السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
القوة (القدرة) الحصانية ما هي إلا قيمة مشتقة من العزم عند RPM معين .
وأرقام العزم والقدرة الحصانية المعلنة عن مصانع السيارات ليست إلا (القيم القصوى) لهذه الأرقام وهي بطبيعة الحال لا تعطي إلا صورة ضيقة عن أداء المحرك.
فأفضل طريقة للحكم على أداء أي محرك هو بالنظر إلى منحنى العزم بالكامل (من 2500 RPM إلى الخط الأحمر) ، هنا نستطيع أن نحكم إذا كانت هندسة المحرك جديرة بالإحترام أو لا.
أسئلة وأجوابة :
(1)- كيف تقاس القدرة الحصانية؟
لا يوجد على وجة الكرة الأرضية جهاز يقيس القدرة الحصانية للمحركات ، والـDYNO لا يقيس إلا العزم على مختلف سرعات المحرك .
(2)- إذن كيف تحسب القدرة الحصانية؟
بما أن القدرة الحصانية هي قيمة مشتقة من العزم والسرعة دوران المحرك فإذن العملية ليست إلا عملية حسابية بسيطة.
خذ هذا المثال البسيط لتوضيح الصورة :
إفترض أنه لا يوجد شيء أسمه عداد السرعة في السيارات ، ونريد أن نحسب سرعة السيارة عندما ندوس بمقدار معين على دواسة البنزين ، فأسهل طريقة هي أنك تحسب الوقت اللازم لقطع مسافة معينة ، وهنا نستطيع حساب السرعة.
ستلاحظ أن السرعة (في هذه التجربة) يستحيل حسابها إذا عرفنا المسافة المقطوعة فقط دون معرفة الزمن والعكس أيضاً صحيح.
(3)- ما هي المعادلة المستخدمة في حساب القدرة الحصانية؟
كما ذكر الأخوان ، ( العزم * سرعة دوران المحرك) / 5252 = القدرة الحصانية.
مع ملاحظة: أن وحدة قياس العزم هي (رطل*قدم) وسرعة دوران المحرك هي (دورة لكل دقيقة).
ولتطبيق هذه المعادلة هذا مثال بسيط لمحرك:
لو العزم عند 1500 RPM هو 150 رطل*قدم فإن القوة الحصانية هي = (150*1500)/5252 = 42.8 حصان.
لو العزم عند 2000 RPM هو 160 رطل*قدم فإن القوة الحصانية هي = 60.9 حصان.
لو العزم عند 2500 RPM هو 155 رطل*قدم فإن القوة الحصانية هي =73.7 حصان.
لو العزم عند 3000 RPM هو 157 رطل*قدم فإن القوة الحصانية هي = 89.6 حصان.
لو العزم عند 3500 RPM هو 161 رطل*قدم فإن القوة الحصانية هي = 107.3 حصان.
وهكذا حتى تصل لأقصى سرعة للمحرك.
(4)- بما أن مستوى العزم يختلف مع تغير سرعة دوران المحرك ، فأيهما أفضل ، محرك يكون أقصوى مستوى للعزم عند سرعات دوران عالية أو عند سرعة دوران منخفضة؟
الجواب هو : لا هذا ولا ذاك!
المحرك المثالي (والأفضل) هو الذي ينتج عزم دوران (متساوي) من البداية إلى أخر قطرة (أقصد سرعة
).
لكن بطبيعة الحال لا يوجد شيء مثالي من صنع الأنسان ، لذلك جميع الصانعين يحاولون تحسين منحنى العزم بقدر المستطاع للوصول لنتيجة أقرب إلى المنحنى المثالي للعزم.
لذلك ما نقرأه في كتالوجات الصانعين هو أقصى رقم للعزم ، وهذه المعلومة بحد ذاتها لا تعطي الصورة الكاملة عن أداء المحرك.
فلو قولنا أن المحرك الفلاني يستخرج أقصى عزم عند 2500 RPM ، فهذا معناه أن مستوى العزم عند أي سرعة أعلى من 2500 RPM هي بالتأكيد أقل من هذا الرقم .
ونفس الكلام ينطبق على أي محرك أخر يكون أقصى مستوى للعزم عند سرعة عالية (مثلا 6500 RPM).
(5)- بعد إيضاح العلاقة المباشرة بين العزم و القدرة الحصانية ، كيف نستخدم المعلومات البسيطة هذه في الحكم على محرك معين وعن ادائه ؟
بما أن المعادلة المستخدمة في حساب القدرة الحصانية مكونة من متغيرين أثنين (العزم و السرعة دوران المحرك) وبما أن العلاقة بينهم علاقة طردية (أي كلما إزدادت قيمة أحد هذين المتغيرين أو كلاهما فأن القدرة الحصانية ستزيد) ، بأمكاننا تفسر الكثير من الظواهر .
فمثلاً:
محرك المودينا سعته 3.6 لتر وبقوة 400 حصان ، محرك البورشه 911 توربو بنفس السعة وبقوة 420 حصان ، على الرغم من أن مستوى العزم في البورشه أكبر بكثير من مستوى العزم في المودينا بسبب التوربو وأيضاً على سرعة دوران منخفضة ، لكن المفاجئة أن القدرة الحصانية للمحركين متقارب لحد كبير (وكذلك الأداء)؟
السبب : هو طريقة وأسلوب أستخراج القدرة الحصانية من المحركين ، المودينا تولد القوة هذه (400 حصان) على 8500 RPM فلو أردنا حساب العزم المستخرج عند هذه السرعة فالنتيجة هي (5252*400)/8500 = 247 رطل*قدم وعند مقارنته مع المستوى الأقصى للعزم 275 رطل*قدم عند 4900 RPM فأن الفرق هو 10% ، أي أن مستوى العزم من 4900 RPM لغاية 8500 RPM كان التغير في حدود 10%.
لنطبق نفس الكلام على البورشه ، القوة الحصانية هي 420 عند 6000 RPM ، أي أن العزم عند هذا المستوى (367 رطل*قدم) وإذا عرفنا العزم الأقصى هو 413 رطل*قدم عند سرعة 2700 - 4600 RPM فأن الفرق هو 11% ، تخيل أن محرك البروشه مجهز للدوران لسرعة 8500 RPM وأن التوربوهات تم تغييرها وأصبح المحرك ينتج 367 رطل*قدم عند هذه السرعة ، توقع كم تكون القوة الحصانية القصوى؟
594 حصان!
نفس الكلام يفسر قدرة محركات الـDOHC VTEC و الـGT3 و الـM3 والـM5 والـSR20VE وغيرهم الوصول إلى معدل 100 حصان لكل لتر بدون توربو أو أي شواحن.
لكن لا ننسى الهندسة الداخلية لهذه المحركات والأنظمة المضاف إليها لكي تصل إلى هذه النتيجة مثل أنظمة تغيير توقيت الصمامات والمكونات الداخلية المقواة والموزونة ونسبة الأنضغاط المرتفعة وغيرها.....
طبعاً ما تم طرحه هو جانب صغير من الموضوع وإلا هنالك نقاط أخرى تحتاج إلى المناقشة.
عرض نسخة للطّباعة |
ارسل هذه الصفحة لصديق]
