قلب مشترک؛ چرا استفاده از موتورهای 2.0 لیتری توربو فراگیر شده است؟

در دهه 1960 موتورهای پرحجم V8 بسیار پرطرفدار بودند و پس از آن موتورهای V6 به محبوبیت رسیدند. ولی امروز اگر قصد خرید یک خودروی سواری یا SUV را داشته باشید به احتمال زیاد مجهز به موتور 4 سیلندر 2.0 لیتری توربوشارژ است.
به سختی می توان خودروهایی در بازار یافت که مجهز به این نوع موتور نباشند مگر اینکه سراغ خودروهای بسیار کوچک، سوپر اسپرت ها و وانت های بزرگ بروید. در حال حاضر بیش از 50 مدل خودرو در ایالات متحده به فروش می رسند که مجهز به موتور 2.0 لیتری توربوشارژ هستند و باز هم خودروهای دیگری با این نوع موتور در راه هستند.
موتورهای 2.0 لیتری توربوشارژ به دلیل ابعاد کوچک، وزن سبک و قدرت بالا رایج ترین نوع موتور هستند که خودروسازان امریکایی، آلمانی، ایتالیایی، ژاپنی، انگلیسی و سوئدی از آنها استفاده می کنند، زیرا در جستجوی مزایایی مانند قدرت مناسب، فضای کم اشغال شده توسط موتور و مصرف سوخت پایین هستند. اکنون میلیون ها خودرو در جاده ها وجود دارند که مجهز به موتورهای 2.0 لیتری توربوشارژ هستند. این خودروها شامل هاچبک های اسپرت، سدان های لوکس، SUVها، سدان های خانوادگی و خودروهای اسپرت 2 نفره گران قیمت هستند.
برندهای مختلفی از هیوندای و هوندا گرفته تا لندروور و مرسدس بنز برای تولید موتورهای 2.0 لیتری توربوشارژ سرمایه گذاری کرده اند. قیمت خودروهای مجهز به موتور 2.0 لیتری توربوشارژ از 24.775 دلار برای فورد فوکس ST شروع می شود و تا 90.700 دلار برای بی ام و 740e iPerformance پلاگین هایبرید افزایش می یابد. این مدل بی ام و مجهز به یک موتور 2.0 لیتری توربوشارژ، یک موتور الکتریکی و یک مجموعه باتری کوچک است.

هوندا یک نسخه پرقدرت از موتور 4 سیلندر 2.0 لیتری توربوشارژ تولید کرده است. مدل جدید هوندا سیویک تایپ R که یک هاچبک اسپرت است 34 هزار دلار قیمت دارد و از موتور 2.0 لیتری توربوشارژ با 306 اسب بخار قدرت و 400 نیوتن متر گشتاور نیرو می گیرد. علاوه بر این، هوندا از یک موتور 4 سیلندر 2.0 لیتری توربوشارژ در نسل دهم آکورد که جدیدترین نسل آن است استفاده می کند که 252 اسب بخار قدرت و 370 نیوتن متر گشتاور دارد.

ضعیف ترین موتور 2.0 لیتری توربوشارژ مربوط به مدل R-Line فولکس واگن بیتل است که 170 اسب بخار قدرت دارد. فولکس واگن جزو اولین خودروسازان پیشگام در ارائه این نوع موتور بود و در 7 مدل از خودروهای خود از موتورهای 2.0 لیتری توربوشارژ استفاده می کند که شامل SUV جدید اطلس با سه ردیف صندلی و هاچبک های اسپرت افسانه ای یعنی گلف GTI و گلف R است. گلف R مجهز به موتور 2.0 لیتری توربو با 292 اسب بخار قدرت است ولی قویترین موتور 2.0 لیتری توربوشارژ فولکس واگن در گلف کلاب اسپرت S به کار رفته است که 306 اسب بخار قدرت دارد.
هیوندای جزو اولین خودروسازانی بود که در کلاس سدان های متوسط از موتور 2.0 لیتری توربوشارژ استفاده کرد که در آن زمان این کلاس پر از موتورهای V6 با حجم های بالا بود. در سال 2011 هیوندای موتور V6 را از سدان خانوادگی خود سوناتا حذف کرد و آن را با یک موتور 2.0 لیتری توربوشارژ جایگزین کرد که فورا به موفقیت دست یافت. در حال حاضر هیوندای از این موتور در سانتافه اسپرت و توسان نیز استفاده می کند و بعضی از مدل های هیوندای مجهز به موتورهای 4 سیلندر 1.4 لیتری و 1.6 لیتری توربوشارژ هستند.

طبق گفته مایک او برین، معاون برنامه ریزی محصول در هیوندای، حجم موتور 2.0 لیتر یک حجم ایده آل و بهینه است و هنگامی که به سیستم توربو مجهز می شود عملکردی در حد یک موتور V6 بزرگ همراه با مصرف سوخت پایین تر ارائه می دهد. او که مسئولیت رهبری توسعه استراتژیک کل مدل های هیوندای را بر عهده دارد می گوید:
« دفع حرارت یا انتقال حرارت موتور عامل تعیین کننده در میزان بوست توربوشارژر است. با اینکه اثر خنک کنندگی سیستم جدید تزریق مستقیم سوخت داخل محفظه احتراق به ما اجازه می دهد نسبت تراکم موتور و بوست توربو را افزایش دهیم ولی باز هم محدودیت هایی وجود دارد. اکثر خودروسازان مانند هیوندای از بوست حدود 17 PSi استفاده می کنند. »
لکسوس در تعدادی از مدل های خود از قبیل سدان محبوب IS و SUV NX از موتور 2.0 لیتری توربوشارژ استفاده می کند. پاول ویلیام سن که مدیر ارتباطات جهانی لکسوس است می گوید:
« تعادل بین عملکرد، وزن و راندمان در موتوری که حجم هر یک از سیلندرهای آن 0.5 لیتر است، جذابیت ویژه ای برای لکسوس دارد. از نظر ما این نوع موتور یک تعادل بهینه برای خودروهایی است که از نظر وزن و ابعاد در این محدوده قرار دارند. »

البته جای تعجب دارد که برند همتای لکسوس یعنی تویوتا یکی از معدود خودروسازانی است که مدل های خود را با موتور 2.0 لیتری توربوشارژ به بازار عرضه نمی کند.
معاون برنامه ریزی محصول در هیوندای می گوید:
« اینکه هیچ جایگزینی برای حجم موتور وجود ندارد یک باور اشتباه است. موتور تنفس طبیعی 3.3 لیتری V6 هیوندای در دور 4900 حداکثر گشتاور خود را تولید می کند در حالی که حداکثر گشتاور موتور 2.0 لیتری توربوشارژ هیوندای در دور 1300 به دست می آید و به صورت یک خط صاف تا دور 4000 ادامه دارد. »
هر چقدر گشتاور یک موتور در دور پایینتری به دست آید، شتابگیری خودرو از حالت سکون یا توانایی آن در بالارفتن از شیب بهبود می یابد. آقای او برین افزود:
« رانندگان علاقه مند به رانندگی عاشق کشش و گشتاور بالا هستند که بدون نیاز به معکوس دادن در دسترس باشد. »
آقای Necessary که اهل لوس آنجلس است یکی از رانندگان مشتاق به رانندگی است. او مالک یک کلکسیون کوچک خودرو است که شامل یک فورد ماستنگ فست بک مدل 1966 و یک پورشه 911 کلاسیک است. او در سال 2013 خودروی خانوادگی خود که یک آئودی A6 با موتور V6 بود را با آئودی A4 All-Road که در آن زمان خودروی جدیدی بود جایگزین کرد که از موتور 4 سیلندر 2.0 لیتری توربوشارژ نیرو می گیرد.
آقای Necessary که 65 هزار کیلومتر با آئودی All-Road نسل قبل خود رانندگی کرده است می گوید:
« من از عملکرد این خودرو بسیار راضی هستم. آئودی All-Road با 211 اسب بخار قویترین گزینه ممکن نیست ولی گیربکس 8 دنده این خودرو باعث می شود احساس کمبود شتاب نداشته باشم. قدرت این موتور 2.0 لیتری توربوشارژ فقط 9 اسب بخار کمتر از موتور V6 تنفس طبیعی است که جایگزین آن شده است. این موتور توربوشارژ بی سر و صدا کار می کند و با توجه به نوع استفاده ای که ما از این خودرو داریم انبوهی از گشتاور همراه با مصرف سوخت کمتر را ارائه می دهد. »
بسیاری از خریداران SUVهای لوکس نیز جایگزینی موتورهای تنفس طبیعی با موتورهای توربوشارژ را تجربه کرده اند. آن استوارت که مادر جوان دو فرزند و ساکن کالیفرنیا است عاشق آئودی Q5 مدل 2011 خود بود که از موتور تنفس طبیعی پرحجم 3.2 لیتری V6 با 270 اسب بخار قدرت نیرو می گرفت. او سال گذشته این خودرو را با یک مرسدس GLC300 صفر کیلومتر تعویض کرد که مجهز به موتور 4 سیلندر 2.0 لیتری توربوشارژ با 241 اسب بخار قدرت است و از این کار پشیمان نیست. او در حالی که دنبال فرزندش می رود و در راه مدرسه است می گوید:
« مرسدس GLC300 حتی سریعتر از آئودی قبلی من است و سوخت کمتری مصرف می کند. این خودرو بسیار تحسین برانگیز است. »
در ابتدا نیاز خودروسازان برای کاهش مصرف سوخت خودروها، برآورده کردن خواسته مشتریان و پیروی از قوانین سفت و سخت تر دولت ها برای کاهش آلایندگی، به این هجوم دیوانه وار از موتورهای V6 با حجم بالا به سوی موتورهای 4 سیلندر توربوشارژ با حجم های کمتر دامن زد. تعداد سیلندرهای کمتر یعنی تعداد قطعات کمتر و باعث کاهش اصطکاک اجزای درونی موتور می شود. این موضوع از نظر تئوری باعث افزایش راندمان موتور و کاهش مصرف سوخت می شود. اما خودروسازان به سرعت دیگر مزایای این موتورها و منفعت هایی که برای مصرف کنندگان داشتند را کشف کردند.
علاوه بر این، موتورهای کوچکتر این امکان را برای خودروسازان فراهم کرد تا حجم محفظه موتور را کاهش دهند و در عین حال فضای پای سرنشینان را در محدوده فاصله محوری خودرو گسترش دهند. کابین های جادارتر و صندوق های بزرگتر از عوامل موثر در فروش خودرو هستند. طبق گفته خودروسازان کاهش حجم موتورها همچنان ادامه دارد، بنابراین در آینده نزدیک حداقل تولید موتورهای 2.0 لیتری توربوشارژ ادامه دارد.