Τρικύλινδρος, πεντακύλινδρος, γιατί όχι και ένας επτακύλινδρος; Στον κόσμο των εσωτερικής καύσης κινητήρων, οι διατάξεις κυλίνδρων ακολουθούν συχνά συγκεκριμένα πρότυπα, κυρίως για λόγους μηχανικής ισορροπίας και απόδοσης.
Οι τρικύλινδροι, τετρακύλινδροι, εξακύλινδροι, οκτακύλινδροι και δωδεκακύλινδροι κινητήρες είναι συνήθεις στις αυτοκινητοβιομηχανίες εδώ και δεκαετίες. Ωστόσο, τι συμβαίνει με έναν επτακύλινδρο κινητήρα; Είναι τεχνικά εφικτός ή μήπως πρόκειται για μια αδύνατη διάταξη;
Γιατί δεν υπάρχουν 7-κύλινδροι κινητήρες στα αυτοκίνητα;
Μια αρχική σκέψη θα μπορούσε να είναι πως οι μονοί αριθμοί κυλίνδρων είναι προβληματικοί. Ωστόσο, γνωρίζουμε ότι οι 3-κύλινδροι και 5-κύλινδροι κινητήρες υπάρχουν και χρησιμοποιούνται ευρέως. Το πρόβλημα με τους 7-κύλινδρους κινητήρες είναι πιο σύνθετο και συνδέεται με τις μηχανικές και μαθηματικές δυσκολίες στην κατασκευή τους, όπως αναφέρει το άρθρο του auto-motor-und-sport.de.
Η μεγαλύτερη πρόκληση αφορά τη γωνία ανάφλεξης. Σε έναν τετράχρονο κινητήρα, η πλήρης περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα είναι 360 μοίρες, και οι αποστάσεις ανάμεσα στις αναφλέξεις πρέπει να κατανέμονται ομοιόμορφα.
Για έναν επτακύλινδρο εν σειρά κινητήρα, η κατανομή των αναφλέξεων θα γινόταν ανά 51,43 μοίρες, ένας αριθμός που δεν επιτρέπει έναν εύκολο μηχανικό σχεδιασμό. Αυτό δημιουργεί προβλήματα στην ομαλή λειτουργία και απαιτεί πολύπλοκους μηχανισμούς εξισορρόπησης.
Θα μπορούσε να λειτουργήσει ένας V7;
Η λογική λέει πως, αν ένας επτακύλινδρος εν σειρά κινητήρας είναι προβληματικός, τότε μια διάταξη V7 ίσως να είναι πιο εφικτή. Θεωρητικά, σε έναν V7 κινητήρα η ανισορροπία θα μπορούσε να μετριαστεί με διαφορετική γωνία ανάμεσα στις κυλινδροκεφαλές και έναν πιο σύνθετο μηχανισμό στροφάλου.

Όμως, στην πράξη, ένας τέτοιος κινητήρας θα είχε περισσότερο νόημα ως ένας V8 με αφαιρεμένο έναν κύλινδρο ή ένας V6 με προστιθέμενο έναν κύλινδρο. Και στις δύο περιπτώσεις, οι μηχανικές ανισορροπίες και το πρόσθετο βάρος θα αναιρούσαν τα όποια πιθανά οφέλη. Έτσι, δεν υπάρχει λόγος να κατασκευαστεί ένας V7, καθώς η απόδοση και η πολυπλοκότητα του δεν θα ήταν πρακτικά αποδεκτές.
Υπάρχουν 7-κύλινδροι κινητήρες κάπου αλλού;
Ναι, αλλά όχι σε αυτοκίνητα. Οι επτακύλινδροι κινητήρες βρίσκονται σε:
- Ναυτικούς κινητήρες: Χρησιμοποιούνται σε πλοία, όπου οι πολύ μεγάλες χωρητικότητες και οι χαμηλές στροφές (ακόμα και κάτω από 500 σ.α.λ.) επιτρέπουν τη λειτουργία τους χωρίς έντονες δονήσεις.
- Αεροπορικούς κινητήρες: Στους αστεροειδείς κινητήρες των αεροσκαφών, οι οποίοι έχουν κυκλική διάταξη, οι μονοί αριθμοί κυλίνδρων (όπως 7 ή 9) είναι απαραίτητοι για τη συνεχή ροή καύσης χωρίς κενά στις αναφλέξεις.

Θα είχε νόημα ένας 9-κύλινδρος κινητήρας;
Σε αντίθεση με έναν επτακύλινδρο, ένας εννιακύλινδρος κινητήρας θα είχε γωνία ανάφλεξης 40 μοίρες, μια τιμή πολύ πιο φιλική στη μηχανολογική υλοποίηση. Παρ’ όλα αυτά, η διάταξη εννέα κυλίνδρων δεν έχει υιοθετηθεί στην αυτοκινητοβιομηχανία, καθώς ένας τέτοιος κινητήρας θα ήταν υπερβολικά μακρύς για τα περισσότερα οχήματα και δύσκολος στην τοποθέτηση.
Ένας επτακύλινδρος κινητήρας είναι τεχνικά εφικτός, αλλά μη πρακτικός για τα αυτοκίνητα. Η περίεργη γωνία ανάφλεξης δημιουργεί μεγάλα προβλήματα εξισορρόπησης, ενώ ένας τέτοιος κινητήρας δεν θα είχε κανένα ουσιαστικό πλεονέκτημα έναντι ενός εξακύλινδρου ή οκτακύλινδρου. Για τον λόγο αυτό, οι επτά κύλινδροι περιορίζονται σε ειδικές εφαρμογές, όπως η ναυτιλία και η αεροπορία, ενώ παραμένουν άγνωστοι στον κόσμο των αυτοκινήτων.