برای برآورده کردن نیازهای مشتریانی که احتیاج به عملکرد بالا ندارند و از مصرف سوخت زیاد بیزارند، موتورهای کوچک سه سیلندر وارد بازار شدند. موتور سه سیلندر انواع مختلفی دارد و ساختار و عملکرد آنها مشابه پیشرانه‌های درون سوز دیگر هستند. این موتور خودرو تفاوت‌هایی نیز با دیگر انواع پیشرانه دارد.
موتور سه سیلندر چیست؟
موتور سه سیلندر یک موتور احتراقی است که در آن ۳ سیلندر و مجموعه پیستون روی یک میل لنگ مشترک قرار دارند. اگرچه این موتورها کمتر از پیشرانه ۴ سیلندر خطی رایج هستند، با این حال در انواع مختلفی از موتورسیکلت‌ها، خودروها و ماشین‌آلات کشاورزی استفاده شده‌اند.
زاویه میل لنگ ۱۲۰ درجه معمولا توسط موتورهای سه سیلندر استفاده می‌شود، زیرا این زاویه باعث فاصله زمانی یکنواخت در انفجار سیلندرها می‌شود. یکی دیگر از مزایای این آرایش، تعادل اولیه و ثانویه کامل است. با این حال، یک جفت حرکت انتها به انتها ایجاد می‌شود، زیرا هیچ تقارنی در سرعت پیستون‌های اطراف پیستون میانه وجود ندارد. برای کاهش لرزش‌های ناشی از جفت حرکتی، گاهی از یک شافت تعادل استفاده می‌شود.
انواع موتور سه سیلندر
به طور کلی سه نوع موتور سه سیلندر در بازار وجود دارد.
موتور سه سیلندر خطی
این گونه رایج‌ترین موتور سه سیلندر بازار است که در آن هر سه سیلندر در یک خط مستقیم کنار یکدیگر یا پشت سر هم بدون هیچ گونه زاویه انحراف نسبت به هم قرار گرفته‌اند.
موتور V3
یک موتور V شکل سه سیلندر است که دو سیلندر در یک راستا و یک سیلندر در ردیف دیگر دارد، به نحوی که اگر از جوانب به آن نگاه کنید، یک ترکیب‌بندی V شکل را مشاهده خواهید کرد. این پیکربندی نادر است و عمدتا در موتورهای دو زمانه برای موتورسیکلت‌هایی که در مسابقات گرند پریکس رقابت می‌کنند، استفاده شده است.
اولین نمونه این نوع موتور، پیشرانه ۳۵۰ DKW در سال ۱۹۵۵ بود. مدل ۱۹۶۸ سوزوکی RP68 برای رقابت در فصل ۱۹۶۸ طراحی شده بود، اما تغییر قوانینی که استفاده از موتورهای تک سیلندر را الزامی می‌کرد، باعث شد که موتور ۵۰ سی‌سی RP68 هرگز در مسابقه شرکت نکند. هوندا بعدها این طراحی را برای موتورسیکلت‌های مسابقه‌ای گرند پریکس هوندا NS500 / NSR500 در سال‌های ۱۹۸۲ تا ۱۹۸۴ احیا کرد. موتورسیکلت‌های ورزشی هوندا MVX250F در سال‌های ۱۹۸۳ تا ۱۹۸۴ و NS400R در سال‌های ۱۹۸۵ تا ۱۹۸۷ نیز از موتور V3 استفاده کردند.
موتورW3
آرایش سه سیلندر در این نوع موتور به نحوی است که یک سیلندر در وسط و دو سیلندر دیگر هر کدام با زاویه یکسان در چپ و راست آن قرار می‌گیرد و از بغل شبیه به حرف W دیده می‌شود.
مزایای موتور سه سیلندر
خودروهای سه سیلندر مزایای زیادی دارند که می‌تواند بسیار مفید باشد. این خودروها از نظر خرید و نگهداری هزینه کمتری دارند و در طولانی مدت صرفه‌جویی زیادی برای شما به همراه خواهند داشت.
افزایش بهره وری سوخت
به دلیل اندازه کوچک، موتورهای سه سیلندر معمولا نسبت به موتورهای بزرگ‌تر کاهش مصرف سوخت بهینه‌تری دارند. به عنوان مثال، خودرو تویوتا یاریس با موتور ۱.۵ لیتری در شهر حدود ۵.۳ لیتر مصرف می‌کند و در بزرگراه ۴.۵ لیتر. در حالی که خودرو فورد فوکوس با موتور ۴ سیلندر ۲ لیتری فقط در شهر ۷.۲ لیتر و در بزرگراه ۶ لیتر به ازای هر ۱۰۰ کیلومتر مصرف می‌کند. قطعا با افزایش بهره‌وری سوخت، هزینه‌های سوخت‌تان کمتر خواهد شد.
قیمت بسیار کمتر
از آنجا که موتور خودرو سه سیلندر کوچکتر از موتورهای بزرگ‌تر هستند، هزینه ساخت آنها نیز کمتر است. این بدان معناست که قیمت ماشین سه سیلندر معمولا بسیار پایین‌تر از خودروهای با موتور بزرگ‌تر است. همچنین، این بدان معناست که گزینه‌های بیشتری از خودروهای سه سیلندر در بازار وجود دارد که به شما انتخاب بیشتری می‌دهد و شانس شما برای پرداخت هزینه اضافی برای مدل خاصی کاهش می‌یابد. هزینه کمتر مالکیت خودروی سه سیلندر همچنین باعث می‌شود تا پس‌انداز کردن و خرید آن آسان‌تر شود.
هزینه نگهداری ارزان تر
همان‌طور که گفته شد، موتورهای سه سیلندر ارزان‌تر از موتورهای بزرگ‌تر ساخته و نگهداری می‌شوند. این بدان معناست که انتظار می‌رود خودرو سه سیلندر در طول زمان هزینه‌های کمتری برای تعمیرات به‌دنبال داشته باشد. همچنین، از آنجا که به تعمیرات کمتری نیاز خواهید داشت، هزینه‌های نگهداری کلی برای شما به‌طور قابل توجهی کاهش خواهد یافت.
فضای داخلی بزرگ تر
با داشتن ۳ سیلندر، فضای بیشتری در بلوک موتور وجود دارد که امکان فضای داخلی بزرگ‌تر را فراهم می‌کند. این بدان معناست که می‌توانید اشیای بزرگ‌تری را در خودرو جای دهید، زیرا این فضای اضافی انعطاف‌پذیری بیشتری را به خودرو می‌دهد. خودرو می‌تواند برای حمل اشیای بزرگ‌تر مانند کایاک‌ها، دوچرخه‌ها، تخته‌های موج‌سواری و… استفاده شود. همچنین برای بارگذاری و همراه داشتن دوستان و خانواده در تعطیلات نیز عالی است.
معایب موتور سه سیلندر
موتورهای سه سیلندر معایبی نیز دارند. برای برخی افراد، صدا و لرزش‌های ناشی از این موتورها ممکن است بیش از حد تحمل باشد. همچنین ممکن است قدرت کلی آنها نسبت به موتورهای بزرگ‌تر کافی نباشد، که منجر به فشار بیشتر بر موتور در سرعت‌های پایین خواهد شد.
صدای زیاد و لرزش ها
از آنجا که موتورهای سه سیلندر به‌طور قابل توجهی کوچکتر از موتورهای بزرگ‌تر هستند، در حین کار صدای بیشتری تولید می‌کنند و لرزش‌های بیشتری دارند. لرزش‌ها می‌توانند باعث ناراحتی راننده و سرنشینان هنگام رانندگی در جاده، خصوصا جاده‌های ناهموار شوند. این موضوع به‌ویژه در سرعت‌های بالا یا در هنگام رانندگی در بزرگراه‌ها صادق است. هیچ‌کس دوست ندارد حین رانندگی حالت تهوع پیدا کند، به‌ویژه در سفرهای طولانی. موتورهای سه سیلندر معمولا صدای بیشتری نسبت به موتورهای بزرگ‌تر دارند و کیفیت سواری را کاهش می‌دهند.
زمخت کار کردن
بیشتر موتورهای سه سیلندر در دور موتور بالاتری نسبت به موتورهای بزرگ‌تر کار می‌کنند. این بدان معناست که خودرو هنگام ایستادن و انتظار برای حرکت لرزش بیشتری دارد. تا زمانی که نگهداری خودرو به‌روز باشد، این مشکل نباید دردسری ایجاد کند. با این حال، اگر شما از آن دسته افرادی هستید که ترجیح می‌دهید کمترین نگهداری و کار ممکن روی خودرو انجام شود، مالکیت خودروی سه سیلندر ممکن است بهترین انتخاب برای شما نباشد. تعداد بیشتر تعمیرات به معنای هزینه بیشتر برای نگهداری است که ممکن است هرگونه صرفه‌جویی در خرید اولیه خودرو را جبران کند.
شتاب پایین
مانند اکثر موتورهای کوچک، خودروهای سه سیلندر هنگام حرکت با سرعت کم، سخت‌تر کار می‌کنند. وقتی با سرعت پایین رانندگی می‌کنید، ممکن است خودرو دچار حرکت کند و شتاب پایین شود. این بدان معناست که فشار بیشتری به موتور وارد می‌شود و مصرف سوخت آن نسبت به موتورهای بزرگ‌تر ۴ سیلندر بیشتر خواهد بود. خوشبختانه، این مشکل به اندازه‌ای شدید نیست که باعث نگرانی شود. اگر شما فردی هستید که اغلب با سرعت پایین رانندگی می‌کنید، ممکن است بهتر باشد موتور بزرگ‌تری انتخاب کنید.
قدرت و گشتاور کمتر
از آنجا که موتورهای سه سیلندر کوچکتر هستند، قدرت و گشتاور کمتری نسبت به موتورهای بزرگ‌تر دارند. اگر به دنبال خودرویی سریع‌تر با شتاب داینامیک‌تر هستید، موتور سه سیلندر ممکن است بهترین انتخاب برای شما نباشد. با این حال، موتور سه سیلندر همچنان قدرت کافی برای بیشتر مصارف روزمره رانندگی دارد و اندازه کوچکتر آن باعث می‌شود تا رانندگی در شهر و جاده‌های فرعی آسان‌تر باشد.
نیاز به یادگیری بیشتر
یک خودروی سه سیلندر جدید یا خاص معمولاً با سایر خودروهایی که قبلاً رانده‌اید متفاوت است. حتی اگر به اندازه و صدای موتورهای چهار سیلندر سنتی عادت کرده باشید، ممکن است متوجه شوید که نمی‌توانید خودروی سه سیلندر را به همان شیوه‌ای که انتظار دارید رانندگی کنید. مهم است که با نحوه کارکرد موتور سه سیلندر خود آشنا شوید و حد و مرزهای آن را قبل از انجام هرگونه حرکات شدید در جاده بشناسید.
مشخصات موتور سه سیلندر ایران خودرو
[عکس 4 – موتور IK3 ایران خودرو]
خانواده موتورهای سه سیلندر از ایران خودرو موسوم به IK3 دارای حجم موتور مختلف ۱ تا ۱.۳ لیتر هستند و از سامانه مکش هوای تنفس طبیعی یا توربوشارژ برخوردارند. مکانیزم زنجیر تایم، به کارگیری سامانه زمانبندی متغیر سوپاپ‌ها یا CVVT برای هر دو میل سوپاپ دود و هوا، منیفولد دود یکپارچه، ۱۲ سوپاپ و اویل پمپ متغیر به منظور افزایش کارایی موتور به اضافه کاهش ضریب تراکم سیلندر به منظور افزایش سازگاری با بنزین کم اکتان، از مهم‌ترین ویژگی‌های موتورهای سه سیلندر ایران خودرو محسوب می‌شوند.
مهم ترین موتورهای سه سیلندر در جهان
چندین شرکت خودروسازی موفق شده‌اند موتورهای سه سیلندری را در خودروهای با عملکرد بالا به‌کار ببرند و این باور را که تعداد کمتر سیلندرها به معنای کاهش قدرت است، رد کرده‌اند.
موتور T-Plane تریومف
تریومف در موتورسیکلت تایگر ۹۰۰ خود از موتور T-plane استفاده کرده است که در آن فاصله لنگ میل لنگ در فواصل ۹۰ درجه قرار دارد. این طراحی نوآورانه ویژگی‌های عملکردی موتور را بهبود می‌بخشد و آن را به نمونه‌ای برجسته از مهندسی موتور سه سیلندری مدرن تبدیل می‌کند.
کونیگزگ گمرا
کونیگزگ گمرا نوعی معجزه فنی در مهندسی پیشرانه خودرو است که از موتور سه سیلندر ۲ لیتری توئین توربو توان ۶۰۰ اسب بخار دریافت کند. این موتور، قدرتمندترین موتور سه سیلندر تولیدی در تاریخ خودروهای سواری است.
ماشین های با موتور سه سیلندر در ایران
در بازار ایران ام وی ام ۱۱۰، میتسوبیشی میراژ، بی ام و ۲۱۸ اکتیو تورر، دوو ماتیز، ام وی ام X22 پرو و ام وی ام X33 کراس، جزو خودروهای سه سیلندر بازار ایران محسوب می‌شوند.
مهم ترین ماشین های سه سیلندر در جهان
در بازارهای جهانی خودروسازان بزرگ و کوچک تعدادی از محصولاتشان را با پیشرانه سه سیلندر عرضه می‌کنند که با مهم‌ترین این ماشین‌ها آشنا می‌شوید.
تویوتا یاریس GR
تویوتا یاریس GR از یک پیشرانه سه سیلندر توربوشارژ ۱.۶ لیتری استفاده می‌کند که قادر است ۲۷۵ اسب بخار قدرت در ۶۵۰۰ دور در دقیقه و ۳۷۰ نیوتن‌متر گشتاور را در محدوده وسیعی از ۳۰۰۰ تا ۴۶۰۰ دور در دقیقه تولید کند. این ویژگی آن را به قدرتمندترین موتور سه سیلندر تولید انبوه و قابل استفاده در جاده تبدیل کرده است که قدرت‌های مشابه با بسیاری از هاچ‌بک‌های اسپرت از کلاس بالاتر دارد.
فورد فیستا ST
یک گزینه مقرون به صرفه‌تر در بخش خودروهای سه سیلندر پرتوان، فورد فیستا ST است که قیمت آن از ۲۳ هزار دلار شروع می‌شود. این خودرو از موتور سه سیلندر توربوشارژ ۱.۵ لیتری بهره می‌برد که ۲۰۰ اسب بخار قدرت در ۶۰۰۰ دور در دقیقه و ۳۲۰ نیوتن‌متر گشتاور در ۴۰۰۰ دور در دقیقه تولید می‌کند.
بی ام و i8
بی ام و i8 نیز از شاهکارهای مهندسی موتورهای سه سیلندر است که فناوری بالایی در بخش پیشرانه دارد که البته نمونه‌هایی از آن در کشورمان نیز حضور پیدا کردند.
نتیجه گیری
موتورهای سه سیلندر گزینه‌های مناسبی برای مشتریان علاقه‌مند به خودروهای کم‌مصرف و کم‌استهلاک هستند. البته قدرت کمتر موتور باعث می‌شود انتقاداتی هم به نمونه‌های معمولی این پیشرانه‌ها وارد شود. این مشکل در نسخه‌های توربوشارژ کمتر حس می‌شود ولی استهلاک بیشتری دارند که هزینه نگهداری را بالاتر می‌برند.
سوال های متداول
چرا موتور سه سیلندر چندان رایج و پرکاربرد نیست؟
به دلیل کمبود توان و عدم کارایی مناسب در خودروهای خانوادگی یا ماشین های تجاری، این نوع موتورها خیلی رایج نیستند.
آیا موتورهای سه سیلندر ارزان‌تر از دیگر پیشرانه‌ها هستند؟
معمولا این موتورها به دلیل کوچک بودن و احتیاج به مواد اولیه کمتر، قیمت ارزان‌تری هم دارند.
شتاب موتور سه سیلندر چقدر است؟
به‌طور کلی شتاب و توان حاصل از پیشرانه سه سیلندر کمتر از مدل‌های مشابه با تعداد سیلندر بیشتر است.
نویسنده: حسین باباپور
