مزایا و معایب موتور سه سیلندر / شتاب خودروهای سه سیلندر چقدر است؟

در این مقاله با بررسی مزایا و معایب موتور سه سیلندر می خواهیم بدانیم موتور سه سیلندر ایران خودرو مناسب است یا با موتوری با مشکلاتی بیشتر از موتورهای قبلی مواجهیم؟

بیت ران – امیرحسین اسماعیل بیگی: دنیا به سمت خودروهای هیبرید و برقی در حال حرکت است.

هدف از این حرکت، کاهش آلایندگی خودروها و کاهش مصرف سوخت است.

هر شرکت متناسب با ظرفیت و توانایی خود در این مسیر حرکت می کند.

بعضی تمرکزشان را روی خودرو تمام الکتریکی و برخی دیگر روی بهبود عملکرد موتورهای بنزینی گذاشته اند.

در دنیا یکی از راه های رسیدن به کاهش مصرف سوخت و آلودگی، Downsizing یا همان کوچک سازی موتورهای بنزینی است.

کوچک سازی یعنی استفاده کردن از تکنولوژی، سیستم های بروز و طراحی های نوین برای کاهش حجم موتور بدون افت توان و گشتاور آن موتورها.

کوچک سازی موتورهای خودرو یک روند جهانی است

مثلا در سال های ۱۹۵۰ موتور  Ford Sidevalve با حجم حدود یک لیتر تنها ۸ اسب بخار قدرت تولید می کرده است.

در حالی که نسخه پایه موتور یک لیتری اکوبوست همان شرکت فورد در حال حاضر ۱۰۰ اسب بخار قدرت تولید می کند.

یعنی در این ۷۰ سال با استفاده از علم مهندسی و تکنولوژی توانسته اند بازدهی موتور را به طرز چشمگیری افزایش دهند.

شرکت های زیادی روی این موضوع کار کرده اند و پیشرفت های چشمگیری نیز داشته اند.

بهترین آن ها را می توان موتور سه سیلندر کونیگزگ جمرا دانست که با حجم دو لیتر، توان ۶۰۰ اسب بخار را تولید می کند.

در حال حاضر ایران خودرو هرچند با تاخیر، اما وارد این مسیر شده است.

مشخصات موتورهای سه سیلندر ایران خودرو

۱-موتور ۳F0N

استاندارد آلایندگی: اروپا ۶
حجم موتور: ۱ لیتر
توان: ۵۴ کیلو وات معادل ۷۲ اسب بخار
گشتاور: ۹۸ نیوتن متر
تکنولوژی: سیستم دوگانه تایم متغییر سوپاپ، پاشش درگاهی سوخت، تنفس طبیعی

۲-موتور ۳F3N

استاندارد آلایندگی: اروپا ۶
حجم موتور: ۱.۳ لیتر
توان: ۶۵ کیلو وات معادل ۸۷ اسب بخار
گشتاور: ۱۲۲ نیوتن متر
تکنولوژی: سیستم دوگانه تایم متغییر سوپاپ، پاشش درگاهی سوخت، تنفس طبیعی

۳-موتور ۳F3L

استاندارد آلایندگی: اروپا ۶
حجم موتور: ۱.۳ لیتر
توان: ۹۰ کیلو وات معادل ۱۲۰ اسب بخار
گشتاور: ۱۸۵ نیوتن متر
تکنولوژی: سیستم دوگانه تایم متغییر سوپاپ، دوگانه سوز (بنزین و گاز طبیعی)، پاشش درگاهی سوخت، پرخوران

۴-موتور ۳F3M

استاندارد آلایندگی: اروپا ۶
حجم موتور: ۱.۳ لیتر
توان: ۹۵ کیلو وات معادل ۱۲۷ اسب بخار
گشتاور: ۲۰۰ نیوتن متر
تکنولوژی: سیستم دوگانه تایم متغییر سوپاپ، پاشش مستقیم سوخت، پرخوران

۵-موتور ۳F3H

استاندارد آلایندگی: اروپا ۶
حجم موتور: ۱.۳ لیتر
توان: ۱۱۱ کیلو وات معادل ۱۴۸ اسب بخار
گشتاور: ۲۴۰ نیوتن متر
تکنولوژی: سیستم دوگانه تایم متغییر سوپاپ، پاشش مستقیم سوخت، پرخوران

در لیست بالا پنج موتور که خانواده موتور سه سیلندر ایران خودرو را تشکیل می دهند، مشاهده کردید.

درسال جاری اولین نسخه این موتور، یعنی نسخه یک لیتری ساخته و تست خواهد شد و پس از آن به ترتیب برنامه زمانبندی برای تولید چهار موتور دیگر تا سال ۱۴۰۴ وجود دارد.

ما در این بررسی موتورهای اعلامی ایران خودرو را با موتور یک لیتری اکوبوست فورد به نمایندگی از موتورهای سه سیلندر بررسی می کنیم.

 

View this post on Instagram

 

A post shared by bitrun،بیت ران (@bitrun.ir)

این موتور یکی از بهترین موتورهای سه سیلندر است که به صورت انبوه تولید شده اند.

همچنین باید گفت موتور یک لیتری اکوبوست فورد از کیفیت و تکنولوژی مطلوبی بهره می برد.

هرچند در کنار این موتور، خودرو های دیگری با موتور سه سیلندر را برای مقایسه بهتر آورده ایم.

مزایا موتورهای سه سیلندر

به طور کلی سه مزیت برای موتور های سه سیلندر می توان در نظر گرفت.

۱- مهم ترین مزیت موتور سه سیلندر مصرف بنزین نسبتا پایین نسبت به توان خروجی این موتورها است.

به صورتی که در بهترین حالت برای خودرو فیستا با موتور یک لیتری اکوبوست با قدرت ۱۲۳ اسب بخار و وزن ۱۰۴۰ کیلوگرم و با سیستم STOP/START در حالت ترکیبی مصرفی معادل ۵.۱ لیتر اعلام شده است.

برای اطمینان به سراغ میتسوبیشی میراژ نیز می رویم، این خودرو با موتور ۱.۲ لیتری و حدود ۷۷ اسب بخار و وزن حدود ۹۰۰ کیلوگرم مصرف ترکیبی در حدود ۵.۵ لیتر در صد کیلومتر دارد.

 کاهش یک و نیم لیتری مصرف سوخت نسبت به موتورهای حال حاضر

بنابر این با مقایسه ارقام به این نتیجه می رسیم که در اولین موتور ایران خودرو نباید انتظار مصرفی کمتر از ۶ لیتر در صد کیلومتر را داشته باشیم.

باید این نکته را نیز در نظر بگیریم که بنزین ایران از کیفیت مطلوب نیز برخوردار نیست و حتی ممکن است از این مقدار نیز بیشتر هم بشود.

۲- دومین مزیت موتورهای سه سیلندر کاهش آلایندگی آنها است.

با توجه به کاهش مصرف سوخت و حذف یک سیلندر به طبع آلودگی منتشر شده از آنها به طور چشمگیری کاهش می یابد.

به طوری که ایران خودرو میزان انتشار کربن دی اکسید موتور EF7 توربو را حدود ۱۹۰ گرم در هر کیلومتر اعلام کرده است.

البته فورد برای خودرو فیستا با موتور سه سیلندر ۱۲۳ اسب بخاری، میزان انتشار دی اکسید کربن را ۱۰۰ گرم بر کیلومتر اعلام می کند.

و برای میتسوبیشی میراژ با موتور سه سیلندر ۱.۲ لیتر و گیربکس ۵دنده دستی مقدار انتشار کربن دی اکسید ۱۱۰ گرم بر کیلومتر است.

پس در موتورهای سه سیلندر کاهش معنادار آلایندگی ها را شاهد خواهیم بود و ما در اینجا به بررسی یک پارامتر بسنده کرده ایم.

گشتاور موتورهای سه سیلندر مشابه گشتاور خودروهای دیزل است

۳- آخرین مزیت موتورهای سه سیلندر تولید گشتاور یکنواخت از دورهای بسیار پایین است.

همان طور که در تصویر زیر می بینید سه مدل موتور چهارسیلندر ۱.۶ لیتر بنزینی، چهارسیلندر ۱.۶ لیتر دیزل و سه سیلندر ۱ لیتری اکوبوست فورد از نظر گشتاور بررسی شده است.

موتور بنزینی اصلا گشتاور یکنواخت و صافی ارائه نمی دهند، در این تصویر دقیق مشخص نیست اما در واقعیت قله و دره های آن بسیار بیشتر است.

و همان گشتاور را نیز از دورهای بالاتر (دور موتور حدود ۳۰۰۰) در اختیار راننده می گذارد.

موتور دیزل نیز گشتاور صاف و یکنواخت تری نسبت به موتور بنزینی ارائه می دهد و حتی آن گشتاور را از دورهای بسیار پایین، اما در بازه دور موتور کمی در اختیار می گذارد.

همچنین ما در ایران، خودروهای سواری دیزل را نداریم و اجازه واردات آن را هم نمی دهند.

اما موتور سه سیلندر گشتاور یکنواخت بیشینه خود را از دور موتورهای پایین، و دربازه بسیار خوبی به راننده می دهد.

مثلا موتور اکوبوست یک لیتری فورد از دور موتور ۱۴۰۰ تا ۴۵۰۰ بیشترین گشتاور را به راننده می دهد.

معایب موتورهای سه سیلندر

۱- مهم ترین عیب موتورهایی با تعداد سیلندر فرد، بالانس نبودن و لرزش ذاتی آن ها است که این مورد در موتور سه سیلندر حتی از پنج سیلندر نیز بیشتر است.

این موتورها به صورت نیرویی و گشتاوری نیاز دارند بالانس شوند، که بالانس گشتاوری آن می تواند کار دشواری باشد.

به همین صورت نیز اگر کیفیت قطعات آن پایین باشد با توجه به ارتعاشات زیاد می تواند عمر قطعات کمی داشته باشد.

لرزش و صدا دو مشکل عمده موتورهای سه سیلندر

۲- یکی دیگر از معایب این موتور ها استفاده از تکنولوژی و سیستم های بسیار زیاد است، برای این که بتوان از یک موتور ۱ لیتری توان بالا و خوبی گرفت باید از سیستم های زیادی مانند توربو، تایم متغییر سوپاپ، تزریق مستقیم سوخت و… استفاده شود که باعث افزایش قیمت و افزایش خرابی می شود.

۳- موتور های سه سیلندر بخاطر ارتعاشاتی که دارند مقداری نویز با فرکانس های خاص منتشر می کنند که باعث می شود صدای بیشتری داشته باشند.

۴- در موتور اکوبوست فورد به نمایندگی از موتور های سه سیلندر که به تولید انبوه رسیده اند تعدادی ایراد شایع وجود دارد که در کارکرد های بالا این موتور اتفاق می افتد که ما بعضی آز آن ها را در اینجا می آوریم.

گرمای بیش از حد موتور و داغ شدن سریع سرسیلندر آن

از بین رفتن یا رسوب گرفتن سوپاپ ورودی هوا، این مورد بخاطر سیستم GDI اتفاق می افتد.

خرابی در پمپ های فشار بالا سوخت

شتاب خودروهای سه سیلندر

هنوز موتور سه سیلندر ایران خودرو رونمایی نشده است.

و مشخصات خودرویی که قرار است این موتور روی آن قرار بگیرد نیز مشخص نیست.

اما می توان با بررسی رقیبان و هم رده های این موتور و خودرو به دید مناسبی در مورد شتاب و قدرت آن رسید.

ما سه خودرو فورد فیستا، میتسوبیشی میراژ و یک نمونه خودرو از برند مینی را بررسی کرده ایم.

هر سه این خودروها در کلاس مشابه و با موتورهای سه سیلندر هستند.

ابتدا با فورد فیستا و موتور یک لیتری اکوبوست شروع می کنیم.

این موتور توانایی تولید ۱۲۳ اسب بخار و ۱۷۰ نیوتن متر گشتاور را دارد.

وزن این نسخه از فیستا حدود ۱۰۴۰ کیلوگرم است با این شرایط صفر تا صد این خودرو ۹.۴ ثانیه است.

میتسوبیشی میراژ با موتور ۱.۲ لیتری، قدرت موتور ۷۷ اسب بخار و گشتاور ۱۰۰ نیوتن متر که یک گیربکس ۵ دنده دستی روی آن قرار گرفته است، زمان صفر تا صدکیلومتر بر ساعت ۱۱.۷ ثانیه دارد.

البته باید این موضوع را نیز در نظر گرفت که این خودرو تنها ۹۰۰ کیلوگرم وزن دارد.

در نهایت نیز به خودرو مینی وان می رسیم که یک نسخه موتور ۱.۲ لیتری با توان ۷۴ اسب بخار وگشتاور ۱۵۰ نیوتن متر را روی خودرو ۱۱۶۰ کیلوگرمی گذاشته است که باعث می شود صفر تا صد این خودرو در حدود ۱۳.۴ ثانیه باشد.

سخن پایانی

در انتها باید بگوییم که این موتورها مانند لبه تیغ می مانند، اگر به درستی طراحی و با کیفیت مطلوب ساخته شوند می توانند تاثیر به سزایی در آلایندگی، مصرف سوخت و حس رانندگی خوب بگذارند.

اما اگر به هر دلیل از کیفیت مطلوب طراحی و قطعات برخوردار نباشند، بسیار بیشتر از موتورهای فعلی که در بازار داخلی وجود دارند، مشکل خواهند داشت و صدمه های جبران ناپذیری به صنعت خودرو و اعتماد مردم می زنند.

زیرا می تواند یک خودرو ضعیف و پر استهلاک را به بازار خودرو ارائه کند.

بیشتر بخوانید:

موتور سه سیلندر یک لیتری ایران خودرو چیست؟ / همراه مشخصات کامل فنی

مشکلات موتور EF7 / مقایسه موتور EF7 با TU5

خانواده موتور EF7 در دست توسعه

تست و بررسی میتسوبیشی میراژ در ایران و بررسی موتور آن