موتورهایی که روی خودروها نصب می شوند انواع مختلفی دارند یکی از آنها پیشرانه تخت استپیشرانه تخت
موتورهای نصب شده بر روی خودروها دارای انواع مختلفی می باشند که یکی از آن ها به نام موتور تخت می باشد. موتور تخت که با نام دیگری همچون موتور باکسر شناخته میشود؛ به نوعی موتور احتراق داخلی اطلاق میشود که در امتداد صفحهٔ افق، پیستون های آن جابه جا می شوند. موقعیت قرارگیری سیلندرها در دو طرف میل لنگ میباشد و یک پین میل لنگ موظف است که هریک از پیستون ها را کنترل کند. کارل بنز در سال ۱۸۹۶ ایدهٔ مفهومی این موتور را ارائه داد.
ارتفاع موتور تخت نسبت به سایر موتورهای خطی کم تر است و همین امر موجب میشود که مرکز ثقل خودرو، پائین بیاید و پایداری آن بهتر شود. موتور چهار یا شش سیلندر تخت در تمام مدل های" سوبارو ایمپرزا"،" لگاسی"،" فورستر"،" اوت بک"،" باجاً و" svx" مورد استفاده قرار گرفته است.
از سال ۱۹۲۳ کمپانی سیتروئن از موتورهای تخت هوا خنک در" تترا ۱۱" و" تترا ۳۰" و در موتور‌سيکلت های کمپانی بی ام استفاده کرد. از موتور تخت در عقب خودروهایی مانند فولکس بیتل چهار سیلندر و پورشه ۹۱۱ شش سیلندر استفاده شده تا عرض زیاد موتور برای فرمان دهی خودرو هیچگونه مزاحمتی ایجاد نکند و اتلاف انرژی با حذف گاردان نیز کم تر باشد .
موتور تخت یا موتور باکسر نام دیگر پیشرانه تخت استعلت نامگذاری این موتور به بوکسوری اینست که هر جفت پیستون به جای حرکت متناوب بطور هم زمان به داخل و خارج حرکت می کند مانند بوکسورهایی که پیش از مبارزه برای نشان دادن آمادگی خود، مشتهایشان را به هم می کوبند. پیستون های مقابل در موتورهای بوکسوری، در یک مرحله دو به دو قرار می گیرند؛ به عنوان مثال درصورت قرارگیری یک پیستون در مرحلهٔ تراکم، پیستون مقابل آن نیز در همان مرحله قرار میگیرد. درواقع کاربرد موتورهای بوکسوری برای موتور سیکلت، خودرو و هواپیماهای کوچک می باشند.
پیشینه استفاده از پیشرانه تخت
در فولکس واگن قورباغه ای یا بیتل برای نخستین بار از پیشرانه تخت استفاده شد. بر خلاف بیشتر خودروها قرار گرفتن بلوک سیلندر این موتور که به زمین حالت عمود دارد، در حالت موازی یا افقی میباشد و علت نام گذاری آن به موتورهای خوابیده یا افقی برای همین امر می باشد. شاید جانمایی بهتر، از دلایل اصلی استفاده از این موتورها در فولکس واگن است. با گذشت زمان این روش به دلایلی مانند سختی روغن کاری منسوخ شد.
با این حال شرکت سوبارو ژاپن در سال های اخیر به صورت گسترده مجددا از این تکنیک استفاده کرد. خوابیده بودن موتور، باعث میشود که سطح مرکز جرم موتور به زمین نزدیک شود. همین عامل به بهبود تعادل خودرو کمک می کند. خوش فرمانی خودرو برای شرکت سوبارو از اهمیت بسیاری برخوردار است و خوابیده بودن موتور به افزایش فرمان پذیری کمک میکند. البته این شرکت با تکنولوژی های جدید در خودروهایش به اصلاح مشکلاتی همچون روغن کاری می پردازد.
عملکرد موتورهای تخت به صورت قدرتیست ولی موتورهای سرعتی نیستند، به همین منظور تمام خودروهای دیزل سنگین، در تلاشند که از این موتور بهره بگیرند، بدین دلیل که گشتاور یافت شده برای سیستم های دیزلی در این موتورها، نسبت به موتورهای دیگر، کم تر است( البته خودرو سازانی چون اسکانیا و مرسدس از نحوه چیدمان دیگری نیز استفاده می نمایند).
تفاوت انواع موتور خودرو
موتورهای تخت، جناغی و درون خطی با یکدیگر تفاوتی دارند که از آن ها می توان به موارد زیر اشاره نمود :
* یکی از خصوصیات موتور درون خطی اینست که دراز و باریک می باشند. اگر چنین موتوری در خودروهای کوچک بطور عرضی قرار گیرد برای این خودروها می توان از کاپوت بسیار کوچکی استفاده کرد اما خنک کاری آن با هوا به آسانی ممکن نیست.
* پهنای یک موتور تخت، زیاد است؛ همین امر باعث میشود که مرکز ثقل ماشین را در ارتفاع کمی قرار دهد و درنتیجه خودرو، پایداری بسیاری داشته باشد.
* شکل یک موتور جناغی مصالحه ای، مکعبی تر است.
* شکل موتور درون خطی به نصف تعداد میل بادامک یک موتور جناغی نیاز دارد( اگر از بادامک های بالای سیلندر استفاده کند ) که در وزن آن صرفه جویی می شود.
* نوع موتور را می توان باتوجه به عواملی همچون وزن، هزینه و فضای موجود تعیین کرد.
پیشرانه تخت ارتفاع کمتری نسبت به سایر موتورها از جمله موتور خطی داردمزایای پیشرانه تخت
- نقطه ثقل پایین در موتور تخت:
نام گذاری تخت به خاطر جمع آوری تمام وزن پیشرانه در پائین ترین نقطه ممکن می باشد. این موضوع در پیچ های تند، اثرات مفیدی در فرمان پذیری و تعادل خودرو داشته است و نیروی جانبی پیچیدن را بجای انتقال به بدنه، به چرخ ها منتقل می کند. همین خصوصیت باعث شده تا در فارستر پیچش بدنه کمتری را نسبت به رو ۴ حس کنید.
- تعادل عالی:
شما صرفا میتوانید تعادل نیروهای اولیه و ثانویه را در پیشرانه های تخت با هم دیگر داشته باشید. یک پیشران سه سیلندر را بمنظور درک نیروهای اولیه و ثانویه در نظر بگیرید. ذاتا نیروهای اولیه در این نوع در تعادل نیستند؛ یعنی مجموعه پیستون ها قادر به خنثاسازی وزن یکدیگر نیستند و همین امر باعث شده تا به مهندسی بیشتری نیاز داشته باشند. استفاده از میله بالانس، روش مناسبی برای رفع این مشکل میباشد ولی هم چنان نیروهای ثانویه در تعادل نیستند. پیشرانه های چهار سیلندر نیروهای اولیه در تعادل هستند درحالیکه در مدل ثانویه در تعادل نیستند. زمانی دو پیستون، وزن هم را خنثی می کنند که دوپیستون در نقطه مرگ بالا و دو پیستون دیگر در نقطه مرگ پائین قرار گیرند( تعادل اولیه).
- طراحی موتور تخت:
موتور بوکسوری نسبت به موتور خورجینی از این مزیت برخوردار است که طراحی آن دارای توازن بسیار بهتری می باشد؛ چون اندازه حرکت هر پیستون براساس اندازه حرکت پیستون مقابل تعيين میشود. درحقیقت موتور بوکسوری که دارای توازن حرکتی طبیعی می باشد؛ یکی از سه نوع موتور شناخته میشود و دو مدل دیگر آن، مدل شش سیلندر خطی و ۱۲ سیلندر می باشد. نحوه ی عملکرد این سه مدل در حالت چهار زمانه به نرمی و بدون هیچگونه لرزشی میباشد و نیاز برای برقراری توازن در میل لنگ به میل تعادل نیازی ندارند. موقعیت قرارگیری فیلتر هوا در موتورهای باکسر( و بطور کلی موتورهای تخت) در بالای سوپاپ ها نیست و علت شنیدن صدای تق تق سوپاپ ها همین امر میباشد و به همین علت سر و صدای موتورهای تخت، نسبت به سایر موتورها بیشتر است.
معایب پیشرانه تخت
>> اندازه موتور تخت:
اندازه ی باکسرها نسبت به رقیب خطیشان بزرگ تر است. باتوجه به فضای خالی در بالای آن، باز هم پهن هستند و موجب اشغال فضای بیشتری میشوند.
>> نگهداری سخت و پرهزینه:
قطعات باکسرها بیشتر از خطی هاست و از این قطعات می توان به میل بادامک، واشر و سرسیلندر و تسمه یا زنجیر تایم اشاره کرد. بااینکه باکسرها به قطعات اضافه دربرابر پیشران های خورجینی نیاز ندارند ولی تعمیر آن ها به دلیل دسترسی سخت تر به قطعات پیشرانه، پرهزینه تر و دشوارتر می باشد.
پیشرانه تخت اولین بار در فولکس واگن قورباغه ای یا بیتل استفاده شدگردآوری: بخش خودرو سرپوش
- 9
- 6
