Bất cứ khi nào chúng ta nói đến "sự quý phái cơ khí", chúng ta không bao giờ nói đến động cơ có ít hơn sáu xi-lanh. Đã bao giờ bạn tự hỏi tại sao? Câu trả lời là đơn giản như nó là phức tạp. “Cân bằng” là từ khóa trong bản giao hưởng của những mảnh ghép quay với tốc độ hơn 7000 vòng mỗi phút.
Động cơ có sáu xi lanh (hoặc nhiều hơn), bất kể kiến trúc được chọn là gì, đương nhiên sẽ cân bằng hơn so với các động cơ chỉ có bốn xi lanh (hoặc ít hơn). Đó là lý do tại sao hoạt động của nó trở nên tinh vi hơn và… nhanh hơn!
Trong động cơ bốn xi-lanh thẳng hàng, các piston lệch pha nhau 180 °. Có nghĩa là, khi rams một và bốn đang tăng lên, thì rams hai và ba lại đi theo chiều ngược lại. Tuy nhiên, các chuyển động không trùng nhau, gây ra sự mất cân bằng của khối lượng chuyển thành dao động.
Các nhà sản xuất cố gắng bù đắp những mất cân bằng này bằng các đối trọng, bánh đà, v.v., nhưng không bao giờ có thể đạt được kết quả của động cơ sáu xi-lanh (hoặc nhiều hơn).
Về vấn đề này, chúng ta có hai kiến trúc chủ đạo: động cơ sáu xi-lanh thẳng hàng và động cơ sáu xi-lanh hình chữ V.
Trong động cơ sáu xi-lanh thẳng hàng, các pít-tông được bố trí trong trục khuỷu cách nhau 120 ° và được đánh số chẵn (6). Do đó, mỗi pít tông có một "cặp song sinh" di chuyển theo hướng ngược lại, triệt tiêu sự mất cân bằng và giảm rung động. Cùng với động cơ V12, sáu xi-lanh thẳng hàng cân bằng nhất và hoạt động trơn tru nhất khi nói đến động cơ piston.
Mặc dù có cùng số lượng xi-lanh, nhưng động cơ V6, bằng cách chia các xi-lanh thành hai dãy ba xi-lanh thẳng hàng (một kiến trúc được biết đến với sự mất cân bằng), không đạt được sự cân bằng chính tốt như vậy.
Theo dõi bản tin của chúng tôi
Góc của chữ V giữa hai giá đỡ có thể khác nhau, phổ biến nhất là 60º hoặc 90º, với giá đỡ trước sẽ cân bằng hơn giá đỡ sau. Các góc 90º, theo quy luật, bắt nguồn từ động cơ V8 (một góc tạo ra sự cân bằng của loại động cơ này) - hãy xem trường hợp của động cơ V6 trang bị cho Quadrifoglio của Alfa Romeo và Nettuno mới của Maserati, hoặc thậm chí là động cơ V6 của Tập đoàn Volkswagen, chuyên trang bị cho các mẫu xe Audi và Porsche.
Trong 20 năm qua, một số thương hiệu đã tuyên thệ "lời thề tình yêu" với động cơ V6. Nhỏ gọn hơn ("lắp chúng" ngay cả trong kiến trúc dẫn động cầu trước phổ biến nhất với động cơ ở vị trí ngang dễ dàng hơn) và mạnh mẽ, tất cả dường như đầu hàng trước lợi thế của chúng. Nhưng bây giờ nhiều người đang quay trở lại 'cổ điển' sáu liên tiếp.
Tại sao? Đó là câu trả lời mà chúng tôi sẽ cố gắng tìm ra trong CHUYÊN ĐỀ này từ Reason Automobile.
Chi phí, chi phí và nhiều chi phí khác
Động cơ V6 đắt hơn để sản xuất. Nhân đôi mọi thứ! Thay vì hai trục cam cho sáu xi lanh, chúng tôi có bốn trục cam (hai cho mỗi băng ghế). Thay vì chỉ có một đầu xi lanh, chúng ta có hai đầu xi lanh. Thay vì một hệ thống phân phối đơn giản, chúng tôi có một hệ thống phân phối phức tạp hơn.
Nhưng nó không chỉ là một câu hỏi về số lượng các thành phần. Những lợi thế của động cơ sáu xi-lanh thẳng hàng vẫn tiếp tục trong các lĩnh vực khác. Đặc biệt đang trong quá trình phát triển.
Lấy ví dụ về BMW và động cơ mô-đun 'gia đình B' của nó. Bạn có biết các thành phần cơ khí chính của động cơ cung cấp năng lượng cho Mini One (động cơ ba xi-lanh và dung tích 1,5 l), một chiếc BMW 320d (bốn xi-lanh và dung tích 2,0 l) và một chiếc BMW 540i (sáu xi-lanh và dung tích 3,0 l) ) giống nhau?
Theo một cách tối giản và đơn giản hóa (thực sự rất đơn giản…) những gì BMW hiện đang làm là sản xuất động cơ từ các mô-đun 500 cm3 mỗi mô-đun. Tôi có cần động cơ ba xi-lanh 1,5 lít cho MINI One không? Ba mô-đun được tham gia. Tôi có cần một động cơ cho 320d? Bốn mô-đun kết hợp với nhau. Tôi có cần động cơ cho BMW 540d không? Có bạn đoán. Sáu mô-đun kết hợp với nhau. Với ưu điểm là các mô-đun này chia sẻ hầu hết các thành phần, có thể là MINI hoặc Series 5.
Động cơ BMW 'gia đình B' luôn chia sẻ hơn 40% thành phần, không phân biệt số lượng xi-lanh hay nhiên liệu (xăng hay dầu diesel). Hãy xem họ động cơ này như một LEGO. Một số khối 500 cm3 có thể được ghép lại với nhau thành nhóm ba, bốn hoặc sáu hình trụ.
Nhờ phương pháp này, BMW đã phát triển một dòng động cơ có khả năng cung cấp cho những chiếc MINI nhỏ nhất hoặc những chiếc 7 Series quý phái nhất. Nhưng đừng nghĩ rằng BMW là duy nhất. Ví dụ như Mercedes-Benz và Jaguar cũng đã áp dụng triết lý tương tự.
Với động cơ V6, việc chia sẻ thành phần này là không thể. Đáng chú ý, bạn có nghĩ vậy không?
Những thách thức kỹ thuật mà động cơ V6 không thể vượt qua
Một vài năm trước, khi hầu hết các động cơ V6 sử dụng khí quyển hoặc sử dụng hệ thống siêu nạp đơn giản, những ưu điểm của kiến trúc này đã chồng chéo lên nhau. Cụ thể, thực tế là chúng nhỏ gọn hơn.
Nhưng khi tất cả các động cơ chuyển sang tăng áp (bốn xi-lanh tăng áp ngày nay thay thế cho động cơ V6 được sử dụng để trang bị cho “mọi thứ trước mắt” của năm ngoái) và việc xử lý khí thải đã trở thành thứ tự của thời đại, những thách thức mới đã xuất hiện.
Động cơ trong dòng có ưu điểm là có thể lắp ráp các turbo tuần tự dễ dàng hơn. Một ưu điểm khác liên quan đến việc xử lý khí thải. Ở động cơ thẳng hàng chúng ta chỉ có hai mặt: khí nạp và khí thải. Điều này đơn giản hóa cách mà tất cả các thiết bị ngoại vi liên quan đến động cơ đốt trong có thể được "gọn gàng".
Chính vì tất cả những lý do này (chi phí, độ phức tạp, sự cần thiết về kỹ thuật) mà động cơ V6 đang dần biến mất.
Mercedes-Benz đã từ bỏ họ (M 256 đã thay thế M 276), Jaguar Land Rover cũng vậy - họ động cơ Ingenium, giống như họ động cơ BMW, là mô-đun, với các khối ba, bốn và sáu xi-lanh thẳng hàng, với loại thứ hai đã có ở một số Land Rover, Range Rover và Jaguar, cả xăng và dầu diesel. Và nhiều hơn nữa đang trên đường, như bộ đôi sáu xi-lanh thẳng hàng của Mazda, trong số những người khác.
Sự tiến hóa vẫn tiếp tục! Đối với niềm vui của những người không từ bỏ những lợi thế và thú vui của động cơ đốt cháy.
TÔI MUỐN CÓ THÊM BÀI VIẾT VỀ KỸ THUẬT TỰ ĐỘNG