بررسی طراحی موتور جلو، وسط و عقب در خودروها؛ کدام‌یک بهتر است؟

خودروها به سه حالت موتور جلو، وسط و عقب تولید می‌شوند و همواره بین طرفداران بحث‌های مختلفی درباره برتری این نوع طراحی‌ها وجود دارد. در این مقاله به بررسی هرکدام از طرح‌های موردبحث پرداخته و مزایای آن‌ها را ذکر می‌کنیم.


یکی از مهم‌ترین نکاتی که هر طراح خودرویی باید در نظر بگیرد محل نصب موتور است. فرقی نمی‌کند که خودروی مدنظر از نوع درون‌سوز باشد یا برقی چراکه قوای محرکه نیازمند فضای زیادی است. موتور خودرو وزن بالایی داشته و برای اینکه عملکرد مطلوبی داشته باشد فاکتورهای بسیار زیادی باید در نظر رفته شوند. برای مثال اگر موتور در وسط خودرو نصب شود، آیا امکان رسیدن هوای تازه به آن وجود خواهد داشت؟ اگر خودرو از نوع موتور عقب باشد، رادیاتور چگونه خنک باقی خواهد ماند؟ مسئله توزیع وزن چگونه خواهد بود؟ وزن موتورها می‌تواند به چند صد کیلوگرم برسد و این موضوع تأثیر قابل‌توجهی روی توازن و توزیع وزن در جلو و عقب خودرو خواهد گذاشت.

همچنین بخوانید:

• انواع مختلف پیشرانه‌ها
• عجیب‌ترین پیشرانه‌های خودرو، از طرح H و VR تا ۱۸ سیلندر و رادیال
• تفاوت انجین/پیشرانه و موتور؛ نکات مهمی که باید دانست

سؤالاتی از این دست غالبا تصمیمات مهمی را در فاز توسعه به مهندسان و طراحان دیکته می‌کنند. به خاطر اینکه موتور خودرو نیازهای بسیار ویژه‌ای دارد بنابراین محل نصب آن معمولاً شکل و هدف کل خودرو را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اکثر خودروها معمولاً برای هر پیکربندی خود الگوی خاصی را دنبال می‌کنند. خودروهای موتور جلو رایج‌ترین انواع حاضر در بازار بوده و ساخت آن‌ها راحت‌تر صورت می‌گیرد. خودروهای موتور وسط معمولاً از نوع اسپرت هستند و قوانین خاص‌تری را دنبال می‌کنند. خودروهای موتور عقب هم مانند مدل‌های موتور توسط کمیاب‌تر هستند و بازار محدودی دارند. البته استثناهایی نیز وجود دارد. برای مثال اولین نسل تویوتا پریویا عنوان تنها مینی ون موتور وسط تولید انبوه را به خود اختصاص داده است و با اینکه خودروهای موتور عقب خیلی رایج نیستند اما فولکس‌واگن بیتل به عنوان خودرویی که رکورددار بیشترین زمان تولید در دنیاست از نوع موتور عقب بوده است؛ اما جدای از توزیع وزن و توازن خودرو، چه فاکتورهای دیگری محل قرارگیری موتور خودرو را تعیین می‌کنند؟ بیایید به همراه یکدیگر برخی مزایا و معایب طراحی موتور جلو، وسط و عقب را بررسی نماییم.

طراحی موتور جلو، طرحی برای همه

طراحی موتور جلو گزینه همیشگی بسیاری از خودروسازان بوده است. اصلی‌ترین دلیل این کار را می‌توان سادگی دانست. موتورها برای تولید قدرت به سه عنصر اصلی سوخت، هوا و اشتعال نیاز دارند. هوا بیشتر در بخش جلوی خودرو قابل‌دسترسی است و بنابراین خودروسازان مجبور نیستند در خودروهای موتور جلو طرح خاصی را برای دستیابی به جریان هوا پیاده کنند. اگر موتور خودرو نیازمند هوای بیشتری باشد، جلوپنجره بزرگ‌تر این کار را انجام خواهد داد. همین سادگی باعث شده موتور و سیستم خنک کاری آن بدون مشکلی در کنار یکدیگر قرار گیرند. تنها نقطه‌ضعف واقعی طراحی موتور جلو به خودروهای دیفرانسیل عقب و چهار چرخ محرک مربوط می‌شود چراکه مجبور هستید یک شفت طویل را زیر کابین منتقل کنید که روی فضای داخلی خودرو تأثیر می‌گذارد.

معمولاً خودروسازان به این نوع طراحی علاقه دارند زیرا روی توزیع وزن نیز تأثیر مثبت می‌گذارد. البته شرکت‌ها باید به بیش فرمانی و کم فرمانی نیز اهمیت دهند. کم فرمانی در ساده‌ترین تعریف به این معنی است که خودرو کمتر از چیزی که می‌خواهید می‌چرخد و بیش فرمانی نیز درست در نقطه مقابل آن قرار دارد. بیش فرمانی باعث ایجاد حس پیش‌بینی‌ناپذیری خودرو می‌شود و اسپین‌های غیر قابل کنترل خودرو را به سختی می‌توان تصحیح کرد؛ اما خودرویی با کم فرمانی مطلوب جایگزین ایمن‌تری است و بسیاری از خودروهای سواری دارای تنظیمات کارخانه‌ای متمایل به کم فرمانی هستند. تصور کنید پدال ترمز به شدت فشار می‌دهید و فرمان را می‌چرخانید اما خودرو همچنان و به مدت بسیار کوتاهی در خط مستقیم حرکت می‌کند. کنترل مجدد خودرو در این حالت راحت‌تر از زمانی خواهد بود که بخش عقب خودرو تعادل خود را از دست داده و شروع به چرخیدن می‌کند. تقریباً تمامی خودروهای بزرگ دارای طراحی موتور جلو هستند تا هم مشکلات یاد شده را نداشته باشند و هم فضای کابین و بار بهینه‌ای را فراهم سازند. این موضوع به ویژه در وانت پیکاپ ها اهمیت بالایی دارد.

طراحی موتور وسط، جایگزینی اسپرت تر

اما دو روش برای تولید خودروی موتور وسط وجود دارد که در یکی از آن‌ها موتور از جلو به سمت میانه متمایل شده و در حالت دوم نیز موتور خودرو از وسط به سمت عقب متمایل است. توصیف واقعی خودروی موتور وسط این است که بلوک موتور روی اکسل قرار ندارد. به همین خاطر خودرویی همچون پورشه ۹۱۱ مدرن را به عنوان خودرویی موتور وسط در نظر می‌گیرند درحالی‌که ۹۱۱ های قدیمی از نوع موتور عقب بوده‌اند زیرا قلب تپنده آن‌ها پشت چرخ‌های عقب قرار داشته است. از طرفی هر خودرویی با پیکربندی موتور جلو به عقب دارای موتوری پشت اکسل جلو بوده اما موقعیت موتور در جلوی خط مرکزی وسیله نقلیه قرار دارد. این موضوع تأثیری روی محل نشستن راننده ندارد و برای مثال موتور تویوتا پریویا زیر راننده و جلوی خط مرکزی بوده و بنابراین طراحی آن از نوع موتور جلوی متمایل به وسط در نظر گرفته می‌شود.

بسیاری از خودروهای موتور جلوی مشهور در واقع از نوع موتور جلوی متمایل به وسط هستند که از جمله آن‌ها می‌توان به اکثر نسل‌های کوروت، جیپ ویلیز MB نسل اول، نیسان GT-R R35 و دوج وایپر اشاره کرد. مزیت اصلی این نوع طراحی را می‌توان در توزیع وزن دانست. یک خودروی موتور وسط توازن کشش بسیار خوبی بین چرخ‌های جلو و عقب ایجاد می‌کند هرچند ماهیت این نوع طراحی نیازمند شاسی بسیار طویل یا کابینی دو نفره خواهد بود زیرا محدودیت‌هایی از نظر فضا وجود دارد. به همین خاطر اکثر خودروهای موتور وسط از نوع ۲ نفره و یا ۲+۲ هستند. این نوع طراحی به ویژه در خودروهای موتور وسط متمایل به عقب با مشکلات خنک کاری نیز مواجه است که دلیل به نبود جریان هوا مربوط می‌شود. به همین دلیل اکثر خودروهای موتور وسط از ورودی‌های هوای جانبی و سیستم‌های خنک کاری ویژه سود می‌برند. خودروهای موتور وسط دارای طراحی جلوی آیرودینامیک هستند و موتور آن‌ها در ارتفاعی بالاتر نصب می‌شود. توازن خودرو را می‌توان نگرانی اصلی محصولات اسپرت دانست که در نهایت منجر به ایجاد روش‌های خلاقانه‌ای به منظور توزیع بهینه وزن شده است. برای مثال برخی خودروهای موتور جلوی متمایل به وسط همچون کوروت نسل پنجم از گیربکس نصب شده در بخش عقب برای کمک به بهبود توزیع وزن استفاده می‌کنند.

طراحی موتور عقب، طرحی عجیب و خاص

درست همانند خودروهای موتور جلو، طراحی موتور عقب باعث تولید خودروهایی جمع و جورتر با کابین‌های جادار می‌شود. در این حالت کشش بسیار خوبی در بخش عقب خودرو وجود دارد که دلیلش توزیع وزن بوده و خودرو در مسیرهای گلی و برفی عملکرد بسیار بهتری خواهد داشت. به همین خاطر حتی فولکس‌واگن بیتل کلاسیک نیز در مسابقات رالی عملکرد خوبی داشته است. پورشه ۹۵۹ موتور عقب هم در مسابقاتی همچون رالی پاریس داکار بسیار خوش درخشیده است. خودروهای موتور عقب همانند مدل‌های موتور وسط با مشکلات خنک کاری و ورود هوای تازه مواجه هستند. همچنین درصورتی‌که کنترل خودروهای موتور عقب از دست برود، کنترل آن‌ها به دلیل عملکرد پاندول مانند بخش عقب دشوار خواهد بود.

همین تمرکز وزن روی عقب نیز باعث می‌شود بخش جلوی خودروها گاهی اوقات در سرعت‌های بالا حالت شناور پیدا کند. به دلیل اینکه گیربکس خودروهای موتور عقب متمایل به بخش پشتی خودرو نصب می‌شود بنابراین باید ارتباطی مکانیکی همچون شفت وجود داشته باشد که در طول کابین حرکت می‌کند. البته چنین طرحی پیچیدگی بسیار کمتری نسبت به سیستم‌های چهار چرخ محرک قدیمی‌تر دارد. خودروهای موتور عقب چند دهه قبل به خاطر کشش و سادگی خود محبوب بودند اما با رفع مشکلات سایر طراحی‌ها، خودروهای موتور عقب به‌صورت محدود تولید می‌شوند و در حال حاضر نیز مدل‌های بسیار معدودی وجود دارد.