چگونگی عملکرد پیشرانه‌های بوکسوری و تخت

پیشرانه‌های احتراق داخلی طرز کار مرموزی دارند. مکانیسم اولیه شناخته شده در این پیشرانه‌ها استفاده از میله اتصالی و میل لنگی خاص است. البته تکوین پیشرانه‌های احتراق داخلی در نتیجه تلاش‌های جان جوزف اتین لنیور بود. این مهندس بلژیکی پیشرانه بنزینی را توسعه داد که از میله‌های اتصالی، پیستون‌ها، سیلندرها و فلایویل بهره می‌برد. این پیشرانه مربوط به سال ۱۸۶۰ می‌شود. این طراحی بدون نقص نبود اما نیکلاس اوتو اختراع بهتری داشت که می‌تواند سوخت را با راندمان بالاتری بسوزاند.

از آنجایی که این تغییر و تحولات در سال ۱۸۶۲ رخ داد بنابراین سرعت این پیشرانه کند بود اما قطعاً توجهات زیادی را به خود جلب کرد. اختراع اوتو یکی از مهم‌ترین کاربردهای همراه الکتریسیته و آب داغ بود؛ اما علیرغم اینکه این پیشرانه از اواسط قرن نوزدهم وجود دارد اما اکثر مردم و حتی ماشین بازهای مطلع هنوز هم نمی‌دانند که تفاوت بسیار کوچک اما مهمی بین یکی از خبرسازترین پیشرانه‌های تاریخ وجود دارد. پیشرانه‌های بوکسوری را نباید با پیشرانه‌های تخت اشتباه گرفت.

قطعه کوچکی به نام یاتاقان میل‌لنگ Crankpin به بخش بزرگ میل‌لنگ متصل شده و باعث ایجاد تفاوت بین پیشرانه‌های بوکسوری و تخت می‌شود. در پیشرانه بوکسوری از یک یاتاقان میل‌لنگ در هر سیلندر استفاده می‌شود درحالی‌که پیشرانه تخت (V افقی) از یک یاتاقان میل‌لنگ به ازای دو سیلندر افقی روبروی هم سود می‌برد.

نمونه بارز این مسئله به فراری برلینتا بوکسور مربوط است. حتی نام این خودرو نیز نشان می‌دهد که از پیشرانه‌ای بوکسوری و دو محفظه ۶ سیلندر در مقابل هم استفاده می‌کند که هر یک بصورت افقی قرار گرفته ولی این خودروی ایتالیایی دهه ۷۰ دارای یک پیشرانه ۱۲ سیلندر با زاویه ۱۸۰ درجه بوده و از یک پیشرانه بوکسوری کامل سود نمی‌برد. با وجود زاویه ۱۸۰ درجه‌ای بین سیلندرها شما یک پیشرانه بوکسوری نخواهید داشت زیرا پیستون‌ها و میله‌های اتصالی هنوز هم از یک یاتاقان میل‌لنگ مشترک استفاده می‌کنند.

در تصویر سمت چپ شاهد یک پیکربندی V شکل تخت همانند نمونه بکار رفته در فراری برلینتا بوکسور هستید درحالی‌که تصویر سمت راستی یک طراحی بوکسوری کامل را با یاتاقان‌های جدا برای پیستون نشان می‌دهد.

اشتباه نکنید، پیشرانه تخت یک شاهکار مکانیکی بوده که انسان را به وجود می‌آورد. تمامی پیشرانه‌های ۱۲ سیلندر صرف‌نظر از زاویه بین سیلندرها ذاتاً بالانس شده هستند زیرا از دو محفظه ۶ سیلندر تخت استفاده می‌کنند. در هر لحظه از سیکل احتراق، شاهد دو پیستون در بالا، دو پیستون در پایین و دو پیستون در میانه هستیم بنابراین عدم توازنی وجود ندارد؛ اما اگر فردی به شدت علاقه‌مند به پیشرانه بوکسوری واقعی باشید تنها راه برای دست‌یابی به آن سر زدن به نمایندگی پورشه یا سوبارو خواهد بود.

آلفارومئو نیز برخی از پیشرانه‌های بوکسوری جذاب را در سال‌های گذشته ساخته اما هم‌اکنون این موضوع به تاریخ پیوسته است. اگر هم به موتورسیکلت علاقه دارید باید به BMW اشاره کنیم که در این زمینه واقعاً کار بلد بوده و پیشرانه آب‌خنک توانایی را ساخته که در شرایط داخل و خارج جاده می‌درخشد.

خب اوضاع درباره پیکربندی‌های مرسوم این روزها یعنی ۴ سیلندر خطی چیست؟ این طراحی ذاتاً عدم توازن را نشان می‌دهد اما نگران نباشید. لرزش‌هایی که می‌تواند پیشرانه را به دردسر بیندازد با استفاده از قطعاتی همچون شفت توازنی یا فلایویل های خاصی که مسیر دورانی عالی را دنبال نمی‌کنند خنثی می‌شوند. البته دیگر روش‌های پیشرفته نیز برای خنثی کردن این عدم توازن وجود دارد اما در خودروهای ارزان و اقتصادی نمی‌توان آن‌ها را بکار برد.