محرك ثلاثي الأسطوانات

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة
كتلة محرك ديزل إلسبيت ثلاثي الأسطوانات

المحرك ثلاثي الأسطوانات المستقيم (يسمى أيضًا المحرك ثلاثي الأسطوانات المضمن أو المحرك ثلاثي الأسطوانات المضمن ) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] هو محرك مكبس ثلاثي الأسطوانات حيث يتم ترتيب الأسطوانات في خط واحد على طول عمود مرفقي مشترك.

تاريخياً، كانت محركات الأسطوانات الثلاث أقل شيوعاً من محركات الأسطوانات الأربع ، وقد استُخدمت في المركبات الصغيرة والمتوسطة الحجم، والدراجات النارية، والآلات الزراعية. وازداد استخدامها منذ العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين كجزء من توجه صناعي أوسع نحو محركات أصغر حجماً مزودة بشواحن توربينية لتلبية متطلبات كفاءة استهلاك الوقود وانبعاثات العادم . وبحلول منتصف العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، شكلت هذه المحركات نسبة صغيرة ولكنها متنامية من المركبات الجديدة، بعد أن كانت نادرة قبل عام 2020.

بالمقارنة مع المحركات ذات الأربع أسطوانات المستقيمة، فإن المحركات ذات الثلاث أسطوانات المستقيمة عادة ما تكون أخف وزناً وتحتوي على أجزاء متحركة أقل، مما قد يحسن الكفاءة، ولكنها تعاني من قيود في الأداء وتكون عرضة للاهتزاز، والتي تم التغلب عليها إلى حد كبير من خلال التطورات في تصميم المحركات والمركبات.

تصميم

محرك رباعي الأشواط بثلاث أسطوانات متتالية بترتيب إشعال 1-3-2

بالمقارنة مع محركات الأسطوانات الأربع المستقيمة، التي يكون فيها أحد الأسطوانات دائمًا في شوط القدرة، فإن محركات الأسطوانات الثلاث المستقيمة تحتوي على فترات لا يكون فيها أي من الأسطوانات في شوط القدرة. ونتيجة لذلك، يجب أن تكون عمليات الاحتراق الفردية أقوى لتحقيق ناتج مماثل. [ 4 ]

يُستخدم عمود مرفقي بزاوية 120 درجة عادةً في المحركات ثلاثية الأسطوانات المستقيمة، [ 5 ] مما يُنتج فترات احتراق متساوية. يوفر هذا التصميم توازنًا مثاليًا في المستويين الترددي والابتدائي ، لكن توجد اختلالات في المستويين الدوراني والابتدائي. يتجلى ذلك في شكل عزم تأرجح طرفي ناتج عن عدم تناظر حركة المكبس حول الأسطوانة المركزية، مما يؤدي إلى اهتزازات منخفضة التردد يصعب عزلها. يمكن التخفيف من هذه الاهتزازات من خلال تدابير مثل أعمدة التوازن وقواعد تثبيت المحرك المصممة للحد من انتقالها إلى هيكل المركبة. [ 4 ]

استُخدمت أيضًا تكوينات أخرى لعمود المرفق. استخدمت دراجة لافيردا جوتا النارية (1976-1981 ) عمود مرفق بزاوية 180 درجة، حيث تتحرك المكابس الخارجية معًا بينما يكون المكبس الداخلي مُزاحًا بزاوية 180 درجة، مما ينتج عنه أشواط طاقة متباعدة بانتظام تليها فترة أطول بدون شوط. أما دراجة ترايمف تايجر 900 (2020) فتستخدم عمود مرفق "على شكل حرف T" بزوايا 90 درجة، حيث يفصل بين الأسطوانتين 1 و3 زاوية 180 درجة. [ 6 ] [ 7 ]

تتميز المحركات ثلاثية الأسطوانات بكفاءتها العالية في استهلاك الوقود نظرًا لصغر حجمها، وانخفاض كتلتها، وتقليل الاحتكاك الداخلي الناتج عن قلة أجزائها المتحركة. وبالنسبة لسعة محددة، يكون حجم كل أسطوانة فيها أكبر من حجمها في المحركات رباعية الأسطوانات، مما يسمح باستخدام صمامات أكبر وتحسين تدفق الهواء. [ 4 ]

الاستخدام في السيارات

محرك ساب ثنائي الأشواط يعود تاريخه إلى حوالي عام 1960
محرك سوزوكي K10B موديل 2010

من بين أوائل السيارات ذات الثلاث أسطوانات، سيارة رولز رويس ذات الثلاث أسطوانات بقوة 15 حصانًا التي تم إنتاجها عام 1905. وشهدت سيارة ساب 93 التي تم إنتاجها بين عامي 1956 و1960 تقديم محرك ساب ثنائي الأشواط سعة 750 سم مكعب (46 بوصة مكعبة) ، والذي تم استخدامه أيضًا في سيارات ساب 95 وساب 96 وساب سونيت حتى عام 1968، وبعد ذلك تم استبداله بمحرك فورد تاونوس V4 .   

كما استخدمت سيارات فارتبرغ (المصنعة في ألمانيا الشرقية) وسيارات إف إس أو سيرينا (المصنعة في بولندا) محركات ثلاثية الأسطوانات.

تستخدم دراجة سوزوكي فرونتي 360 موديل 1967 محركًا ثنائي الأشواط بسعة 256 سم مكعب (16 بوصة مكعبة) . وفي عام 1980، بدأت سوزوكي بإنتاج محرك رباعي الأشواط بسعة 543 سم مكعب (33 بوصة مكعبة) ، والذي تم تقديمه في طرازي ألتو وفرونتي.      

محرك سوبارو EF هو محرك بنزين رباعي الأشواط تم تقديمه في عام 1984 واستخدم في جاستي [ 3 ] وسومو (النسخة التصديرية من سامبار).

تم تقديم محرك فورد إيكوبوست ثلاثي الأسطوانات - وهو محرك بنزين سعة 1.0 لتر مزود بشاحن توربيني - في سيارة فورد فوكس موديل 2012. [ 8 ] يستخدم هذا المحرك دولاب موازنة غير متوازن لنقل عدم التوازن المتأصل في المحركات ثلاثية الأسطوانات إلى المستوى الأفقي، حيث يسهل التحكم به بواسطة قواعد تثبيت المحرك، مما يلغي الحاجة إلى استخدام أعمدة التوازن. [ 9 ] وفي عام 2016، أُضيفت خاصية تعطيل الأسطوانات ، والتي زُعم أنها الأولى من نوعها عالميًا في محركات ثلاثية الأسطوانات. [ 10 ]

تاريخيًا، كانت محركات الأسطوانات الثلاث أقل شيوعًا من محركات الأسطوانات الأربع في المركبات الصغيرة والمتوسطة الحجم. إلا أن استخدامها ازداد في العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين كجزء من توجه أوسع في الصناعة نحو محركات أصغر حجمًا مزودة بشاحن توربيني لتلبية متطلبات كفاءة استهلاك الوقود وانبعاثات العادم . [ 4 ] في الولايات المتحدة، ارتفعت نسبة محركات الأسطوانات الثلاث من أقل من 1% من المركبات الجديدة قبل عام 2020 إلى حوالي 5% بحلول عام 2025، وهو ما يعادل تقريبًا حصة محركات البنزين ذات الثماني أسطوانات، بينما ظلت محركات الأسطوانات الأربع مهيمنة بنسبة 60% من السوق في عام 2025. [ 11 ]

محركات ثلاثية الأسطوانات بارزة
سنيناسموقودملحوظاتالمرجع.
1977–1993سلسلة دايهاتسو Cبنزين[ 12 ]
1983–2001سوزوكي جي 10بنزين[ 3 ] [ 13 ]
1986–1995سلسلة محركات VM Motori Rديزلشاحن توربيني
1987–حتى الآنميتسوبيشي 3G8بنزين
1988–حتى الآنسلسلة هوندا E0بنزينبعض الإصدارات مزودة بشاحن توربيني
1991–2008دايو إس-تيكبنزين
1996–2002جي إم إكس 10 إكس إيبنزين
1998–2007مرسيدس بنز M160بنزينشاحن توربيني
1998–2005فولكس فاجن R3 PD TDI 3 لترديزلشاحن توربيني[ 14 ]
1999–2014مرسيدس بنز OM660ديزلشاحن توربيني
1999–2005VM Motori R 315ديزلشاحن توربيني
2000–2006هوندا ECA1بنزينمقترن بنظام IMA الهجين
2003–حتى الآنسلسلة هوندا Pبنزينبعض الإصدارات مزودة بشاحن توربيني
2003–حتى الآنميتسوبيشي 3A9بنزين[ 15 ]
2004–2011محرك هيونداي يوديزلشاحن توربيني
2004–حتى الآنفولكس فاجن R3 (EA111)بنزين[ 16 ]
2004–2009مرسيدس بنز OM639ديزلشاحن توربيني[ 17 ] [ 18 ]
2004–حتى الآنتويوتا 1KR-FEبنزين
2010–حتى الآننيسان HRبنزينبعض النسخ مزودة بشاحن توربيني[ 19 ]
2011–2017فيات XSDEديزل[ 20 ]
2012–حتى الآنبي إم دبليو بي 37ديزلشاحن توربيني
2012–حتى الآنفورد إيكوبوستبنزينبعض الإصدارات مزودة بشاحن توربيني
2012–حتى الآنسلسلة هوندا إسبنزينبعض الإصدارات مزودة بشاحن توربيني
2012–حتى الآنرينو تي سي إيبنزينبعض الإصدارات مزودة بشاحن توربيني
2013–حتى الآنبي إم دبليو بي 38بنزينشاحن توربيني
2013–حتى الآنمحرك بنزين صغير من جنرال موتورزبنزينشاحن توربيني[ 21 ] [ 22 ]
2014–حتى الآنمجموعة بي إس إيه بيورتكبنزينبعض الإصدارات مزودة بشاحن توربيني
2016–حتى الآنشركة فيات العالمية للمحركات الصغيرةبنزينبعض الإصدارات مزودة بشاحن توربيني
2018–حتى الآنGM E-Turboبنزينشاحن توربيني
2018–حتى الآنإنجينيوم AJ150بنزينشاحن توربيني
2020–حتى الآنتويوتا جي 16 إيبنزينشاحن توربيني
2020–حتى الآنكوينجسيج تي إف جيبنزينشاحن توربيني

الاستخدام في الدراجات النارية

1969-1975 كاواساكي H1 ماخ III
محرك ترايمف روكيت III من عام 2004 حتى الآن

تتمثل مزايا محرك الأسطوانات الثلاث المستقيمة للدراجات النارية في أنه أقصر طولاً من محرك الأسطوانات الأربع المستقيمة، وينتج اهتزازات أقل من محرك الأسطوانات المزدوجة المستقيمة. [ 23 ]

محرك رباعي الأشواط

استُخدمت محركات ثلاثية الأسطوانات مستقيمة رباعية الأشواط في الدراجات النارية المخصصة للطرقات والسباقات من قبل العديد من الشركات. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]

من عام 1985 إلى عام 1995، تم إنتاج BMW K75 بمحرك ثلاثي الأسطوانات مستقيم (مبني على محرك رباعي الأسطوانات مستقيم من BMW K100).

تشتهر شركة ترايمف البريطانية بمحركها ثلاثي الأسطوانات المستقيم المثبت عرضيًا . وقد استُخدمت نسخ مختلفة منه في سلسلة دراجاتها النارية Speed ​​Triple و Trident و Sprint و Tiger . إضافةً إلى ذلك، تُصنّع ترايمف طراز Rocket III ، الذي حازت نسخ مختلفة منه على الرقم القياسي لأكبر سعة محرك في الدراجات النارية .

في عام 2019 ، تحولت فئة Moto2 في بطولة العالم للدراجات النارية MotoGP إلى استخدام محركات Triumph ثلاثية الأسطوانات سعة 765 سم مكعب (46.7 بوصة مكعبة). [ 29 ]

محرك ثنائي الأشواط

تُعد تصميمات المحركات ثنائية الأشواط أقل شيوعًا في المحركات ثلاثية الأسطوانات المستقيمة مقارنة بتصميمات المحركات رباعية الأشواط، ومع ذلك فقد تم إنتاج العديد منها من قبل الشركات المصنعة اليابانية في أواخر الستينيات وحتى الثمانينيات.

تم إنتاج محرك كاواساكي ثلاثي الأسطوانات من عام 1968 إلى عام 1980، واستُخدم في العديد من الدراجات النارية المخصصة للطرقات والسباقات. [ 30 ] [ 31 ] كانت معظم النسخ مُبرّدة بالهواء، بينما كانت بعضها مُبرّدة بالماء. [ 32 ] وبالمثل، استُخدمت محركات سلسلة سوزوكي جي تي (1972-1980 ) في كلٍ من الدراجات النارية المخصصة للطرقات والسباقات، وكانت متوفرة بنسخ مُبرّدة بالهواء وأخرى مُبرّدة بالماء. [ 32 ]

استخدامات أخرى

زراعة

محرك ديزل فيربانكس-مورس ثلاثي الأسطوانات مستقيم من أربعينيات القرن العشرين

ومن الأمثلة على التطبيقات الزراعية محرك الديزل منخفض السرعة Fairbanks-Morse 32E14 .

يُعدّ تصميم الأسطوانات الثلاث المستقيمة شائعًا في محركات جرارات الديزل ، مثل محرك بيركنز AD3.152 . وقد استُخدم هذا المحرك في جرارات ماسي فيرغسون 35 وفوردسون ديكسترا ، بالإضافة إلى استخدامه في التطبيقات البحرية والثابتة.

الطيران

محرك هيولاند AE75 هو محرك طائرات ثنائي الأشواط بسعة 750  سم مكعب، تم إنتاجه في منتصف الثمانينيات. كان تصميمه ثلاثي الأسطوانات مقلوبًا مع تبريد سائل، وكان ينتج 75 حصانًا (56 كيلوواط) . [ 33 ]  

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ روبسون، غراهام (15 أغسطس 2010). "السيارة والفريق". ساب 96 وV4 . عمالقة الرالي. دار نشر فيلوس. ص  27. ISBN 978-1-84584-256-7. V4 يحل محل المحرك ثلاثي الأسطوانات المستقيم
  2. ↑Gorant, Jim (December 1997). Oldham, Joe (ed.). "Jet Ski Saviors". Popular Mechanics. 174 (12). New York, NY USA: Hearst: 54–57. ISSN 0032-4558. Retrieved 2012-07-02. The 1071cc, inline, triple-cylinder configuration produces 803 pounds of thrust and pushes the boat to about 55 mph.
  3. 123Dinkel, John, ed. (July 1988). "Comparison Road Test: 3x3". Road & Track. 39 (11). Newport Beach, CA USA: Diamandis Communications: 66–74. ISSN 0035-7189. Its engine is still the same 993-cc sohc inline-3, producing 48 bhp at 5100 5100 rpm and 57 lb-ft torque at 3200...
  4. 1234Valdes-Dapena, Peter (2023-04-15). "How little engines are taking over American cars in a big way". CNN. Retrieved 2026-03-25.
  5. ↑"Here's The Problem With Three-Cylinder Engines". Car Throttle. Retrieved 2019-12-03.
  6. ↑"TIGER 900 ENGINE & CAPABILITY". Triumph Motorcycles UK. Retrieved 10 February 2020.
  7. ↑Cameron, Kevin. "Triumph's New T-Plane Firing Order Explained". Cycleworld. Retrieved 10 February 2020.
  8. ↑"Smallest Ford Engine Ever! Three-Cylinder EcoBoost (and Two New Transmissions)". Retrieved 2017-04-03.
  9. ↑"Ford's 3-cyl. EcoBoost Delivers the Goods". 2014-05-15. Retrieved 2017-04-03.
  10. ↑"Ford To Offer Fuel-Saving Cylinder Deactivation Tech FOR 1.0 Litre EcoBoost; Global First For A 3-Cylinder Engine". 2016-11-29. Retrieved 2017-04-03.
  11. ↑"Automotive Trends Report". United States Environmental Protection Agency. February 2026. Retrieved 2026-03-25.
  12. ↑Logan (September 23, 2011). "New car: 2012 Daihatsu Mira e:S". Motor Mania. Retrieved 2012-07-03. Motivation comes from a 3-cylinder, 650cc petrol engine that kicks out a mere 51bhp (52PS/38kW) and 60Nm (44lb-ft) of torque.
  13. ↑ دانيال زيفيدي. "سوزوكي سويفت 1.0 GL - هاتشباك بخمسة أبواب" . Auto-types.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يونيو 2014 .
  14. ↑ "أودي A2 1.2 TDI: سيارة أودي ذات الثلاثة لترات" . بيان صحفي من شركة أودي إيه جي . AudiWorld.com. 28 نوفمبر 1999. تاريخ الاطلاع: 22 أغسطس 2009 .
  15. ↑ جاكسون، بول (1 فبراير 2008). "الفصل 6: الجيل القادم". كتاب الذكاء الصغير . دار نشر فيلوس. الصفحات 94-95 . ISBN  978-1-84584-148-5. كان هناك الكثير من التغييرات تحت الغطاء أيضًا، حيث تم استبدال المحرك الأصلي الذكي المزود بشاحن توربيني (في الإصدارات التي تعمل بمحركات البنزين) بتصميم ميتسوبيشي - لا يزال بثلاث أسطوانات ولكن بسعة أكبر (999 سم ​​مكعب).
  16. ↑ "سيارة فولكس فاجن فوكس الجديدة بالتفصيل" . فولكس فاجن إيه جي . WorldCarFans.com. 2005-04-04 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-08-18 .
  17. ↑ دانيال زيفيدي. "ميتسوبيشي كولت 1.1 إنفورم - هاتشباك بخمسة أبواب" . Auto-types.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يونيو 2014 .
  18. ↑ "محرك OM639 - محرك ديزل - شاحن توربيني" . Scribd . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أغسطس 2020 .
  19. ↑ "محرك HR12DDR | نيسان | أنشطة التطوير التكنولوجي" . Nissan-global.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يونيو 2014 .
  20. ↑ «تم الإطلاق! يبدأ سعر سيارة شيفروليه بيت ديزل من 4.29 لاخ روبية» . WWW.bsmotoring.com . بي إس موتورينج. 25 يوليو 2011.
  21. ↑ "محرك توربو جديد ثلاثي الأسطوانات مصنوع بالكامل من الألومنيوم يضع معيارًا جديدًا للتحسين" . Media.opel.com. 2013-08-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-06-20 .
  22. ↑ "أوبل تُقدّم محرك 1.0 ECOTEC الجديد بتقنية الحقن المباشر والشاحن التوربيني في ندوة آخن" . Media.gm.com. 2013-10-08 . تاريخ الاطلاع: 2014-06-20 .
  23. ↑ كيف تعمل دراجتك النارية: دليلك إلى مكونات وأنظمة الدراجات النارية الحديثة. بيتر هنشو، دار نشر فيلوس المحدودة، 15 سبتمبر 2012
  24. ↑ ٣٦٥ دراجة نارية يجب عليك قيادتها. داين جينجيريلي، تشارلز إيفريت، جيمس مانينغ ميشيلز. شركة إم بي آي للنشر، ١٠ يناير ٢٠١١
  25. ↑ كتاب الدراجات النارية، آلان سيلي. موتور بوكس ​​إنترناشونال، 2 مايو 2004
  26. ↑ إعصار بشري، ويلسون، ستيف. مجلة والنيك الكلاسيكية لتداول الدورات، أبريل 2005
  27. ↑ عالم الدراجات، المجلد 44، منشورات سي بي إس، 2005. "ثلاثي متوازي"
  28. ↑ دراجات ترايمف النارية: ثنائية وثلاثية الأسطوانات. تيموثي ريموس. موتور بوكس ​​إنترناشونال، ١٠ أكتوبر ١٩٩٧
  29. ↑ شركة ترايمف تدخل سباقات الجائزة الكبرى كمورد لمحركات موتو 2 ، صحيفة التلغراف ، 18 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 ديسمبر 2019.
  30. ↑ كتاب كاواساكي الثلاثي: جميع طرازات الطرق 1968-1980، بالإضافة إلى نبذة عن دراجات السباق H1r وH2r. ألاستير ووكر، دار نشر فيلوس المحدودة، 15 يناير 2011، صفحة 18
  31. ↑ ٣٦٥ دراجة نارية يجب عليك قيادتها. داين جينجيريلي، تشارلز إيفريت، جيمس مانينغ ميشيلز. شركة إم بي آي للنشر، ١٠ يناير ٢٠١١. صفحة ١٨٨
  32. 1 2 دراجات السباق اليابانية المصنعة. ميك ووكر. ريدلاين بوكس، سبتمبر 2004
  33. ↑ مجلة "بايلوت" فبراير 1986 صفحة 32