موتور خطی چیست؟
پیشرانه خودروها با آرایش‌های مختلفی ساخته می‌شود که متداول‌ترین آن‌ها، موتور خطی یا Inline Engine است. موتور خطی (Inline Engine) یکی از انواع موتورهای احتراق داخلی است که در آن سیلندرها به‌صورت یک ردیف مستقیم و در یک خط کنار یکدیگر قرار دارند. در این مطلب به‌طور کامل با ویژگی‌ها و انواع موتور خطی آشنا خواهیم شد.
جدول محتوا
موتور خطی چیست؟
در پیشرانه خودرو، شیوه چینش سیلندرها، آرایش موتور را شکل می‌دهد. در موتور خطی، سیلندرها به‌صورت خطی و در یک ردیف کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. موتور خطی یا Inline، یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین آرایش‌های پیشرانه در صنعت خودروسازی است که به دلیل سادگی طراحی، کارایی بالا و انعطاف‌پذیری، در خودروهای زیادی استفاده شده است.
موتور خطی (Inline Engine) یکی از انواع موتورهای احتراق داخلی است که در آن سیلندرها به‌صورت یک ردیف مستقیم و در یک خط کنار یکدیگر قرار دارند. این آرایش در مقایسه با موتورهای V شکل (که سیلندرها به‌صورت زاویه‌دار در دو ردیف قرار دارند) یا موتورهای بوکسر (که سیلندرها به‌صورت افقی و متقابل هستند) ساده‌تر است و به همین دلیل هزینه طراحی و تولید آن کمتر است.
به‌عنوان‌مثال، تمام خودروهای داخلی مثل پراید، پژو 206، سمند و شاهین موتورهای خطی دارند. این آرایش معمولاً با حرف «I» (مخفف Inline) و تعداد سیلندرها نشان داده می‌شود. برای مثال، I4 به معنای موتور چهار سیلندر خطی و I6 به معنای شش سیلندر خطی است.
کابرد انواع موتور خطی
موتورهای خطی بسته به تعداد سیلندر، در انواع مختلفی ساخته می‌شوند که در ادامه مرور می‌کنیم و به‌طور خلاصه، موتور خطی به دلیل سادگی، هزینه پایین و انعطاف‌پذیری در خودروهای مختلف بسیار پرکاربرد است، اما در مقایسه با سایر آرایش‌ها ممکن است در تعادل و عملکرد در ظرفیت‌های بالا محدودیت‌هایی داشته باشد.
دو سیلندر خطی
این نوع موتور خطی بیشتر در موتورسیکلت‌ها کاربرد دارد اما در خودروهای معدودی مثل فیات 500 از موتور دو سیلندر خطی استفاده شده است.
سه سیلندر خطی
این موتورها به دلیل وزن سبک و مصرف سوخت پایین در خودروهای کوچک و اقتصادی مانند دوو ماتیز استفاده می‌شوند. موتورهای سه سیلندر به دلیل تعداد فرد سیلندرها، لرزش بیشتری دارند. موتورهای ۳ سیلندر خطی (I3) در خودروهای کوچک و اقتصادی مثل فورد فیستا یا تویوتا یاریس برای کاهش مصرف سوخت محبوب‌اند.
چهار سیلندر خطی
متداول‌ترین نوع موتور خطی که در اکثر خودروهای سواری استفاده می‌شود، چهار سیلندر است. این موتورها تعادل خوبی بین قدرت، مصرف سوخت و هزینه تولید ارائه می‌دهند. موتورهای ۴ سیلندر خطی (I4) در بسیاری از خودروهای سواری مانند تویوتا کرولا، هوندا سیویک و هیوندای النترا رایج‌اند.
پنج سیلندر خطی
موتورهای پنج سیلندر چندان متداول نیستند و توسط خودروسازان معدودی تولید شده‌اند. در حال حاضر تنها آئودی اقدام به تولید موتور پنج سیلندر خطی می‌کند. این نوع موتور صدای جذابی دارد.
شش سیلندر خطی
بزرگ‌ترین موتور خطی که در حال حاضر تولید می‌شود شش سیلندر است. این نوع موتور به دلیل تعادل ذاتی و عملکرد روان، توسط خودروسازان مختلفی مثل ب‌ام‌و و لندروور مورداستفاده قرار می‌گیرد. موتورهای ۶ سیلندر خطی (I6) به دلیل تعادل دینامیکی بهتر، در خودروهای لوکس‌تر یا اسپرت مانند برخی مدل‌های BMW استفاده می‌شوند.
هشت سیلندر خطی
از موتور هشت سیلندر خطی در دهه‌های 20 و 30 میلادی در خودروها استفاده می‌شد اما به دلیل طول زیاد، رفته‌رفته کنار گذاشته و با موتور V8 جایگزین شد.
مزایای موتور خطی
موتورهای خطی به دلیل طراحی ساده و کاربردی، مزایای متعددی دارند که آن‌ها را در صنعت خودروسازی محبوب کرده است. طراحی خطی امکان تولید آسان‌تر و ارزان‌تر را فراهم می‌کند زیرا بلوک موتور و سرسیلندر تنها یک ردیف سیلندر ساخته می‌شوند. این سادگی هزینه‌های تولید و مونتاژ را کاهش می‌دهد و تعمیر و نگهداری را آسان‌تر می‌کند زیرا دسترسی به اجزای موتور راحت‌تر است. از نظر تعادل نیز موتورهای چهار سیلندر خطی و به‌ویژه شش سیلندر خطی به دلیل توزیع یکنواخت نیرو و زاویه‌های مناسب میل‌لنگ، عملکرد روان و کم‌لرزشی دارند. موتورهای خطی همچنین انعطاف‌پذیری بالایی دارند و در خودروهای مختلفی از اقتصادی و اسپرت گرفته تا لوکس و شاسی‌بلند به کار می‌روند.
ویژگی‌ها و مزایا
- سادگی طراحی: ساختار خطی باعث می‌شود موتور قطعات کمتری داشته باشد، که تعمیر و نگهداری آن را آسان‌تر و ارزان‌تر می‌کند.
- فشردگی: موتورهای خطی معمولاً عرض کمتری دارند، بنابراین فضای کمتری در محفظه موتور اشغال می‌کنند و برای خودروهای با طراحی فشرده مناسب‌اند.
- کاربرد گسترده: این موتورها معمولاً در خودروهای اقتصادی و میان‌رده با ۳، ۴ یا ۶ سیلندر (مانند I3، I4، I6) استفاده می‌شوند. موتورهای ۴ سیلندر خطی رایج‌ترین نوع در خودروهای سواری هستند.
- راندمان مناسب: در صورت طراحی خوب، موتورهای خطی می‌توانند راندمان سوخت مناسبی ارائه دهند.
معایب موتور خطی
موتورهای خطی با وجود مزایای متعدد، معایبی هم دارند. یکی از مهم‌ترین معایب این نوع موتور، طول زیاد در نسخهٔ شش سیلندر است که فضای بیشتری در محفظه موتور نیاز دارد و در خودروهای جمع‌وجور یا با طراحی موتور عرضی مشکل‌ساز می‌شود. این موضوع باعث شده بسیاری از خودروسازان به سمت موتورهای V6 بروند که فضای کمتری اشغال می‌کنند. از نظر قدرت نیز موتورهای خطی معمولاً در مقایسه با آرایش V یا تخت در حجم مشابه، گشتاور کمتری تولید می‌کنند.
معایب
- لرزش و تعادل: به دلیل حرکت پیستون‌ها در یک صفحه، موتورهای خطی (به‌ویژه ۳ یا ۴ سیلندر) ممکن است لرزش بیشتری نسبت به موتورهای V شکل یا بوکسر داشته باشند. برای کاهش این مشکل، از میل تعادل (Balance Shaft) استفاده می‌شود.
- طول بیشتر: با افزایش تعداد سیلندرها، طول موتور افزایش می‌یابد که می‌تواند برای نصب در برخی خودروها محدودیت ایجاد کند.
- عملکرد محدود در ظرفیت بالا: موتورهای خطی با تعداد سیلندرهای زیاد (مثل ۸ سیلندر) به دلیل طول زیاد و پیچیدگی، کمتر استفاده می‌شوند و جای خود را به آرایش‌های V شکل می‌دهند.
