نصائح هامة

شرح هندسي: مميزات وعيوب انواع المحركات المختلفة

شرح-هندسي-مميزات-وعيوب-انواع-المحركات-المختلفة

هناك انواع عديدة من المحركات منها  محركات على شكل v ، محركات عرضية، محركات طولية، محركات بوكسر، ولكل منها ايجابيته وسلبياته. هنا دليل شامل لكل ما تريد معرفته عن للمساعدة في استخدام كل نوع منهم.

أي المحركين اقوي، محرك v6  سعة 4 لتر ام محرك v8 سعة 4 لتر؟ الاجابة على هذا السؤال ليست بسيطة.  عند الحديث عن مختلف انواع المحركات التفسير الاوضح لها يكون هو سرعة المحرك. مع قليل  من البراعة ( كما تعرف)، انه يمكن للمحرك الدفع الرباعي ان يكون بنفس قوة المحرك v12. وذلك ما الذي يجعل المصنعون يختارون التصميم المختلفة للمحركات؟
فيما يلي نعرض لكم مميزات وعيوب كل تصميم. 

 
1-محرك 4 اسطوانات طولي Four-cylinder inline four

 

لنبدا الان باكثر انواع المحركات شهرة، محركات طولية. وسبب شهرتها هو انها اكثر المحركات بساطة في التصميم:جسم اسطوانة واحد، وغطاء واحد، و صمام واحد ومخرج عادم واحد.
فيما يلي كافة المعلومات المتاحة عنه:
المميزات:

  • اسطوانات الرباعية صغيرة ومدمجة (اي تناسب حجرة اي محرك).
  • كما انها تتميز بخفة الوزن، ومخرج واحد للعوادم مما يودي الي خفة وزنه.
  • ذات غطاء اسطوانة واحد، هذا يعنى ان عدد الاجزاء المتحركة في المحرك اقل من المحركات متعددة الاسطوانات. مما يؤدي الى استهلاك طاقة اقل و تقليل احتمالية حدوث اعطال.
  • توازن القوي الاساسية للمحرك لان المكبسين الخارجين يتحركون في الاتجاه المعاكس للمكبسين الداخليين (انظر الصوة في الاعلي)
  • المحركات ذات الاربع اسطوانات سهلة التشغيل وسهلة التعامل معها واصلاحها، وغطاء الاسطوانة هو اعلى نقطة بالماتور مما يجعل فرصة  العمل علي اصلاح او فك الاجزاء العلوية سهلة ويسيرة.
  • تكلفة تصنيع محركات ذات الاسطوانات الرباعية منخفضة.
العيوب:
  • عدم توازن القوي الثانوية، الأمر الذي يحد في النهاية من حجم المحرك.
  • التصميم الرباعي نادرا ما يتجاوز من 2.5 لتر الى 3 لتر بسبب عدم توازن القوى الثانوية .
  • كبر حجم اسطوانات المحركات كثيرا ما يتطلب توازن الاعمدة لالغاء الاهتزاز الناجم عن خلل القوة الثانوية.
  • ارتفاع مراكز الجاذبية بالمقارنة ببعض التصميمات العرضية (H4).
  • ليس بقوة تحمل بعض التصميمات مثل (V6, V8) .
 

 
 
2-المحرك العرضي "البوكسر" Horizontal Four-cylinder Boxer :
 

 


من ناحية الاداء لا توجد خيارات جذابة مثل المحركات ذات اسطوانات التعارض الافقية. البوكسر الرباعي ليس شائعا مثل انواع المحركات الاخري، ولكن من وجهة النظر الهندسية هو اختيار منطقي لسيارات السباق. واشهر السيارات المستخدمة لهذه النوعية سيارات سوبارو اليابانية ذات الدفع الكلي (الرباعي) في جميع سياراتها
المميزات
  • توازن القوي الاساسية والثانوية، كما يعد محرك سلس التشغيل.
  • يسمح المحرك لوزن اخف  على الاعمدة المرفقية crankShaft، مما يؤدي الى أقل خسارة الطاقة .
  • انخفاض مركز الجاذبية يتيح الفرصة للثبات بطريقة افضل.
العيوب:
  • كبر حجم التعبئة وتغليف المحركات , محركات عريضة .
  • استخدمت الفورمولا هذه النوعية من المحركات نظرا لكثرة مميزاتها، ولكن نظرا لاتساعها اعاقت تدفق الهواء ولم تعد تستخدمها.
  • تعقيد التركيب- اثنين من رؤوس الاسطوانة/ وصمامات.
  • اهتزاز الزوجين ( اختلال السطح) نظرا لتغطية المكابس لإتاحة الفرصة لربط القضبان للتواصل مع الاعمدة المرفقية.
  • يمكن ان تكون صيانته صعبة جدا اذا كانت التعبئة والتغليف ضيق.

 
 
3-المحرك 6 اسطوانات طولي  straight-six:

 

من الناحية الهندسية: المحرك الطولي السداسي هو نتيجة لاضافة اتثنين من الاسطوانات في تصميم المحرك الرباعي. اكثر الماركات حبا لهذا التصميم ال BMW واكثر شهرة اصدار ال 2JZ. لذلك ما هو المميز للمحركات السداسية؟
 
المميزات:
  • المحركات الطولية السداسية تتميز بالتوازن الطبيعي.
  • تصميم المحرك مرتبط بنظام اطلاق الطاقة مما يؤدي الى تشغيل  سلس للمحركات.
  • انخفاض تكلفة التصنيع- كتلة الاسطوانة الواحدة مع جميع الاسطوانات في اتجاه واحد.
  • تصميم بسيط وسهل التعديل مثل محرك 4 اسطوانات الطولي.
العيوب:
  • صعوبة التعبئة والتغليف نتيجة لطول المحرك.
  • ليس جيدا لانظمة الدفع الامامي للسيارات.
  • ارتفاع مركز الجاذبية  (مقابل محركات البوكسر)
  • اقل صلابة  وتحمل من محركات شكل V  كما انها طويلة وضيقة.

 
المحرك V 6

 
قطع  الاسطوانات الستة من المنتصف وتوصيلهم بصندوق ذات اسطوانتين الى الكرنك المشترك.
المحرك على شكل V 6  من اشهر المحركات عندما يكون هناك ستة شمعات احتراق. كما ان هذه النوعية من المحركات للفورميلا 1. لما يستخدمها؟
 
المميزات:
  • مضغوط ويمكن استخدامه بسهولة في المركبات الدفع الخلفي والجر الأمامي FWD & RWD.
  • يسمح بحجم اكتر من المحركات ذات الاسطوانات الرباعية، مما يعني طاقة اكبر.
  • تصميم متميز.
  • اختارت الفورملا1 التصميم شكل V6 افضل من I4
العيوب:                                          
  • غطاء الاسطوانات الثنائية يعنى تكلفة اضافية واكثر تعقيدا و ووزن اكبر.
  • قصور اضافية في التناوب والاحتكاك ( المزيد من الاجزاء المتحركة).
  • ارتفاع مراكز الجاذبية مقابل المحركات المسطحة.
  • تكلفة عالية بالنسبة للمحركات الطولية .
  • الخلل الثانوي يؤدي الى وزن اضافي على اعمدة المرفقية.
  • وزنا اضافي بسبب وجود اثنين من فتحات اخراج العوادم.

 
 
المحرك على شكل V8:

 
عند اضافة اسطوانة لكل صندوق للمحرك شكل V6، تحصل على وحدة جديدة .
تجدها ايقونة في كل من الانواع الامريكية والغربية وهي (V8) . لذلك  ما الذي يجعل هذا التصميم هو الاختيار الامثل؟
 
المميزات:
  • حجم التعبئة ( قصيرة الطول).
  • توازن جيد، يتوقف على نوع العمود المرفقي ونظام الاشعال .
  • تصميم متميز.
  • تسمح بحجم سلندرات كبيرة.
 
العيوب:
  • ارتفاع الوزن للمحرك V8 ، مثل المحرك V6.
  • قصور اضافية في التناوب والاحتكاك ( المزيد من الاجزاء المتحركة)
  • تكلفة وتعقيد اكثر.
  • مركز الجاذبية الاعلى مقابل المحركات المسطحة
  • يتسبب في زيادة وزن المحرك
  • التعبئة والتغليف كبيرة، تقتصر عادة على المركبات الدفع الخلفي والرباعي AWD & RWD.