در این عرصه مرسدس‎بنز، آئودی، ب‎ام‎و، فورد، شورولت، تویوتا، نیسان و... زبانزد هستند. اما کمپانی هیوندای از سال ۲۰۰۵ میلادی پا به‌این عرصه گذاشت و با ارائه موتور لامبدا توانست تحولات اساسی را در این بخش رقم بزند. موتور ۶ سیلندر وی-شکل هیوندای که حجم موتور ۳ لیتر تا ۳.۸ لیتری را پوشش می‎دهد تا پیش از این در ایالات‌متحده به‌تولید می‎رسید؛ اما هم‌اکنون خط‌تولید این پیشرانه در کره‌جنوبی فعال است. در ادامه به‌صورت تخصصی و فنی موتور ۶ سیلندر وی-شکل ۳.۸ لیتری لامبدا ۲ را بررسی خواهیم کرد.

موتور لامبدا را بشناسید

کمپانی هیوندای به‌منظور توسعه سبد محصولات خود، تولید سدان‎های فول‌سایز و کوپه اسپرت را در دستور کارِ خود قرار داد. اما در این زمینه چالشی وجود داشت و آن نیز تولید قوای محرکه پرتوان بود. بر این اساس سال ۲۰۰۵ میلادی این خودروساز کره‎ای درصدد طراحی و تولید یک موتور ۶ سیلندر وی-شکل برآمد. این خانواده از موتورهای ۶ سیلندر هیوندای طیف حجم موتور ۳ لیتر تا ۳.۸ لیتری را در بر می‎گیرد. به‌عبارت دیگر هیوندای یک موتور با بدنه (بلوک) ۶ سیلندر وی-شکل طراحی و ساخته که حجم سیلندرهای آن با یکدیگر متفاوت و هر یک در محصول خاصی نصب شده است. جالب است بدانید که بلوک (بدنه) سیلندر و سرسیلندر هر دو از جنس آلومینیوم بوده و از راندمان بالایی نیز برخوردار است. ناگفته نماند که موتور ۶ سیلندر وی-شکل لامبدا هیوندای ساختار اتمسفریک دارد.

طراحی و ساختار موتور لامبدا ۲

موتور ۶ سیلندر وی-شکل هیوندای موسوم به لامبدا از ساختار بدنه (بلوک) سیلندر تمام‌آلومینیوم با سرسیلندر آلومینیومی بهره گرفته است. این موتور در مدل ۳۷۷۸ سی‎سی (۳.۸ لیتری) که با نام لامبدا ۲ معرفی می‎شود، مورد بررسی ما در این مطلب است. بر این اساس ساختار بدنه (بلوک) آلومینیومی دارای ۶ سیلندر به‌صورت وی-شکل با زاویه قرارگیری سیلندرها ۶۰ درجه‎ای است. در مدل لامبدا ۲ تمام بدنه (بلوک) سیلندر و سرسیلندر آلومینیوم بوده و به‌لطف طراحی محفظه احتراق ایده‎آل و ساختار جدید تایمینگ سوپاپ‎ها، راندمان بالایی را فراهم می‎آورد. این موتور در سدان‎های خوشنام هیوندای مانند نسل اول جنسیس، آزرا نسل چهارم، کیا اپیروس و جنسیس کوپه نصب شده است.

اختار فنی پیشرانه لامبدا ۲

موتور ۶ سیلندر وی-شکل لامبدا ۲ با سیلندر و سرسیلندر آلومینیومی دارای ۲۴ سوپاپ است. به‌عبارت دیگر حجم موتور در این پیشرانه ۳۷۷۸ سی‎سی، طراحی چهار سوپاپ به ازای هر سیلندر (درمجموع ۲۴ سوپاپ در سرسیلندر) و نوع قرارگیری زاویه سیلندر ۶۰ درجه‎ای است. جالب است بدانید که ۲۴ سوپاپ روی دو میل‌سوپاپ‎ تعبیه شده که با مکانیزم DOHC دارای سیستم تایمینگ متغیر هوشمند سوپاپ‎ها به‌صورت تک VVT یا دوبل DVVT، سیستم پاشش سوخت چند نقطه‎ای MPI و در نسل جدیدتر مستقیم داخل سیلندر GDI و مکانیزم زنجیر تایم راندمان بالایی نیز دارد. از آن‌جا که حجم موتور ۳۷۷۸ سی‎سی (۳.۸ لیتری) برای لامبدا ۲ در نظر گرفته شده، بزرگ‎ترین سایز کورس پیستون و قطر سیلندر را در خود جا داده است.

به‌عبارت دیگر سایز کورس پیستون برای ۶ سیلندر وی-شکل در لامبدا ۲، ۸۷ میلی‎متر و قطر سیلندر ۹۶ میلی‎متری است. این عدد برای قطر سیلندر و کورس پیستون منجر به ایجاد گشتاور بالا شده که همین عامل سبب کاهش اتاق احتراق و رسیدن نسبت تراکم به ۱۲ به‌یک شده است. این عدد نسبت تراکم بالا به‌شمار می‎رود و به‌همین دلیل حداقل اکتان سوخت بنزین برای این موتور قدرتمند حجیم ۹۰ است که مناسب برای استفاده در کشورهای خاورمیانه و به‌ویژه ایران است. همچنین در مدل سیستم پاشش سوخت مستقیم چند نقطه‎ای MPI که با کد G۶DA شناخته می‎شود، نسبت تراکم ۱۲ به‌یک است. با همین ساختار موتور اما تغییراتی در سیستم پاشش سوخت یعنی سیستم پاشش سوخت مستقیم GDI و بهره‎گیری از سیکل اتکینسون ایجاد شده که نسبت تراکم را به ۱۳ به‌یک رسانده و با کد موتور G۶DN معرفی می‎شود. جالب است بدانید که نصب انژکتورها به‌صورت مستقیم داخل سیلندر نیازمند هوای فشرده‎تر است.

به‌بیان ساده‎تر زمانی که انژکتورها داخل سیلندر به‌صورت مستقیم پاشش دارند، باید هوای داخل محفظه احتراق به‌حدی فشرده شود که احتراق کامل‎تری شکل بگیرد؛ به‌همین دلیل نسبت تراکم به ۱۳ به یک می‎رسد. در موتور لامبدا ۲ با سیستم سوخت‎رسانی ترزیق مستقیم داخل سیلندرها GDI که در برخی از جنسیس‎های سدان فیس‌لیفت نیز در کشور وجود دارد، باید از حداقل اکتان سوخت بنزین ۹۱ بهره گرفته شود تا ناک (ضربه ناشی از پایین بودن اکتان داخل سیلندرها) کاهش یابد و منجر به‌خرابی موتور نشود. علاوه‌بر این، در نسخه پاشش سوخت مستقیم داخل سیلندرها GDI موتور لامبدا ۲، پیستون و شاتون فورج ساخته شده و اویل‌پمپ (پمپ روغن) نسل جدید بهره گرفته شده تا راندمان موتور نیز حدود ۲۰ درصد ارتقا یابد.

۶ سیلندر حجیم اما کم‌استهلاک

موتور لامبدا ۲ هیوندای که ساختار ۶ سیلندر وی-شکل ۳.۸ لیتری دارد، به‌لطف عدم طراحی سیستم پرخوران توربوشارژ یا سوپرشارژ، استهلاک بسیار پایینی دارد. به‌حدی که طبق بررسی‎های دقیق نگارنده این مطلب در کشور امارات‌متحده‌عربی خرابی این موتور نسبت به خرابی موتورهای ۶ سیلندر محصولات اروپایی در سطح بسیار پایینی قرار دارد. چراکه ECM موتور لامبدا ۲ از نوع بوش بوده که پیش از رسیدن به‌دور ۷۸۰۰ آرپی‎ام (دور در دقیقه) سوخت را قطع و از ایجاد فشار در سیلندرها جلوگیری می‌کند. همچنین در این مدل از سیستم تایمینگ متغیر هوشمند دوبل سوپاپ‎ها استفاده شده که از شیر OCV (شیر هیدرولیکی برای کاهش یا افزایش فشار روغن جهت آوانس یا ریتارد کردن زمان باز و بسته شدن سوپاپ‎ها) بهره می‌گیرد و این امر سبب شده است راندمان موتور در سطح بالایی قرار گیرد. با توجه به حجم موتور ۳۷۷۸ سی‎سی، نسبت توان و گشتاور در سطحی قرار دارد که موتور به اصطلاح زیر بار یا تحت فشار قرار ندارد.

توان و گشتاور مبتنی بر دیاگرام

بر این اساس با در نظر گرفتن پارامترهای فنی مانند حجم موتور، قطر سیلندر و کورس پیستون، قرارگیری ۲۴ سوپاپ در سیلندر، سیستم تایمینگ متغیر هوشمند سوپاپ‎ها، نسبت تراکم ۱۲ به‌یک یا در نسخه پاشش سوخت مستقیم GDI که ۱۳ به یک است، حداکثر توان ۲۴۷ اسب‎بخار در دور ۶۰۰۰ آرپی‎ام (دور در دقیقه) تا ۲۹۵ اسب‎بخار در همین دور و حداکثر گشتاور ۳۴۳ نیوتون‎متر در دور ۴۵۰۰ آرپی‎ام (دور در دقیقه) تا ۳۶۵ نیوتون‎متر در دور ۴۷۰۰ آرپی‎ام را فراهم می‎آورد. نکته بسیار مهم دیگر درباره پیشرانه لامبدا ۲ تیونینگ است که در مدل لامبدا ۲ RS GDI که اغلب روی جنسیس کوپه نیز قابلیت نصب دارد، حداکثر ۳۴۸ اسب‎بخار قدرت را در ۶۸۰۰ آرپی‎ام (دور در دقیقه) و حداکثر ۴۰۰ نیوتون‎متر گشتاور را در ۵۳۰۰ آرپی‎ام به‌ارمغان می‎آورد. در این مدل تغییراتی در پروگرامینگ ECM و تایمینگ سوپاپ‎ها نیز به‌وجود آمده که منجر به‌افزایش توان و گشتاور نیز شده است. در نسخه لامبدا ۲ با سیستم پاشش سوخت مستقیم GDI، توان ۲۹۵ اسب‎بخاری را در لحظه‎ای که دورموتور به ۶۰۰۰ آرپی‎ام می‎رسد، ارائه می‎دهد؛ اما با افزایش دور موتور و رسیدن به ۶۵۰۰ آرپی‎ام یک روند نزولی را شاهد هستیم که توان به‌صورت تدریجی به ۲۹۰ اسب‎بخار کاهش پیدا می‎کند که این طبق سیکل اتکینسون است. در مقابل گشتاور در لحظه‎ افزایش دورموتور از ۳۵۰۰ آرپی‎ام به ۴۵۰۰ آرپی‎ام به‌صورت یک‌باره از ۲۸۰ نیوتون‎متر به ۳۶۵ نیوتون‎متر رسیده و با افزایش دور موتور به ۶۰۰۰ آرپی‎ام تا حدی روند خطی دارد و پس از آن روند نزولی به‌خود می‎گیرد.

سیستم خنک کننده و کنترل دما

تمام مدل‌های موتور لامبدا بر اساس آب-هوا خنک کار می‌کنند. در نسخه لامبدا ۲ MPI و GDI از یک رادیاتور بزرگ برای آب و یک رادیاتور (مبدل حرارتی) نسبتا بزرگ برای گیربکس استفاده شده است. از آن‌جا که این پیشرانه فاقد سیستم پرخوران توربوشارژ است، رادیاتور آب از جنس آلومینیوم بوده که پره‎های آن طوری طراحی شده که بیش‎ترین میزان انتقال حرارت را دارند. واترپمپ (پمپ آب) به صورت مکانیکی اما با کنترلر الکترونیکی است که دبی ورودی به‌سیستم خنک‌کننده را نسبت به مدل‎های متداول ۱.۵ برابر کرده و در مقابل استفاده از اویل‌پمپ (پمپ روغن) نسل جدید که دارای دبی ۲ برابر نسبت به اویل پمپ‎های متداول است، روانکاری و خنک‎کاری به مراتب بهتری نسبت به پیشرانه ۴ سیلندر تتا ۲ دارد. در نظر داشته باشید که ترموستات نسل جدید دارای کنترلر الکترونیکی نیز در کاهش حرارت موتور بسیار اثر گذار بوده است. ناگفته نماند که به‌لطف استفاده از سیکل اتکینسون و سیستم خنک‌کننده متناسب با ساختار موتور راندمان حرارتی به ۵۰ درصد رسیده که به‌خودی خود نشان از بازدهی بالای موتور دارد. این ساختار خنک‌کننده و کنترل دما در موتور لامبدا ۲ سبب شده است تنش حرارتی به‌خوبی کنترل شود و منجر به‌افزایش استهلاک نشود.