چرا خودروسازان موتورهای پیچیده V8 می‌سازند اما از ساخت ۷ سیلندر فرار می‌کنند؟

موتور ۷ سیلندر، ترکیبی غیرمعمول در صنعت خودرو است که با وجود تنوع بی‌شمار پیشرانه‌ها، کمتر مورد توجه خودروسازان قرار گرفته است. مهندسان با چالش‌های اساسی در طراحی و تعادل این نوع موتورها روبرو هستند.

در دنیای پرهیاهوی موتورهای خودرو، با وجود انواع سه تا شانزده سیلندر، موتور ۷ سیلندر غایب بزرگ به شمار می‌رود. این غیبت به دلایل فنی و اقتصادی پیچیده‌ای بازمی‌گردد که مانع از تولید گسترده آن شده است.

معمای مهندسی: چالش‌های مکانیکی و تعادل ناممکن ۷ سیلندرها

یکی از دلایل اصلی عدم رواج موتور ۷ سیلندر، پیچیدگی‌های ریاضی و فیزیکی آن است. طبق گزارش نشریه Auto Motor und Sport، میل‌لنگ این موتورها باید با زاویه ۵۱٫۴۲۸۵۷ درجه طراحی شود که ساخت آن نیاز به ماشین‌کاری بسیار دقیق و دشوار دارد. در مقابل، موتورهای ۶ سیلندر خطی با زاویه ۶۰ درجه و V8 با زاویه ۴۵ درجه، هندسه ساده‌تری دارند.

علاوه بر این، مشکل اصلی دیگر، عدم تعادل ذاتی در این موتورهاست. در حالی که موتورهای ۶ سیلندر خطی و V8 با میل‌لنگ‌های متقاطع به دلیل خنثی شدن طبیعی نیروهای پیستون، به نرمی کار می‌کنند، موتور ۷ سیلندر نمی‌تواند چنین تعادلی را ایجاد کند و ارتعاشات هارمونیک عجیب و غریبی تولید خواهد کرد.

غایب بزرگ: چرا موتورهای ۷ سیلندر هرگز به خودروهای سواری راه نیافتند؟

برخی موتورهای با تعداد سیلندرهای فرد مانند ۳ سیلندر و ۵ سیلندر موفق بوده‌اند؛ برای مثال، موتورهای ۵ سیلندر آئودی کواترو یا ولوو 850R تعادل خوبی بین نرمی و اندازه ایجاد کرده‌اند. موتورهای ۳ سیلندر نیز در خودروهای شهری با استفاده از میل‌لنگ‌های تعادل‌دهنده کارایی و چابکی خود را اثبات کرده‌اند.

اما ۷ سیلندر وضعیت متفاوتی دارد؛ این موتور برای سادگی ابعاد، بسیار بزرگ و برای نرمی موتورهای لوکس، بسیار نامتعادل است. اگرچه موتورهای ۷ سیلندر در کشتی‌های عظیم‌الجثه یا ماشین‌آلات کشاورزی که با دور موتور پایین و با کمک فلایویل‌های بزرگ کار می‌کنند، استفاده می‌شوند، اما برای خودروهای جاده‌ای با دور موتور ۷۰۰۰ دور در دقیقه به هیچ وجه مناسب نیستند.

غروب احتراق: سرنوشت ۷ سیلندرها در عصر خودروهای برقی

در نهایت، ساخت موتور ۷ سیلندر مزیت قابل توجهی نسبت به موتورهای ۶ یا ۸ سیلندر ارائه نمی‌دهد، بلکه معایب زیادی را به همراه دارد. با توجه به روند کنونی صنعت خودرو به سمت پیشرانه‌های هیبریدی و تمام‌برقی، رقابت بر سر تعداد سیلندرها نیز به سرعت در حال کاهش است.

پیشرانه‌های الکتریکی به سادگی و بدون تلاش، عملکرد نرم، گشتاور بالا و تعادل کامل را ارائه می‌دهند. موتورهای احتراقی فعلی با ۳، ۴، ۶ و ۸ سیلندر، تقریباً همگی مجهز به توربوشارژر و با کمک هیبریدی، تمامی نیازهای احتراقی را پوشش می‌دهند. برای افزایش قدرت نیز نیازی به افزودن سیلندر نیست؛ کافیست فشار بوست (boost) را افزایش داد.