پیشرانه‌های U شکل نوعی ناشناخته و کم‌کاربرد از موتورهای درون‌سوز هستند که دهه‌های قبل بیشتر در هواپیماها، موتورسیکلت‌ها و لوکوموتیوها استفاده می‌شدند.

حتی اگر اطلاعات چندان زیادی در مورد خودرو نداشته باشید، احتمالاً تاکنون در مورد پیشرانه‌های خطی و V شکل شنیده‌اید زیرا این‌ها متداول‌ترین نوع پیشرانه هستند. بااین‌حال، ترکیب‌های دیگری هم برای چینش سیلندرهای پیشرانه وجود دارد که کمتر مورداستفاده قرار می‌گیرند. پیشرانه‌های W شکل فولکس‌واگن و تخت پورشه ازجملهٔ این موتورها هستند. علاوه بر این، موتور دیگری هم هست که حتی از این هم کمیاب‌تر و ناشناخته‌تر است تا جایی که شاید خیلی‌ها از وجود آن بی‌خبر باشند. این موتور U شکل نام دارد که امروز اصلاً مورداستفاده قرار نمی‌گیرد ولی پیشینهٔ جالبی دارد که در ادامه مرور خواهیم کرد.

تاریخچهٔ موتور U شکل

زمانی که در اوایل قرن بیستم سفرهای موتوری ظهور کردند، چینش‌ها و ترکیبات مختلف پیشرانه امتحان شدند. موتور U شکل هم در همان زمان خلق شد و در سال ۱۹۱۵ به ثبت رسید. این موتور بلافاصله در هواپیماها مورداستفاده قرار گرفت. بوگاتی یکی از اولین شرکت‌هایی بود که اقدام به ساخت پیشرانهٔ U شکل کرد. این یک موتور ۱۶ سیلندر عظیم بود که برای استفاده در هواپیماهای میان سایز طراحی شد. بااین‌حال، موتور U شکل بوگاتی عمر کوتاهی داشت و تنها ۴۰ نمونه از آن در سال‌های ۱۹۱۵ و ۱۹۱۶ ساخته شد. پس از پایان جنگ جهانی اول و پیروزی متفقین، یک شرکت هواپیماسازی فرانسوی بنام برگه اویاسیون پیشرانهٔ U شکل بوگاتی را در تعداد کمی تولید کرد.

پس‌ازاین، تا سال ۱۹۲۷ که فیات سراغ این پیشرانهٔ غیرمتعارف رفت، خبری از موتور U شکل نبود. در سال ۱۹۲۷، فیات اقدام به تولید یک موتور U شکل برای خودروی مسابقه‌ای ۸۰۶ خود کرد. این موتور بسیار کوچک‌تر از نمونهٔ ساخت بوگاتی بود و تنها ۱.۶ لیتر حجم داشت. این پیشرانه که تایپ ۴۰۶ نام داشت، به یک سوپرشارژر کوچک مجهز بود و ۱۹۰ اسب بخار قدرت تولید می‌کرد. فیات ۸۰۶ در اولین حضور خود در مسابقات در گرند پری میلان، برنده شد ولی این خودرو دیگر هیچ‌گاه در مسابقات حاضر نشد زیرا فیات از مسابقات اتومبیلرانی کناره‌گیری کرد.

موتور U شکل در دوران مدرن

پس از فیات، شرکتی بریتانیایی بنام آریل سراغ موتور U شکل رفت. این شرکت که در سال ۱۹۷۰ منحل شد و نباید با سازندۀ اتم اشتباه گرفته شود، از موتور U شکل در موتورسیکلتی بنام اسکوار فور (Square Four) استفاده کرد که از سال ۱۹۳۱ تا ۱۹۵۹ تولید می‌شد. این یک پیشرانهٔ ۱ لیتری چهار سیلندر هوا خنک بود. اسکوار فور اما حتی در انگلستان هم موتورسیکلت چندان شناخته‌شده‌ای نبود و طی ۱۸ سال تنها حدود ۱۵ هزار دستگاه از آن ساخته شد.

یکی دیگر از موتورسیکلت‌سازانی که از پیشرانهٔ U شکل استفاده کرد سوزوکی بود. در سال ۱۹۸۵، سوزوکی که بشدت درگیر مسابقات موتورسواری بود، با استفاده از آنچه که در مورد پیشرانه‌های U شکل در موتورسیکلت‌های مسابقه‌ای خود آموخته بود، مدل RG500 را معرفی کرد. این موتورسیکلت به یک پیشرانهٔ ۵۰۰ سی‌سی آب خنک مجهز بود که ۹۵ اسب بخار قدرت تولید می‌کرد و بسیار شبیه به پیشرانهٔ آریل اسکوار فور بود. پیشرانهٔ U شکل حتی در نسخهٔ دیزلی هم تولید شد و در لوکوموتیوها مورداستفاده قرار گرفت. یک شرکت بریتانیایی در دههٔ ۳۰ تولید پیشرانه‌های دیزلی U شکل دوازده سیلندر را برای استفاده در قطارهای تایپ ۴۸ آغاز کرد که تا دههٔ ۶۰ ادامه داشت. جنرال موتورز هم در طول جنگ جهانی دوم اقدام به تولید پیشرانه‌های U شکل برای استفاده در تانک‌های شرمن کرد.

موتور U شکل در خودرو

تنها استفاده از پیشرانهٔ U شکل در خودروهای سواری تولیدی در سال ۱۹۰۶ توسط شرکتی اسکاتلندی بنام All-British صورت گرفت. این شرکت که از سال ۱۹۰۶ تا ۱۹۰۸ فعال بود، فقط یک مدل خودرو تولید کرد. این خودرو به یک پیشرانهٔ هشت سیلندر U شکل مجهز شده بود که ۵۴ اسب بخار قدرت داشت.

شیوهٔ کار موتور U شکل

موتور U شکل مثل پیشرانهٔ V شکل، از دو ردیف سیلندر مجزا استفاده می‌کند ولی برخلاف موتور V شکل که پیستون‌های هردو ردیف سیلندرها به یک میل‌لنگ متصل می‌شوند، موتور U شکل از دو میل‌لنگ مجزا استفاده می‌کند. هرچند این ترکیب باعث افزایش وزن موتور می‌شود ولی تعادل پیشرانه را افزایش می‌دهد زیرا دو میل‌لنگ در مقابل یکدیگر قرار می‌گیرند. درواقع در این نوع موتور، هنگام پایین آمدن پیستون‌های یک ردیف از سیلندرها، پیستون‌های طرف مقابل بالا می‌رود و از این طریق لرزش موتور خنثی می‌شود. بااین‌حال، مشکل اصلی موتورهای U شکل وزن سنگین‌تر بود و ازآنجایی‌که موتورهای V شکل و خطی سبک‌تر و ساده‌تر بودند، موتور U شکل هیچ‌گاه فراگیر نشد و پس از کاربردهای محدودی که در بالا ذکر کردیم، به‌تدریج کنار گذاشته شد.