Četiri uobičajena problema rednih „šestaka“
Redni šestocilindarski motor (poznat i kao straight-six ili inline-six) predstavlja tip motora sa unutrašnjim sagorevanjem kod kojeg je šest cilindara raspoređeno u jednom pravcu, u jednoj liniji, za razliku od V6 motora kod kojeg su cilindri podeljeni u dve grupe. Upravo ovaj raspored je njegova glavna mehanička karakteristika: svih šest klipova kreće se duž iste ose, iznad jedne glave motora i jedne radilice, što motoru donosi prirodnu primarnu i sekundarnu uravnoteženost bez potrebe za dodatnim protivtegovima ili balansnim vratilima.
Zbog troškova, problema sa smeštanjem u vozilo i složenosti izrade dužeg bloka motora, danas samo nekolicina proizvođača i dalje razvija redne šestocilindraše. Među njima su BMW, Mazda, General Motors, Mercedes-Benz, Stellantis (kroz brendove poput Jeepa i Rama), kao i Jaguar Land Rover. Ipak, ono što redni šestocilindraš prirodno radi najbolje jeste uglađenost. Prirodna ravnoteža redosleda paljenja donosi manje vibracija i prefinjeniji rad u poređenju sa V6 motorom.
Uz to često dolazi i snažan obrtni moment, kao i jednostavnija konstrukcija koja je često lakša za održavanje, jer postoji samo jedna glava motora i jedan komplet pomoćnih sklopova. Međutim, upravo osobine koje redni šestocilindraš čine superiornim u nekim aspektima mogu predstavljati i njegove slabosti. Slede četiri najčešća problema kod rednih šestocilindarskih motora.
Osim same dužine, masa rednog šestocilindarskog motora više remeti šasiju nego V-motor slične težine. Kako navodi Autoblog, redni šestak „obično ima više težište“ u poređenju sa V-motorom slične mase. Razlog je to što je V-motor znatno kraći zahvaljujući rasporedu u dve grupe cilindara, pa može da bude postavljen niže u motornom prostoru, što povoljno utiče na težište vozila.
To je delimično razlog zbog kojeg BMW naginje svoje motore. Umesto da budu postavljeni potpuno uspravno, njihovi redni šestocilindraši su u vozilu nagnuti za oko 30 stepeni. Takvo rešenje omogućava da motor stane ispod linije haube na automobilima koji su prvobitno projektovani za kraće V8 motore, ali i spušta težište.
Duga konstrukcija rednog šestocilindraša stvara probleme pri projektovanju vozila i često ograničava njegov položaj. Njegova veličina uglavnom zahteva ugradnju napred, uzdužno.
Još jedan razlog zbog kojeg su V6 motori često dobijali prednost u odnosu na starije redne šestake jeste bezbednost pri sudaru. Kraći V6 omogućava više prostora za zone kontrolisanog deformisanja, dok duži blok rednog šestocilindraša može predstavljati ograničenje.
Problem predstavlja i odnos dužine i širine. Dugačak blok se teško uklapa u platforme sa poprečno postavljenim motorom i pogonom na prednje točkove, jer zauzima mnogo prostora po dužini motornog prostora. Upravo zato je redni „šestak“ uglavnom ostao rezervisan za automobile sa zadnjim pogonom i kamione.
Tokom vožnje svi delovi automobila trpe promene opterećenja i pomeranja mase. Zbog toga mnoge komponente mogu da se savijaju ili deformišu pod opterećenjem.
Kod V6 motora cilindri su podeljeni — po tri na svakoj strani. Kod rednog šestaka svih šest cilindara nalazi se u jednoj liniji. Prednost je jednostavnost, ali mana je duža radilica.
Ta dodatna dužina direktno povećava mogućnost torzionog uvijanja, zbog čega jednodelna radilica rednog šestocilindraša mora da savladava veća opterećenja nego kraća radilica V6 motora. Što se dodaje više cilindara, problem savijanja postaje ozbiljniji — upravo je to jedan od razloga zbog kojeg praktično ne postoje sedmocilindarski motori.
Istraživanje objavljeno na Politehničkom univerzitetu u Krakovu (Politechnika Krakowska) povezuje intenzitet tog uvijanja sa prečnikom cilindra. Drugim rečima, kada prečnik cilindra pređe približno 90 mm, torzione vibracije postaju problem koji zahteva dodatna rešenja.
Jedan način za smanjenje problema jeste smanjenje mase radilice. Međutim, kada to nije dovoljno, koristi se prigušivač torzionih vibracija, čiji je zadatak da povećanjem trenja apsorbuje energiju i smanji uvijanje radilice.
Magazin Engine Builder jednostavnije opisuje problem, navodeći da su torzione vibracije „uzdužno uvijanje i vraćanje radilice izazvano sagorevanjem“, zbog čega gotovo svaki višecilindarski motor koristi neki oblik prigušivača.
Prečnik cilindra i dužina radilice samo su neki od faktora koje inženjeri moraju da usklade kako bi redni „šestak“ radio glatko. Preostale vibracije koje se ne mogu potpuno ukloniti mogu izazvati torziona opterećenja i na bregastom vratilu, a ne samo na radilici.
Savijanje radilice nije jedini problem koji proizilazi iz činjenice da je šest cilindara postavljeno u jednu liniju umesto u dve grupe kao kod V-motora.
Kod ovakvog rasporeda usisna grana mora da ima znatno duže i složenije kanale kako bi svaki cilindar dobio jednaku količinu vazduha i goriva. Problem nastaje kada prvi i poslednji cilindar u nizu ne dobijaju identičnu smešu, što može izazvati probleme sa sagorevanjem.
Stari Fordovi redni šestocilindraši od 144, 170, 200 i 250 kubnih inča dobar su primer. Kod tih motora usisna grana bila je izlivena zajedno sa glavom motora, a prema portalu OnAllCylinders, takozvana „log“ usisna grana imala je probleme sa raspodelom vazduha i goriva.
Jednostavno rečeno, pojedini cilindri u nizu dobijali su drugačiji odnos vazduha i goriva od ostalih, samo zbog svog položaja u odnosu na karburator koji ih je napajao.
Studija SAE iz 2016. godine, sprovedena na teškom industrijskom rednom šestocilindarskom motoru, pokazala je da promena trenutka zatvaranja usisnih ventila može dovesti do velikih razlika u snazi između cilindara — od 9% pri jednom podešavanju do čak 38% pri drugom. Istraživači su deo razlika povezali sa dužinom usisnih kanala i smerom kojim se gorivo vraća kroz usisnu granu.
Kada smo pisali o pet rednih šestocilindarskih motora koje bi trebalo izbegavati, gotovo svi osim jednog imali su poznate probleme sa lancem razvoda.
Neki redni šestaci kompanije BMW, poput motora N57, često se kritikuju zbog toga što se lanac nalazi na strani motora okrenutoj ka kabini (prema zaštitnom zidu motornog prostora). Cena zamene lanca u velikoj meri zavisi od toga da li se on nalazi napred ili pozadi na motoru.
Kod prednje postavljenog lanca na motoru N54 u modelu BMW 335i, procene servisa RepairPal kreću se od 1.235 do 1.707 dolara za zamenu zatezača lanca. Kod motora sa lancem pozadi, kao što je N47, popravka je skuplja. Jedan vlasnik na forumu BimmerFest naveo je ponudu od 5.500 dolara za povezanu popravku lanca na motoru N55. U Evropi su cene niže, ali su opet visoke…
Razlika uglavnom nastaje zbog rada. Kod ovakvih popravki zadnji lanac često zahteva skidanje motora, što značajno povećava broj radnih sati.
Novi Mazdini turbo redni šestocilindraši u modelima Mazda CX-90 i Mazda CX-70 koriste sličan raspored. Motor ima tri odvojena lanca — jedan za bregasta vratila, jedan za radilicu i jedan za pumpu goriva — a svi se nalaze na zadnjoj strani motora umesto napred.
Upravo taj položaj čini servisiranje skupljim, jer pristup lancima često zahteva vađenje motora.
Važno je napomenuti da problemi sa lancem razvoda nisu inherentna mana svih rednih šestocilindarskih motora. Problem je što su pojedini proizvođači, zbog dužine motora i ograničenja u konstrukciji, morali da postave lance na mesta gde je njihova zamena mnogo komplikovanija.
AutoRepublika
(2453)
„Motor ima tri odvojena lanca — jedan za bregasta vratila, jedan za radilicu i jedan za pumpu goriva“
Nisam siguran da razumem. Šta povezuje lanac koji je gore opisan kao „jedan za radilicu“ ?
Radilica – bregasta jedan lanac, bregasta -bregasta drugi, radilica – pumpa treći.
Iz teksta se to ne može zaključiti.
A koliko milimetara su lanci?
Pitam za prijatelja 😜🤣
„V-motor je nizi pa moze da se postavi nize“
Koji diletant je ovo napisao? 😃😂
Objasnjenje je vec receno u gornjoj revenici – V-motor je nizi pa mu je i teziste nize.
Glavna prednost V-motora je ta sto je kraci pa moze lako da se postavi u centralnu poziciju iza prednje osovine. Takva pozicija daje dve prednosti:
1. Deo tezine motora dobija zadnja osovina, cime se poboljsava trakcija.
2. Umanjuje se negativan uticaj centrifugalne sile motora na bocnu stabilnost vozila pri voznji u krivini.
Ja bih dodao i da u slučaju iz teksta (BMW) redni šestak postavljen pod uglom od 30° nije ni viši od V6 pod uglom od 60°. Samo je duži.
Tacno! Tako BMW ima nisku haubu.
Pozdrav Matija, clanak je popularno edukativan, ali miješa inherentne fizikalne karakteristike rednog šestaka s konstrukcijskim greškama pojedinih proizvođača. To je važno razlikovati jer neki problemi pogađaju svaki R6 i rješavaju se naprednim inženjeringom, a neki su posljedica loših konstrukcijskih rješenja na specifičnim motorima, pa nisu univerzalna mana konfiguracije. Članak tvrdi da R6 remeti šasiju više nego V-motor slične težine jer ima više težište, pa BMW zato naginje motor za 30° te da dužina ograničava ugradnju. To je samo donekle točno; V-motor može biti kraći (omjer duljine i širine je povoljniji), ali tvrdnja da ima niže težište nije nužno istinita. V-motor… Pročitaj više »
Svaka čast!
100% saglasan!
Šta reći osim – hvala !
Mečka se vratila linijskim šestacima,zna li se zašto?
Zato što, osim nedostataka, imaju i cijeli niz prednosti, da se ne ponavljam…🙂
Fala puno…
Nisu pročitali ovaj članak, eto zašto…
Boga mi,ima se šta naučiti od ovih junaka na AR…
‘Ajde? A koja je razlika između radilice i bregastog vratila?
„upravo je to jedan od razloga zbog kojeg praktično ne postoje sedmocilindarski motori.“
Postoje i sa 7 cilindara, samo u avijaciji, zvjezdasti motori, tu, skoro isključivo ide neparni broj cilindara.
Prilicno uspesne brodske masine (7 cilindricni sporohodni dvotaktni dizeli) kao i manji motori za poljoprivrednu mehanizaciju. Najveci proizvodni problem sedmocilinarkog motora je velicina idealnog ugla koju je skupo napraviti. 360/7=51.42857142857143° (prakticno se mora proizvesti deo sa uglom od 51.43°) Dozvoljena tolerancija je 0.5 do 0.25° za sporohodne masine, za brzohodne do 0.1°, a i pored takve preciznosti potreban je poseban sistem koji moze da aposrobuje vibracije. Inline 7 je upitan izbor u svakom slucaju. Na drugoj strani, radijalni motori koji se koriste u avijaciji koriste neparan broj cilindara (najcesce 7 u jednom redu) zbog pogodnog rasporeda paljenja koje pozitivno utice… Pročitaj više »
Da dopunim misao oko brodskog motora.
Svaki brod, odnosno njegovo korito ima prirodnu rezonancu koja ako se pogodi moze da strukturalno osteti brod. Motor od 6 ili 8 cilindara moze lako da se sinhronizuje sa rezonancom korita broda u toku normalne ekspoloatacije. Sedmocilindricni motori proizvode vibracije koje su potpuno van opsega koji moze da se sinhronizuje sa prirodnom rezonancom brodskog korita i to ih cini tisim, mrinijim, i mnogo sigurnijim za upotrebu.
Zašto se uopšte izabere neparan umesto parnog. Mislim zašto 7 umesto 8 cilindara ?
Iz vlastitog iskustva: kod automobila, R6 (BMW 2.5 TD) u Omegi B je miran i ima dobar zvuk… Vidi se i po zvuku da mu odgovaraju dugački pravci i autoput. Ovo što je navedenonu tekstu kao moment, u mom konkretnom slučaju se nije desilo nito blizu. R4 sa istom kubikažomniz Fiata ga je šio u svemu. Kod kamiona, R6 je dobro rješenje, masivniji blok rješava sve navedene probleme, ima snagu i moment (IVECO naročito), MAN mi nije bio izdržljiv kao IVECO ni blizu (u mom slučaju, obično kafanske priče idu u drugom smjeru). Kpd modernih vozila: kod kamiona i dalje… Pročitaj više »
Omega B, kao i vecina drugih Opela tog vremena, je imala intergalakticko duge prenosne odnose sa velikim rupama izmedju stepena prenosa. To joj je omogucavalo ekonomicno i relaksirano krstarenje auto-putem i voznju pri konstantnoj brzini, ali na ustrb ubrzanja, medjuubrzanja i performansi na uzbrdici. Isti taj motor se u BMW seriji 5 ponasao dosta drugacije, pre svega zbog drugacijih odnosa u menjacu. Kod BMW je peta brzina direktna (prenosni odnos 1:1), sto je kompenzovano dugackim prenosnim odnosom u diferencijalu. Ali zato sto su rasponi izmedju brzina manji, pad obrtaja pri saltanju iz jedne brzine u drugu je manji nego kod… Pročitaj više »
👍