده و آسیب به واشر سر سیلندر می‌توانست به افزایش دمای موتور و بروز مشکلات جدی‌تر منجر شود.

در موتورهای جدیدتر، نشتی‌ها در برخی موارد به شکل خارجی و در محل اتصال سر سیلندر و بلوک موتور، یعنی محل قرارگیری واشر سر سیلندر، رخ می‌دادند. در هر دو حالت، ترکیب شدن روغن و مایع خنک‌کننده می‌توانست به واشر آسیب بزند و تغییر رنگ مشخصی در مایع خنک‌کننده ایجاد کند.

این مشکل در موتورهای قدیمی سوبارو سال‌ها شناخته شده بود و سازنده در طراحی‌های جدیدتر تغییراتی برای رفع آسیب‌پذیری‌های قبلی ایجاد کرد. به همین دلیل، بیشتر مدل‌های جدید سوبارو دیگر با این مشکل قدیمی مواجه نیستند. با این حال، هنگام خرید نمونه‌های قدیمی مجهز به موتورهای EJ25، وضعیت واشر سر سیلندر همچنان یکی از موارد مهمی است که باید مورد توجه قرار گیرد.