نگاهی به ظرفیت طراحی انواع پیشرانه‌های مدرن در گروه صنعتی ایران‌خودرو

با توجه به قوانین سخت‌گیرانه آلایندگی و لزوم به کاهش مصرف سوخت خودروها، بسیاری از خودروسازان جهانی سال‌ها است که در محصولات مختلف خود از پیشرانه‌های سه سیلندر استفاده می‌کنند. در کشورمان اما این موضوع تا به امروز مغفول مانده و تمام خودروهای داخلی همچنان پیشرانه ‌های چهار سیلندر را زیر کاپوت خود دارند. حال اما ایران‌خودرو نیز سرانجام به فکر استفاده از پیشرانه‌های مدرن و کم‌ مصرف سه سیلندر افتاده است تا از آن‌ها در محصولات جدید و اقتصادی خود استفاده کند.

مهم‌ترین مسئله در پیشرانه‌های سه سیلندر بالانس بودن آن‌ها است زیرا در موتورهای چهار، شش و هشت سیلندر، به دلیل زوج بودن تعداد سیلندرها، نیروهای وارده شده به میل‌لنگ یکدیگر را خنثی می‌کنند و پیشرانه بالانس مناسبی خواهد داشت اما در موتورهای سه سیلندر به دلیل فرد بودن تعداد سیلندرها، نیرویی که از طریق شاتون‌ها به میل‌لنگ وارد می‌شود بالانس نیست و به همین دلیل این موتورها ارتعاش و لرزش بیشتری خواهند داشت.

ازاین‌رو، برای طراحی و بالانس کردن موتورهای سه سیلندر به دانش و تکنولوژی روز دنیا نیاز است که ایران خودرو با همکاری یک شرکت خارجی دست به طراحی این خانواده موتور زد تا مانند موتور EF7 هیچ نقطه ابهامی در آن وجود نداشته باشد. بنابراین، این خودروساز بزرگ ایرانی برای طراحی پیشرانه های سه سیلندر جدید خود با شرکت آلمانی ماهله همکاری کرده است که دفتر مرکزی آن در اشتوتگارت واقع است در زمینه تولید انواع گیربکس‌ها، پیستون‌ها و قطعات مربوط به موتورهای درون‌سوز فعالیت می‌کند.

خانواده پیشرانه‌های سه سیلندر ایران‌خودرو

ایران‌خودرو اقدام به توسعه یک خانواده از موتورهای سه سیلندر کرده است که هرکدام ویژگی‌ها و خروجی متفاوتی داشته و امکان استفاده در طیف گسترده‌ای از محصولات مختلف را فراهم می‌کند. اولین، کم‌حجم‌ترین و ضعیف‌ترین عضو این خانواده، 3F0N نام دارد. این پیشرانه با 1 لیتر حجم (حجم دقیق 1048 سی‌سی)، 72 اسب بخار قدرت و 98 نیوتن متر گشتاور تولید می‌کند. این پیشرانه از نوع تنفس طبیعی و با سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری چندنقطه‌ای یا MPI است. از این پیشرانه در محصولان اقتصادی و ارزان‌قیمت ایران‌خودرو استفاده خواهد شد.

عضو بعدی این خانواده، یک نمونه حجیم‌تر 1.3 لیتری با نام 3F3N است. این موتور هم از نوع تنفس طبیعی با سیستم سوخت‌رسانی MPI است اما خروجی بالاتری برابر با 87 اسب بخار قدرت و 122 نیوتن متر گشتاور خواهد داشت. این یعنی خروجی این موتور سه سیلندر از پیشرانه 1.3 لیتری TU3 چهار سیلندر پژو 206 تیپ دو بیشتر است. به همین دلیل، به گفته ایران‌خودرو، از این پیشرانه در پژو 206 استفاده خواهد شد.

اما پرکاربردترین عضو خانواده پیشرانه‌های سه سیلندر جدید ایران‌خودرو موتوری بنام 3F3L خواهد بود که هرچند مثل موتور قبلی 1.3 لیتر حجم دارد و سیستم سوخت‌رسانی آن همچنان MPI است اما از توربوشارژر بهره می‌برد و خروجی مناسبی را ارائه می‌کند. به لطف استفاده از توربوشارژر، قدرت و گشتاور این موتور به ترتیب به 120 اسب بخار و 185 نیوتن متر رسیده که کاملاً نسبت به موتور پرکاربرد کنونی ایران‌خودرو یعنی 1.6 لیتری چهار سیلندر TU5 برتری دارد. مزیت دیگر این پیشرانه نیز پایه گازسوز بودن آن است که امکان استفاده از آن در خودروهای دوگانه‌سوز CNG را فراهم می‌کند.

دیگر عضو این خانواده نیز حجمی معادل 1.3 لیتر داشته و به سیستم توربوشارژ و تزریق مستقیم سوخت GDI مجهز است. این نسخه که دوگانه سوز بوده قادر به فعالیت با بنزین و گاز طبیعی CNG است و نهایت قدرت آن 127 اسب بخار و نهایت گشتاور آن 200 نیوتن متر تولید شده که با توجه به تطابق با سوخت CNG این اعداد و ارقام کاملا قابل قبول است.

و نهایتاً به قوی‌ترین عضو خانواده موتورهای سه سیلندر ایران‌خودرو با نام 3F3H می‌رسیم. این موتور 1.3 لیتری، علاوه بر برخورداری از توربوشارژر، به سیستم تزریق مستقیم سوخت یا GDI هم مجهز است که این ویژگی، خروجی موتور را به 148 اسب بخار قدرت و 240 نیوتن متر گشتاور رسانده است. این یعنی موتور 3F3H قدرتی برابر با پیشرانه EF7 توربو و 25 نیوتن متر گشتاور بیشتری نسبت به آن خواهد داشت؛ بنابراین، از این پیشرانه می‌توان در محصولات بزرگ‌تر و گران‌تری مثل کراس‌اوور ری‌را استفاده کرد.

مقایسه موتور سه سیلندر ایران‌خودرو با موتورهای خودروسازان بزرگ دنیا

همان‌طور که در ابتدا گفته شد، در حال حاضر بسیاری از خودروسازان در محصولات کوچک و اقتصادی خود از پیشرانه‌های سه سیلندر استفاده می‌کنند که می‌توانیم مقایسه‌ای بین آن‌ها با پیشرانه‌های سه سیلندر ایران‌خودرو داشته باشیم. یکی از شرکت‌هایی که استفادهٔ زیادی از موتورهای سه سیلندر می‌کند، پژو است. پیشرانه این شرکت یک نمونه 1.2 لیتری بنام EB2 است که در نسخه‌های تنفس طبیعی و توربو ارائه می‌شود. این موتور در نسخه تنفس طبیعی 75 اسب بخار قدرت و 118 نیوتن متر گشتاور تولید می‌کند که کمتر از خروجی موتور 1.3 لیتری 3F3N ایران‌خودرو است. قوی‌ترین نسخه این موتور هم که از نوع توربو است 130 اسب بخار قدرت و 230 نیوتن متر گشتاور دارد. یکی از خودروهایی که از این پیشرانه استفاده می‌کند پژو 208 است.

 

فولکس‌واگن نیز در بسیاری از محصولات خود از موتورهای سه سیلندر استفاده می‌کند. پیشرانه این شرکت از نوع 1 لیتری تنفس طبیعی با سیستم سوخت‌رسانی MPI است که با پیشرانه 3F0N ایران‌خودرو قابل‌مقایسه خواهد بود. پیشرانه فولکس‌واگن که در مدل‌هایی مثل هاچ‌بک پولو استفاده می‌شود، 80 اسب بخار قدرت و 93 نیوتن متر گشتاور دارد که کاملاً با پیشرانه ایران‌خودرو قابل‌مقایسه خواهد بود؛ و برای آخرین مقایسه، سراغ پیشرانه 1.3 لیتری سه سیلندر L3T جنرال موتورز می‌رویم که به لطف توربوشارژر و سیستم سوخت‌رسانی GDI یا تزریق مستقیم، 154 اسب بخار قدرت و 235 نیوتن متر گشتاور تولید می‌کند که دقیقاً هم‌سطح موتور 3F3H ایران‌خودرو است. از این موتور در کراس‌اوور جمع‌وجور شورلت تریل‌بلیزر استفاده می‌شود که حتی سامانه چهارچرخ محرک هم برای آن قابل سفارش است.

مزیت‌های پیشرانه‌های سه سیلندر ایران‌خودرو

اصلی‌ترین مزیت‌های پیشرانه‌های سه سیلندر ایران‌خودرو کاهش مصرف سوخت و تولید آلایندگی نسبت به موتورهای چهار سیلندری است که اکثر آن‌ها در خودروهای ایرانی متعلق به سال‌ها پیش بوده و از تکنولوژی‌های روز بی‌بهره هستند؛ بنابراین، استفاده از این موتورها می‌تواند نقش بزرگی در کاهش مصرف بنزین کشور و آلایندگی شهرهای بزرگ داشته باشد. علاوه بر این، دو عضو خانواده موتورهای سه سیلندر ایران‌خودرو قابلیت کار به‌صورت دوگانه‌سوز را هم دارند که این هم یکی از مزیت‌های آن خواهد بود.

 

جمع‌بندی

به‌طورکلی، توسعه خانواده پیشرانه‌های سه سیلندر جدید ایران‌خودرو را می‌توان گام بزرگ و ارزشمندی به سمت جلو دانست که این شرکت را می‌تواند به رویه‌های روز خودروسازی جهان نزدیک‌تر کند. هرچند طراحی این موتورها با کمک شرکت‌های خارجی صورت گرفته اما این را هرگز نمی‌توان موضوعی منفی تلقی کرد زیرا دانش و توان فنی طراحی پیشرانه در ایران‌خودرو وجود دارد اما همکاری با شرکت‌های خارجی می‌تواند موجب افزایش کیفیت محصول، تسریع روند توسعه و کاهش هزینه‌ها شود که آخری موضوع بسیار مهمی است زیرا توسعه پیشرانه‌های کاملاً جدید هزینه بالایی دارد و خودروسازان بزرگ با استفاده از این پیشرانه‌ها در طیف گسترده‌ای از محصولات و برندهای خود، این هزینه را جبران می‌کنند اما به دلیل محصولات محدود ایران‌خودرو، سرشکن کردن هزینه‌ها دشوار خواهند بود و باید با استفاده از همکاری‌های خارجی تا حد امکان از هزینه توسعه موتورها کاسته شود.

 

مشخصات پیشرانه‌های سه سیلندر ایران‌خودرو

	3F0H	3F3N	3F3L	3F3H
حجم موتور	1048 سی‌سی	1299 سی‌سی	1299 سی‌سی	1299 سی‌سی
نوع سوخت	بنزین	بنزین	دوگانه‌سوز	دوگانه‌سوز
سیستم سوخت‌رسانی	MPI	MPI	MPI	GDI
تنفس	طبیعی	طبیعی	توربوشارژ	توربوشارژ
قدرت	72 اسب بخار	87 اسب بخار	120 اسب بخار	148 اسب بخار
گشتاور	98 نیوتن متر	122 نیوتن متر	185 نیوتن متر	240 نیوتن متر
تعداد سوپاپ	12	12	12	12