تقليص حجم المحرك

في صناعة السيارات ، يُقصد بتصغير حجم المحرك استخدام محركات احتراق أصغر حجماً بدلاً من المحركات الأكبر ذات القدرة نفسها عند تصنيع المركبات . وينتج هذا عن سعي مصنعي السيارات لتوفير مركبات أكثر كفاءة وأقل انبعاثات ، [ 1 ] وهو ما تفرضه في كثير من الأحيان المعايير التشريعية . [ 2 ] ويشير المصطلح عموماً إلى محركات الاحتراق الداخلي التقليدية التي تعمل بالبنزين أو الديزل .

يلجأ العديد من المصنّعين إلى تقليل سعة المحرك وعدد أسطواناته . ومن خلال إضافة جهاز سحب قسري ( شاحن توربيني أو شاحن فائق ) وتقنية الحقن المباشر ، يوفرون محركًا قويًا بأداء مماثل لمحرك أكبر بكثير، ولكن بكفاءة محسّنة بشكل ملحوظ وانبعاثات كربونية أقل . كما أن المحرك الأصغر حجمًا غالبًا ما يكون أخف وزنًا، مما يقلل من إجمالي الطاقة المستهلكة أثناء القيادة. ويؤدي تقليل عدد الأسطوانات أيضًا إلى تقليل الاحتكاك داخل المحرك، مما يزيد من كفاءته. [ 3 ]

لم يقتنع بعض المراقبين بادعاءات الشركات المصنعة بأن تصغير حجم المحرك يُحسّن كفاءة استهلاك الوقود في السيارة. [ 4 ] وقد أظهرت بعض الاختبارات أن بعض المحركات المصغّرة تستهلك وقودًا أقل في القيادة اليومية مقارنةً بالمحركات الأكبر حجمًا التي تحل محلها. [ 5 ]

أحدث الأبحاث والتقدم

نشرت جامعة باث بحثاً أجراه مركز أبحاث أنظمة توليد الطاقة والمركبات التابع لها، والذي أثبت أنه من الممكن تقليل سعة المحرك بنسبة 60% مع الحفاظ على منحنى عزم الدوران لمحرك حديث كبير السعة يعمل بسحب الهواء الطبيعي، مع تضمين السمات اللازمة لتطبيق هذا المفهوم في السيارات الفاخرة. [ 6 ]

مصداقية

في تحقيق أجرته مجلة أوتو بيلد على سيارة فورد فوكس 1.0 إيكوبوست بعد قطعها مسافة 100,000 كيلومتر (62,000 ميل) ، لم تُكتشف أي مشاكل جوهرية في المحرك، حيث لوحظ فقط "تسرب طفيف للزيت بين الأسطوانة وكتلة المحرك". [ 7 ] مع ذلك، وردت تقارير متكررة عن معاناة محرك أودي 2.0 TFSI البنزيني المزود بشاحن توربيني من تسرب زيت أكثر حدة حول موانع تسرب الأسطوانات، حيث يصل استهلاك الزيت إلى لتر واحد لكل 300 كيلومتر (190 ميل) . [ 8 ] كما وردت تقارير عن مشاكل مماثلة في محركات فولكس فاجن جروب 1.4 و1.8 TFSI. [ 9 ] ووفقًا لاستطلاع أجرته شركة جي دي باور ، سجلت المحركات الأصغر حجمًا درجات أقل بكثير في الموثوقية مقارنةً بالمحركات القديمة. [ 10 ]  

أمثلة

  • استبدلت مجموعة فولكس فاجن محركات البنزين سعة 1.6 و2.0 لتر في أواخر العقد الأول من الألفية الثانية بمحرك 1.4 TSI . وتم إطلاقه في معرض فرانكفورت للسيارات عام 2005 بنسخة بقوة 125  كيلوواط (170  حصانًا) مزودة بشاحن توربيني وشاحن فائق . وكان استهلاكه للوقود أقل بنسبة 5% من محرك 2.0 FSI السابق، على الرغم من زيادة القوة الحصانية في جميع نطاقات دوران المحرك. لاحقًا، تم طرح المحرك في عدة نسخ تتراوح قوتها بين 122 و180  حصانًا، بعضها مزود بشاحن توربيني فقط.
  • في أوروبا، ولاحقاً في أمريكا الشمالية، أطلقت شركة فورد محركها الجديد EcoBoost ثلاثي الأسطوانات سعة 1 لتر لسيارة فورد فوكس في عام 2012، ليحل محل المحرك سعة 1.6 لتر، وينتج نفس القوة البالغة 123 حصانًا (92 كيلوواط؛ 125 حصانًا متريًا) . [ 11 ]   
  • منذ عام 2011، بدأت شركة بي إم دبليو باستخدام محركات رباعية الأسطوانات سعة 2.0 لتر بدلاً من محركات سداسية الأسطوانات سعة 3.0 لتر، مثل محرك N20 الذي حل محل محركي N52 و N53 . [ 12 ]
  • قامت مرسيدس بنز بتجهيز العديد من طرازاتها بمحركات صغيرة رباعية الأسطوانات سعة 1.8 لتر بدلاً من محركات V6 الأكبر حجماً. [ 12 ]
  • محرك رينو من نوع R هو محرك ديزل سعة 1.6 لتر مزود بشاحن توربيني يحل محل محرك سعة 1.9 لتر بخصائص أداء مماثلة.

مراجع

  1. سكواتريليا، تشاك (16 سبتمبر 2011). "الثلاثة هي الأربعة الجديدة مع تقليص حجم المحركات" . وايرد . تم الاسترجاع في 12 فبراير 2012 .
  2. "توقعات السوق : حجم مناسب للمرح" . مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2013. 
  3. كيروان، جون إي، وآخرون. "محرك بنزين ثلاثي الأسطوانات مزود بشاحن توربيني وحقن مباشر للبنزين: حل عالي القيمة لانبعاثات منخفضة من ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين." مجلة SAE الدولية للمحركات 3.1 (2010): 355-371.
  4. "تقليص سعة المحرك: أين يكمن التحسن في كفاءة استهلاك الوقود؟" . مجلة كار آند درايفر . يوليو 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2012 .
  5. «تقرير المستهلك يجد أن محركات التوربو الصغيرة لا تحقق مزاعم توفير الوقود» . 5 فبراير 2013.
  6. لويس، AGJ (1 أبريل 2014). ""تحسين فائق للاقتصاد: توسيع حدود تقليص حجم المحرك بشكل كبير"" . مجلة SAE الدولية للمحركات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يوليو 2014 .
  7. ^ "فورد فوكس ايم دورتيست" .
  8. "بي بي سي تسلط الضوء على مشكلة استهلاك الزيت في محرك أودي 2.0 TFSI"" . 31 ديسمبر 2014.
  9. ^ "محرك Hoog olieverbruik TFSI" . 28 سبتمبر 2015 مؤرشفة من الأصلي في 2 مايو 2016 . تم الاسترجاع 18 مايو 2016 .
  10. إنجرام، أنتوني (16 فبراير 2014). "هل المحركات الجديدة الأصغر حجماً والأعلى كفاءة في استهلاك الوقود أقل موثوقية؟" .
  11. سيميستر، جون (فبراير 2012). "تجربة قيادة: فورد فوكس 1.0 إيكوبوست" . مجلة السيارات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2012 .
  12. 1 2 أولريش، لورانس (9 سبتمبر 2011). "هذه المرة، سيحدث تقليص الحجم تحت غطاء المحرك" . نيويورك تايمز . تم الاسترجاع في 12 فبراير 2012 .