چرا پیشرانه تخت؟ (همه چیز درباره موتورهای باکسر)

شرکت‌های پورشه و سوبارو، خودروسازانی در کشورهای مختلف با محصولات متفاوت هستند. طیف خریداران این برندها و هزینه‌ای که برای خرید می‌پردازند هم یکسان نیست اما، وجه اشتراک جالبی میان تولیدات سوبارو در ژاپن و پورشه در آلمان وجود دارد.

مشتریان پورشه و سوبارو در دو دنیای متفاوت زندگی می‌کنند درحالی‌که تنها نقطه اشتراکشان، رانندگی با خودروی مجهز به پیشرانه تخت است.

برای معرفی باید گفت در پیشرانه‌های باکسر یا تخت، پیستون‌ها به‌صورت افقی و در برابر یکدیگر قرار دارند.

اما تنها پورشه و سوبارو نیستند که از این پیشرانه بهره می‌گیرند. در گذشته‌های نه‌چندان دور شماری از خودروهای دیگر شرکت‌ها مثل سیتروئن در مدل ۲CV (نسخه‌ی اولیه از ژیان با پیشران دو سیلندر تخت)، تویوتا S800 (دو سیلندر)، شورولت کورویر (۶ سیلندر) و آلفارومئو در مدل‌های Alfasud،Sprint،Arna،۱۴۵ و ۱۴۶ نیز پیشرانه‌ی بوکسر را آزموده‌اند.

اما در حقیقت، حقوق معنوی اولیه باکسرها به کارل بنز و مهندسان وی تعلق دارد که پیشرانه‌ای با نام Contra Engine دو سیلندر را در ۱۸۹۷ اختراع کردند. به هر حال، در حال حاضر تنها پورشه و سوبارو هستند که همچنان از آن استفاده می‌کنند.

در ادامه نقاط قوت و ضعف پیشران تخت آمده است. بنابراین می‌توانید با استدلال شخصی‌تان به نتیجه برسید که آن را می‌پسندید یا نه.

جنبه مثبت: نقطه ثقل پایین.

نام‌گذاری تخت برای آن بسیار به‌جا بوده به‌گونه‌ای که همه وزن پیشرانه را در پایین‌ترین نقطه ممکن گرد آورده است. این موضوع به فرمان‌پذیری و تعادل خودرو در پیچ‌های تند بسیار کمک کرده و نیروی جانبی پیچیدن را به چرخ‌ها منتقل می‌کند نه به بدنه.

اگر به حس کردن تأثیر آن در برابر پیشرانه‌های خطی تمایل دارید، پیشنهاد می‌شود رانندگی سوبارو فارستر در برابر تویوتا رَو ۴، یا سوبارو XV و مزدا CX30 را بسنجید. هر دو گروه سیستم تعلیق مشابهی چون مک‌فرسون در جلو و دوبل جناغی در پشت دارند. بنابراین تفاوت نقطه ثقل باکسر بهتر نمایان می‌شود.

به لطف این ویژگی، در فارستر پیچش بدنه کمتری را نسبت به رو ۴ حس می‌کنید؛ اگرچه مقداری تأثیر سیستم چهارچرخ محرک متقارن سوبارو را هم باید به‌حساب آورد.

جنبه مثبت: تعادل عالی.

تنها در پیشرانه‌های تخت می‌توانید تعادل نیروهای اولیه و ثانویه را با هم داشته باشید.

منظور از نیروهای اولیه و ثانویه چیست؟

ابتدا یک پیشران سه سیلندر را در نظر بگیرید. در این نوع به‌طور ذاتی نیروهای اولیه در تعادل نیستند. به این معنی که مجموعه پیستون‌ها وزن یکدیگر را خنثی نمی‌کنند و به همین خاطر نیازمند مهندسی بیشتری هستند. یک روش رفع این مشکل به کار بردن میله بالانس است. اما همچنان نبود تعادل نیروهای ثانویه وجود دارد.

اما در پیشرانه‌های چهار سیلندر نیروهای اولیه در تعادل هستند ولی ثانویه نه. زمانی که دو پیستون در نقطه مرگ بالا و دو پیستون دیگر در نقطه مرگ پایین هستند خودبه‌خود وزن همدیگر را خنثی می‌کنند (تعادل اولیه). بااین‌حال پیستون‌ها نیمی از کورس خود را تندتر از نیم دیگر می‌پیمایند که همین سبب نبود تعادل در نیروهای ثانویه است.

درحالی‌که در پیشرانه تخت کورس پیستون‌ها با سرعت ثابت و در جهات مخالف طی می‌شوند.

 

جنبه منفی: اندازه.

باکسرها نسبت به رقیب خطی خود اندازه بزرگتری دارند. بااینکه در بالای آن فضای خالی وجود دارد اما پهن هستند و درمجموع فضای بیشتری اشغال می‌کنند.

آیا تاکنون فکر کرده‌اید که چرا پورشه در خودروهای پیشرانه جلو مانند ۹۲۴، ۹۴۴ و پانامرا، باکسر نصب نکرده؟

زیرا جایگذاری آن‌ها چالش‌برانگیز و سخت است. در این مورد باید به آلفارومئو و سوبارو کارت صد آفرین داد.

باوجود پهنای زیاد، نه‌تنها جای دادن پیشرانه، بلکه جعبه فرمان، تعلیق و بخش‌های بسیار دیگر درون محفظه پیشرانه، هزینه، زمان و حوصله بسیاری نیاز دارد.Tetsuya Tada، مهندس ارشد تویوتا ۸۶ و سوپرا نیز این موضوع را تأیید می‌کند.

جنبه منفی: نگهداری سخت و پرهزینه.

باکسرها نسبت به خطی‌ها قطعات بیشتری شامل واشر و سرسیلندر، میل بادامک و تسمه یا زنجیر تایم نیاز دارند.

بااینکه در برابر پیشران‌های خورجینی قطعات اضافه نیاز نیست، به سبب دسترسی سخت‌تر به قطعات پیشرانه، تعمیر آن سخت‌تر و پرهزینه‌تر است. برای مثال به خاطر تعویض واشر سرسیلندر باید پیشرانه از محفظه بیرون بیاید.

[ به‌عنوان مترجم لازم است این موضوع را روشن کنم که محصولات سوبارو به سوختن واشر سرسیلندر معروف‌اند. ]

به‌طور خلاصه جنبه‌های مثبت پیشرانه تخت شامل نقطه ثقل پایین، تعادل مناسب؛ و جنبه‌های منفی شامل اندازه بزرگ و نگهداری سخت هستند. [ البته جنبه منفی دیگری هم وجود دارد که در مقاله اصلی به آن اشاره نشده و آن سایش نامتقارن سیلندر است. اما ساختار بوش ‌تر سوبارو و برخی از محصولات پورشه امکان رفع این مشکل با کمترین هزینه را می‌دهد. ]

 

در پایان باید پورشه و سوبارو را ستود زیرا بااینکه خودروسازان بسیاری با پیشرانه‌های باکسر دست و پنجه نرم کرده‌اند، تنها این دو هنوز به آن وفادار هستند.

 

مترجم: آرین (twt: ronin27th)