سر السرعة
من المعروف أن السيارة تطوير لكل الاختراعات السابقة و لجعل الإنسان قادرا على الانتقال بسرعة أكبر من مكان الى آخر
انتقل معى عبر الزمن لتصل إلى وقتنا الحالى .
اسرع سيارة فى وقتنا الحالى هى سيارة (Keonigsegg Agera R) بسرعة تصل إلى 439 كم فى الساعة.
ويليها السيارة (Bugatti chiron super sport) بسرعة تصل الى 413 كم فى الساعة.
دعني اطرح عليك سؤال. أتعرف الطريقة التي يستطيع بها المهندسون زيادة سرعة السيارة ؟
دعنا نعرف أن الامر ليس سهلا نحتاج إلى عدة خطوات لكى نصل إلى هذه المرحلة
يجب أن نعرف كيف نتعامل مع المعوقات
- اول العوائق هو الاحتكاك بأنواعه
- ثانيا هو وزن السيارة نفسها
- ثالثا وهو الأهم موانع أمنية فى الصناعة لكى نوفر بيئة أمنه للسائق.
وهكذا تعرفنا على العوائق هناك شيء آخر يجب أن تعرفه هو التحكم فى قدرة المحرك وهذا واحد من أهم العوامل.
نعود إلى تأثير الاحتكاك على السرعة وكيف نستغله لصالحنا
- اولا احتكاك الأرض بالإطارات هذا النوع من الاحتكاك بسببه تتحرك السيارة من الأساس وكلما كان الاحتكاك بين الارض والإطارات جيد فأن كل دورة بدورها الإطار تتحرك السيارة دون إهدار للفات الإطار.
- ثانيا الاحتكاك مع الهواء و جزء منه ضار والآخر لا.
- قوة الجر: هى ضارة لأنها تعوق السيارة من الحركة وتتأثر بأربعة أشياء وهم كثافة الهواء سرعة الجسم وشكل الجسم ومساحتها، نستطيع التحكم شكل السطح ومساحته. أما السرعة فنريد زيادتها من الاساس لنتحكم فى المساحة نجعل المساحة المواجه للهواء اقل ما يكون، وجعل شكل السيارة العام على شكل قطرة ماء لان قطرة الماء لها عامل سحب ( هو مقاومة الجسم للهواء) اقل.
- قوة الدفع السفلى: هى من أهم الأشياء للحفاظ على أمان السيارة فى السيارات عالية السرعة.
 |
| airfoil |
 |
| Lift Force |
وهناك بعض الأشياء الأخرى للحفاظ على ثبات السيارة مثل مشتت الهواء هو بروز فى أخر صندوق السيارة يشتت الهواء الذى من دونه يجعل السيارة فى السرعات العالية غير متحكم بها من الخلف.
وأيضا يتم تغطية السيارة كاملة بغطاء معدنى من الأسفل لمنع حدوث مقاومة للهواء.
- ثالثا الاحتكاك الضر جدا هو احتكاك أجزاء المحرك ببعضها وحله هو التشحيم و نظام التبريد والذى نستغل فيه الهواء لصالح تبريد المحرك ونحن نعرف ان أساس عمل المحرك هو وصول الهواء إلى غرفة الاحتراق إما بتنفس طبيعي أو بشاحن توربيني أو غيره وهذا موضوع آخر غير التبريد .
التلاعب بقدرات المحرك نفسه
ننتقل إلى التلاعب فى قدرة المحرك وهو العامل الذي بسببه تم كتابة هذا المقال، كل ما نريده من التعديل هو زيادة عدد الاحصنة وعزم الدوران.
ومن المهم معرفة ما هو عزم الدوران والقوة الحصانة.
القدرة الحصانية
القدرة الحصانية بإختصار شديد هى سرعة الدوران التى ينتجها المحرك ويتم التحكم بها عن طريقة أشياء- التنظيم الجيد بين مضخة الهواء والبنزين وشمعة الاشتعال و الضغط على دواسة البنزين، ويكون الأمر دقيق جدا لكى تصل إلى أفضل أداء. ومؤخرا فى السيارات الحديثة تواجد بها حاسب آلي مسؤول عن هذا الأمر.
- زيادة عدد المكابس لأن بزيادة عددها يزيد سرعة دوران عمود الكرنك ويؤدى إلى زيادة القدرة الحصانية.
- صندوق السرعات (فكرته ببساطة هى التغير فى قطر الترس) و العاكس الذى ينقل الحركة من صندوق السرعات إلى العجلات وبينهم محور الدوران وهو العمود الواصل بين صندوق السرعات و العاكس(differential) والمحور والعاكس (differential) يؤدوا إلى التقليل من سرعة الدوران، وهذا يعنى أن قدرة القصوى المحرك تصل إلى العجلات اقل بنسبة تتراوح بين 15% و 20%
 |
| differential |
الشيء آخر فى القدرة وهو الشاحن التوربيني فكرته ببساطة انه يدخل نسبة هواء أكبر من العادى إلى غرفة الاحتراق وهذا بالتالى يزيد من القدرة الحصانية.
عزم الدوران
وفائدته إكساب السيارة قدرة عالية على الجر بمعنى أنه عند صعود تل. فإن السيارة ذات العزم الأعلى تستطيع حمل وزن اعلى و بثبات أكبر.
ولكى نعرف طريقة زيادة العزم يجب أن نعرف ما هو عزم الدوران- هو مقدرة القوة على إحداث دوران ويتأثر ب(القوة و بعد القوة عن نقطة التأثير).
يستطيع المهندسين التحكم عزم الدوران عن طريق زيادة القوة الانفجار التى تنتج من احتراق البنزين وذلك باستخدام مواد كيميائية
وهو النيتروث وغيرة وأنواع معدلة من البنزين، ولكن يراعوا الحفاظ على غرفة الاحتراق من التلف. والشيء الثاني هو زيادة طول الذراع الذي يصل المكبس بعموم الكرنك وكلما قل طوله زاد العزم مع العلم ان كل هذا يكون بنسب معينة؛ للحفاظ على سلامة أجزاء المحرك.
وزن السيارة
ثم نتجه إلى التحكم فى وزن السيارة وهو عائق على المحرك ومن المعروف أنه كلما قل الوزن زادة السرعة، وهذا يتم عن طرق استخدام معادن خفيفة الوزن، أو كما في معظم سيارات السباق يستخدم (الكربون فايبر)، وبسبب ثمنه المرتفع لا يستخدم فى السيارات العادية فيوجد بها بكميات قليلة وأحيانا تضعه شركات فى سيارتها بحسب الطلب.
ولكن هناك حدود لا يجب أن يكون وزن السيارة قليل جدا لان هذا يؤدى إلى عدم استقرار السيارة فى السرعات العالية .
ويمكن أيضا الاستغناء عن بعض الرفهيات بالسيارة لتقليل الوزن، مثالا على ذلك أن بعض سيارات السباق يوجد بها مقعد واحد فقط.
عامل الأمان
و أخيرا عامل الأمان وهو شيء اساسى فى صنع السيارة. منها استخدام مواد فى صناعة المحرك لها القدرة على تحمل الحرارة العالية الناتجة من الاحتكاك ثانيا استخدام أدوات أو أجزاء ميكانيكية صغير توضع بين أجزاء المحرك (المتحركة) ؛ لتقلل من الاحتكاك لان هذا يزيد من القدرة الحصانية ويحافظ على عمر المحرك .
فائدة القوة الضاغطة (Down Force) هو توفير الظروف الآمنة لزيادة سرعتها فى الحدود المناسبة ( يحافظ على ثباتها وتشبثها بالأرض) .
نعرف أن الشركات لها حدود فى زيادة السرعة منها أسباب اقتصادية البيئية ولكن أهمها عامل الحفاظ على راحة السائق لان عند الزيادة السرعة كما تعلمنا فى اول المقال أنه يجرد السيارة من وسائل الراحة لتقليل وزن السيارة
والأسباب الاقتصادية أنه إذا أعطت الشركة السيارة لشخص بنفس القدرة الحصانية تعرض أجزاء المحرك بالسيارة إلى التلاف قبل مدة الضمان.
ولكن هناك حدود نستطيع الوصول إليها مع مراعات السلامة والراحة وهذا واضح فى بعض السيارات الحديثة.
وهذه هى معظم المعلومات التى تريد ان تعرفها عن طرق زيادة سرعة السيارة.
على الرغم من أن السرعة العالية ممتعة ولكن وسائل الأمان بالسيارة أهم وهذا سبب أن الشركات لها حدود فى السرعات المتوفرة للعامة لأنه شيء خطير يحتاج إلى مهارة عالية مثل مهارة سائقين السباقات ولها حلبات مخصصة.
فى هذا المقال لا يتحدث عن تعديل السيارة لان تعديل السيارة موضوع آخر.
واتمنى انك استفدت بمعلومة جديدة وفى حالة وجود اى اضافة او تعليق تفضل.