محرك V

محرك دراجة نارية ثنائي الأسطوانات على شكل حرف V (حوالي عام 2006)

محرك سيارة V6 (حوالي عام 1990)

محرك V ، الذي يُسمى أحيانًا محرك V ، هو تصميم شائع لمحركات الاحتراق الداخلي . يتكون من مجموعتين من الأسطوانات - عادةً ما تحتوي كل مجموعة على نفس عدد الأسطوانات - متصلتين بعمود مرفقي مشترك . تُرتب مجموعتا الأسطوانات بزاوية مائلة، بحيث تُشكلان شكل حرف "V" عند النظر إليهما من مقدمة المحرك.

تتميز محركات V عادةً بطول أقصر من محركات الخط المستقيم المكافئة لها ، ولكن على حساب عرض أكبر. وتُعد محركات V6 و V8 و V12 الأكثر شيوعًا في تصميم محركات السيارات، حيث تحتوي على 6 أو 8 أو 12 أسطوانة على التوالي.

تم تصميم أول محرك V، وهو محرك ثنائي الأسطوانات على شكل V، بواسطة فيلهلم مايباخ واستُخدم في سيارة دايملر شتالرادفاجن عام 1889. ^{[ 1 ]}

أُنتج أول محرك V8 عام 1903، وهو محرك أنطوانيت الذي صممه ليون ليفافاسور لقوارب السباق والطائرات . ^{[ 2 ] [ 3 ]} وفي العام التالي، أنتجت شركة بوتني موتور وركس في لندن أول محرك V12 ، لاستخدامه أيضًا في قوارب السباق. ^{[ 4 ]} وظهر أول محرك V6 في الإنتاج بعد ذلك بوقت قصير عام 1908، من إنتاج شركة دويتز غازموتورن فابريك في ألمانيا، لاستخدامه كمولد لمحركات السكك الحديدية التي تعمل بالبنزين والكهرباء . ^{[ 5 ]} ومع ذلك، لم يُستخدم محرك V6 في إنتاج السيارات بكميات كبيرة إلا عام 1950، وكان أول مثال على ذلك محرك لانشيا V6 . ^{[ 5 ]} استخدم هذا المحرك زاوية V تبلغ 60 درجة ودبابيس مرفق منفصلة لكل أسطوانة، للحد من مشاكل الاهتزاز التي واجهتها المحاولات السابقة لإنتاج محركات V6.

بالمقارنة مع محرك خطي مكافئ (وهو التكوين الأكثر شيوعًا للمحركات التي تقل أسطواناتها عن ست)، يتميز محرك V بأنه أقصر طولًا ولكنه أعرض. ويزداد هذا التأثير مع ازدياد عدد أسطوانات المحرك؛ قد يكون فرق الطول بين محرك V ثنائي الأسطوانات ومحرك ثنائي الأسطوانات مستقيم ضئيلًا، إلا أن محركات V8 تتميز بطول أصغر بكثير من المحركات المستقيمة. ^{[ 6 ]} وبالمقارنة مع المحرك المسطح الأقل شيوعًا ، فإن محرك V أضيق وأطول وله مركز ثقل أعلى .

تختلف زاوية "V" (أو "الزاوية المحصورة") بين صفوف الأسطوانات اختلافًا كبيرًا بين المحركات. فقد استخدمت بعض المحركات زاوية V تبلغ 180 درجة (وهي نفس زاوية المحرك المسطح )، مثل العديد من محركات فيراري V12. ^{[ 7 ] [ 8 ]} وعلى النقيض من ذلك، يستخدم محرك لانشيا V4 (1922-1976) ومحرك فولكس فاجن VR6 (1991-حتى الآن ) زوايا V صغيرة تصل إلى 10 درجات، بالإضافة إلى رأس أسطوانة واحد مشترك بين صفّي الأسطوانات.

يتميز محرك V12 بتوازن مثالي بين الأسطوانتين الأساسية والثانوية. أما في محركات V ذات عدد أقل من الأسطوانات، فيعتمد توازن المحرك على عوامل مثل فترة الإشعال، وأثقال الموازنة على عمود المرفق، ووجود أعمدة الموازنة من عدمه .

عادةً ما تتشارك أسطوانتان من صفين متقابلين في محرك V دبابيس المرفق، مع وجود إزاحة بينهما. أما التكوينات البديلة فتتضمن دبابيس مرفق منفصلة لكل أسطوانة (كما هو الحال في محركات V-twin المتعددة) أو قضبان توصيل مفصلية .

محركات مقلوبة

استخدمت بعض الطائرات في عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين محركات معكوسة ، حيث يقع عمود المرفق في أعلى المحرك ورؤوس الأسطوانات في أسفله. تشمل مزايا هذا التصميم تحسين الرؤية في الطائرات ذات المحرك الواحد، ورفع مستوى قوة الدفع، وبالتالي زيادة الخلوص الأرضي للمروحة. ومن الأمثلة على ذلك محرك Argus As 10 V8 لعام 1928 ومحركات Daimler-Benz DB 601 V12 لعام 1935.

محرك شاحنة V8

محرك V12 لسباقات الفورمولا 1 من عام 1991

من الممارسات الشائعة وصف محركات V باستخدام رمز "V # " ، حيث يمثل # عدد الأسطوانات. وفيما يلي تكوينات محركات V التي وصلت إلى مرحلة الإنتاج: