موتور «6B3»؛ نماد ماندگاری میتسوبیشی

این موتور برای نخستین بار در سال ۲۰۰۶ معرفی شد و پس از آن بر روی محصولاتی نظیر اوتلندر، پاجرو اسپرت و چندین مدل دیگر نصب گردید. مهندسان میتسوبیشی در فرآیند توسعه این موتور، تمرکز خود را بر روی افزایش بازده حجمی، کاهش اصطکاک داخلی و استفاده از آلیاژهای سبک قرار دادند تا علاوه بر تولید قدرت مناسب، استهلاک پیشرانه نیز کاهش یابد. در ادامه به بررسی تخصصی این موتور خواهیم پرداخت.

آشنایی کوتاه با موتور 6B3

خانواده 6B3 به عنوان نخستین نسل از موتورهای وی-شکل 6 سیلندر تمام‌آلومینیومی میتسوبیشی شناخته می‌شود که به منظور جایگزینی خانواده مشهور 6G7 توسعه یافته است. این خانواده شامل موتورهای 6B31 با حجم 3 لیتر، 6B3 با حجم ۳ لیتر مخصوص برخی بازارها و 6B31 بهینه‌سازی‌شده برای نسل‌های بعدی اوتلندر می‌باشد. مهم‌ترین تفاوت این خانواده با نسل قبلی، استفاده از بلوک آلومینیومی، سرسیلندر سبک، فناوری زمان‌بندی متغیر سوپاپ‌های MIVEC و کاهش قابل توجه وزن مجموعه موتور بود.

مهندسان میتسوبیشی در زمان توسعه این پیشرانه اعلام کردند که هدف اصلی، دستیابی به راندمان بیشتر بدون افزایش حجم موتور بوده است؛ به همین دلیل بخش عمده‌ای از طراحی موتور از ابتدا و بدون استفاده از قطعات مشترک خانواده 6G انجام شد. در این مطلب به پیشرانه 6B31 به صورت تخصصی نگاهی دقیق خواهیم داشت.

طراحی و ساختار موتور 6B31

موتور 6B31 از ساختار 6 سیلندر وی-شکل با زاویه ۶۰ درجه میان دو ردیف سیلندر بهره می‌برد. انتخاب زاویه ۶۰ درجه یکی از مهم‌ترین مزیت‌های مهندسی این پیشرانه به شمار می‌رود؛ زیرا این آرایش نسبت به موتورهای 6 سیلندر وی-شکل با زاویه ۹۰ درجه، تعادل ذاتی بهتری ایجاد کرده و لرزش موتور را بدون نیاز به میل‌تعادل اضافی کاهش می‌دهد. بلوک موتور و سرسیلندر، هر دو از آلیاژ آلومینیوم ریخته‌گری ساخته شده‌اند.

استفاده از آلومینیوم باعث شده وزن این موتور در مقایسه با موتور 6G72 نزدیک به ۲۵ کیلوگرم کاهش یابد. کاهش جرم موتور علاوه بر بهبود توزیع وزن خودرو، انتقال حرارت سریع‌تر و افزایش بازده سیستم خنک‌کاری را نیز به همراه داشته است. از دیگر ویژگی‌های مهندسی این موتور می‌توان به استفاده از بوش‌های چدنی داخل سیلندر اشاره کرد. این بوش‌ها ضمن افزایش مقاومت سایشی، امکان استفاده از بلوک آلومینیومی را بدون کاهش دوام فراهم کرده‌اند.

ساختار فنی پیشرانه 6B31

پیشرانه 6B31 دارای حجم موتور ۲۹۹۸ سی‌سی بوده و از قطر سیلندر ۸۷.۶ میلی‌متر و کورس پیستون ۸۲.۹ میلی‌متر بهره می‌برد. نسبت قطر به کورس نشان می‌دهد که مهندسان میتسوبیشی این موتور را با هدف دستیابی به دورگیری مناسب و پاسخ سریع دریچه‌گاز طراحی کرده‌اند. در هر سیلندر چهار سوپاپ تعبیه شده و در مجموع موتور دارای ۲۴ سوپاپ است.

کنترل سوپاپ‌ها توسط دو میل‌سوپاپ در هر سرسیلندر DOHC انجام می‌شود و سیستم منحصربه‌فرد میتسوبیشی برای تایمینگ سوپاپ‌ها MIVEC روی سوپاپ‌های ورودی نصب شده است. این فناوری با تغییر زمان باز و بسته شدن سوپاپ‌ها، موجب افزایش راندمان حجمی در دورهای مختلف موتور شده و هم‌زمان مصرف سوخت و آلایندگی را کاهش می‌دهد. میل‌لنگ از فولاد فورج‌شده ساخته شده و شاتون‌ها نیز با طراحی سبک و مقاومت بالا تولید شده‌اند.

همچنین پیستون‌های آلومینیومی با پوشش ضداصطکاک، اصطکاک داخلی موتور را کاهش داده و دوام مجموعه را افزایش می‌دهند. یکی دیگر از نکات مهم طراحی این موتور، استفاده از زنجیر تایم به‌جای تسمه‌تایم است. زنجیر تایم علاوه بر افزایش عمر مفید مجموعه تایمینگ، نیاز به تعویض دوره‌ای را تا حد زیادی کاهش داده و هزینه نگهداری موتور را پایین آورده است.

سیستم MIVEC؛ قلب هوشمند تنفس موتور

یکی از مهم‌ترین فناوری‌های به‌کاررفته در موتور 6B31 سیستم (Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control) یا MIVEC است. این سیستم با تغییر هوشمند زمان‌بندی سوپاپ‌های ورودی، عملکرد موتور را در دورهای مختلف بهینه می‌کند. در دورهای پایین، تمرکز بر مصرف سوخت و گشتاور نرم است؛ در حالی که در دورهای بالا، زمان‌بندی سوپاپ‌ها به‌گونه‌ای تغییر می‌کند که هوای بیشتری وارد محفظه احتراق شده و توان خروجی افزایش یابد.

در نسخه‌های اولیه این موتور، MIVEC تنها روی سوپاپ‌های ورودی فعال بود، اما همین نسخه نیز نقش مهمی در بهبود راندمان حجمی و کاهش مصرف سوخت نسبت به نسل 6G7 داشت. این سیستم باعث شد موتور بتواند بدون نیاز به توربوشارژر، تعادل مناسبی میان قدرت و مصرف ایجاد کند.

نسبت تراکم و سیستم احتراق

موتور 6B31 بسته به بازار و سال تولید، دارای نسبت تراکم حدود 9.5 به یک تا 10.5 به یک است. این عدد با توجه به استفاده از سیستم MIVEC و طراحی محفظه احتراق، به‌گونه‌ای انتخاب شده که موتور هم در شرایط شهری و هم در بارهای سنگین، پایداری احتراقی مناسبی داشته باشد.

سیستم سوخت‌رسانی در این موتور از نوع (Multi Point Injection) یا MPI است که سوخت را به‌صورت چند نقطه‌ای در منیفولد هوا تزریق می‌کند. این طراحی اگرچه به پیچیدگی سیستم GDI نیست، اما در عوض دوام بالاتر، هزینه نگهداری کمتر و حساسیت پایین‌تر به کیفیت سوخت را به همراه دارد؛ موضوعی که برای بازارهای جهانی اهمیت زیادی دارد.

محفظه احتراق به‌گونه‌ای طراحی شده که جریان هوا به شکل چرخشی وارد سیلندر شود و مخلوط سوخت و هوا به‌صورت یکنواخت‌تری بسوزد. این موضوع به کاهش ناک و افزایش راندمان حرارتی کمک می‌کند. موتور 6B31 را می‌توان یکی از متعادل‌ترین پیشرانه‌های 6 سیلندر وی-شکل ژاپنی دانست که تمرکز آن بر دوام، سادگی نسبی، مصرف سوخت قابل قبول و عملکرد قابل پیش‌بینی است.

برخلاف برخی رقبا که به سمت فناوری‌های پیچیده‌تر حرکت کرده‌اند، میتسوبیشی در این موتور مسیر «مهندسی محافظه‌کارانه اما قابل اعتماد» را انتخاب کرده است.

توان و گشتاور مبتنی بر دیاگرام

موتور 6B31 در نسخه‌های مختلف خود قادر به تولید حدود 220 تا 230 اسب‌بخار قدرت و 276 تا 291 نیوتون‌متر گشتاور است. این اعداد بسته به تنظیمات ECU و بازار هدف کمی متفاوت هستند. نکته مهم در مورد این موتور، تحویل گشتاور خطی و یکنواخت آن در دورهای میانی است؛ موضوعی که باعث شده این پیشرانه برای خودروهای اس‌یووی مانند اوتلندر و پاجرو اسپرت انتخاب مناسبی باشد.

ناگفته نماند که موتور 6B31 با رسیدن دور موتور به 6250 آرپی‌ام (دور در دقیقه) قدرت 230 اسب‌بخار را در اختیار شما می‌گذارد؛ اما طبق دیاگرام توان و گشتاور بر حسب دورموتور به محض رسیدن به 6300 آرپی‌ام نمودار توان حالت نزولی پیدا کرده، در مقابل با افزایش دورموتور با توجه به دیاگرام توان و گشتاور برحسب دورموتور به‌تدریج روند صعودی گرفته تا به 4750 آرپی‎‏ام (دور در دقیقه) رسیده و گشتاور 291 نیوتون‎متر را فراهم می‎آورد. اما با رسیدن به دور 5000 آرپی‌ام روند خطی گرفته و پس از آن نزولی می‌شود.

سیستم خنک‌کاری و مدیریت دما

موتور 6B31 از سیستم خنک‌کاری مایع با طراحی بهینه مسیرهای جریان آب استفاده می‌کند. کانال‌های خنک‌کاری در بلوک و سرسیلندر به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که نقاط داغ موتور به حداقل برسد و دمای سیلندرها به‌صورت یکنواخت کنترل شود. ترموستات هوشمند و واترپمپ مکانیکی در این موتور وظیفه تنظیم جریان مایع خنک‌کننده را برعهده دارند.

طراحی سیستم به‌شکلی است که در شرایط بار سنگین مانند رانندگی آفرود یا سربالایی‌های طولانی، پایداری دمایی موتور حفظ شود. در بخش روغن‌کاری، موتور 6B31 از پمپ روغن با ظرفیت بالا استفاده می‌کند که وظیفه تامین فشار پایدار روغن در تمامی شرایط کاری را برعهده دارد.

مسیرهای روغن‌کاری داخلی به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که روانکاری یکنواخت به میل‌لنگ، شاتون‌ها و سوپاپ‌ها برسد. استفاده از یاتاقان‌های کم‌اصطکاک و طراحی سبک قطعات متحرک باعث شده این موتور نسبت به نسل قبلی خود، استهلاک کمتری داشته باشد. درعین حال، انتخاب روغن مناسب نقش مهمی در افزایش عمر این پیشرانه دارد و معمولاً روغن‌های با ویسکوزیته 5W30 برای آن توصیه می‌شوند.

آخرین اخبار