فيراري تستعد لإحداث ثورة في عالم محركات الاحتراق

كشفت فيراري عن نهج هندسي جديد قد يعيد تشكيل مستقبل محركات الاحتراق الداخلي، وفقا لطلب براءة اختراع أوروبي حديث.

يتميز التصميم المبتكر بمكابس مستطيلة أو "على شكل حبة دواء"، وهو ما يمثل خروجا عن المكابس الدائرية التقليدية المستخدمة في الصناعة. وقد يحدث هذا التطور تحسينات جوهرية في كفاءة المحرك وأدائه، ما يساهم في تعزيز تجربة القيادة دون المساس بالقوة أو الاستجابة. (المكبس هو القلب المتحرك لمحرك الاحتراق الداخلي، حيث يحول الطاقة الحرارية الناتجة عن الاحتراق إلى حركة ميكانيكية).

وتعتمد المحركات التقليدية على مكابس دائرية تتحرك لأعلى ولأسفل داخل إسطوانات (حجرة مغلقة داخل محرك الاحتراق الداخلي، تتحرك بداخلها المكابس أثناء دورة تشغيل المحرك. وهي الجزء الذي يتم فيه احتراق خليط الوقود والهواء، ما يولد الطاقة اللازمة لتشغيل السيارة)، لكنها في براءة اختراع فيراري تأتي (المكابس) أقصر من جهة وأطول من جهة أخرى، ما يمنحها شكلا بيضاويا. ويسمح هذا التعديل بتقليل المسافة بين الأسطوانات، ما يؤدي إلى تصغير حجم المحرك الإجمالي دون التضحية بالقوة.

ويعد توفير المساحة داخل هيكل السيارة أولوية هندسية، خاصة لمحركات V12 الشهيرة من فيراري، والتي تستخدم في سيارات ذات المحرك الوسطي والتصاميم الهجينة المستقبلية.

ويتضمن التصميم أيضا استخدام عمود مرفقي واحد مشترك بين مكبسين متقابلين، وهو ما يساعد في تقليل التعقيد الميكانيكي وخفض الاحتكاك وتسهيل عملية التصنيع. ومن الناحية النظرية، يمكن أن يؤدي هذا الابتكار إلى إنتاج طاقة أكبر مع كفاءة ميكانيكية محسّنة.

ويعرف العمود المرفقي بأنه جزء ميكانيكي رئيسي في محرك الاحتراق الداخلي، وظيفته تحويل الحركة الخطية للمكابس إلى حركة دورانية، ما يسمح بنقل الطاقة إلى العجلات لتشغيل السيارة.

إقرأ المزيد

FAW تطرح في روسيا سيارة كهربائية مدعومة بالذكاء الاصطناعي

ومن بين المزايا الأخرى، يعمل التصميم الجديد على تقليل الحركة الجانبية داخل الأسطوانة، ما يحد من فقدان الطاقة الناتج عن الاحتكاك. كما يمكن إضافة تجاويف على جوانب المكابس لتحسين إدارة الحرارة وتدفق الهواء، ما يساهم في تعزيز كفاءة الاحتراق وتقليل استهلاك الوقود.

ورغم تسارع صناعة السيارات نحو أنظمة الدفع الكهربائية والهجينة، تؤكد فيراري التزامها بتطوير محركات الاحتراق الداخلي عالية الأداء بما يتماشى مع اللوائح البيئية.

ويمكن أن يساعد هذا التصميم فيراري على الامتثال لمعايير الانبعاثات دون التأثير على القوة الحصانية أو عزم الدوران أو الطابع الصوتي الفريد لمحركاتها.

جدير بالذكر أنه على الرغم من أن تصاميم المكابس غير التقليدية ليست جديدة، كما ظهر في محرك "وانكل الدوار" من مازدا وتجارب هوندا السابقة على المكابس البيضاوية، إلا أن التقدم في تقنيات التصنيع والمحاكاة الرقمية قد يجعل نهج فيراري أكثر عملية وجدوى تجارية.

كما يتيح التطور في مجالات السبائك المعدنية والتصنيع الإضافي وبرامج المحاكاة المتطورة للمهندسين إمكانية تصميم مكابس أكثر تعقيدا وكفاءة، كانت في السابق باهظة التكلفة أو صعبة التنفيذ.

ولم تعلن فيراري بعد عن جدول زمني لتطبيق هذا التصميم الجديد، لكنها تؤكد على التزامها المستمر بالابتكار واستكشاف إمكانيات جديدة في عالم المحركات.

المصدر: interesting engineering