ممكن تساعدنى فى تعلم السواقة , كيف يعمل محرك السيارة

ممكن تساعدنى فى تعلم السواقة , كيف يعمل محرك السيارة

لكن حتى لو كنت لا تعرف شيء او تعرف القليل عن السيارات والمحركات فان كلمة
“هيمي” قد لا تزال تعني لك شيء. هذه الكلمة اصبحت مرادفة للمحركات الكبيرة القوية.
في هذا المقال سوف تتعرف على محرك الهيمي وتتعرف لماذا المحركات التي تستعمل تصميم الهيمي
مكائن رهيبة!

نشاته
محرك الهيمي للسيارات ولد في عام 1951م. قدمت كرايسلر محرك الهيمي V8 بقوة 180 حصان
في موديلات مختلفة. وكانت ازاحة (سعة) المحرك 331 بوصة مكعبة (5.4 لتر)، ولذلك عرف باسم
الهيمي 331.

في هذه الايام تبدوا 180 حصان مثل لا شيء، كمثال تستطيع الحصول على دودج نيون
موديل 2003 بمحرك عادي سعة 2.0 لتر و 4 اسطوانات وبقوة 150 حصان. محرك ال
LS6 V8 والذي هو بسعة 5.7 لتر الموجود على الشفروليت كورفيت ينتج قوة تتجاوز ال
400 حصان. ولكن في عام 1951م كانت قوة 180 حصان شيء جديدا عليهم. وكانت كمية
كبير مدهشة من القوة في ذلك الوقت ، ومن هنا بدات اسطورة الهيمي.

استمرت كرايسلر في تطوير محرك الهيمي ، وقد تم في عام 1956م اطلاق اصدار بسعة
345 بوصة مكعبة ، وفي عام 1957م تم اطلاق اخر بسعة 392 بوصة مكعبة ،
واخيرا اصدار بسعة 426 بوصة مكعبة (7 لتر) في عام 1964م. قام محرك ال 426
بحفر اسطورة محرك الهيمي عندما فازت بالمركز الاول والثاني والثالث في سباق Daytona 500 NASCAR
في عام 1964م. خرج محرك ال 426 للنور في عام 1956م وبقوة تصل الى 425
حصان.

مازلت قاعدة ال345 و 426 ورؤوسه متوفرة لدى دودج الى اليوم. ان محرك الهيمي 426
محرك له شعبية واسعة في تزود الطاقة في سباقات الربع ميل (drag racing) والفني كارز
(funny cars) و سيارات العضلات (muscle cars).

اساسيات
ان الشي الذي سمح للكرايسلر هيمي من عام 1951 لانتاج طاقة كبيرة اكثر من المحركات
الموجودة في ايامها كانت كفاءة غرفة الاحتراق.

في المحرك الهيمي تكون قمة غرفة الاحتراق نصف كروية (hemispherical) كما هو موضح في الصورة
التي في الاعلى. ان منطقة الاحتراق في الراس مصممة بشكل نصف كروي. محرك مثل هذا
قيل بانه “رؤوسه نصف كروية”. في راس محرك الهيمي تكون شمعة الاحتراق عادة في اعلى
غرفة الاحتراق، وتفتح الصمامات بالاتجاه المعاكس لغرفة الاحتراق.
ان الراس في المحرك مسطح الراس بسيط جدا – هو عبارة عن معدن صلب مع
وجود فتحات حفرت به وذلك لتثبيت شمعات الاحتراق. ان عمود الكامات الموجود في قاعدة المحرك
يدفع مسامير الصمامات بشكل مباشر وذلك لتفتح الصمامات، وذلك يزيل الحاجة الى اذرعة الدفع (pushrods)
والى الاذرعة الهزازة. وكل شيء بسيط في المحرك مسطح الراس.

ان المشكلة في المحرك المسطح الراس هي كفاءته الحرارية (thermal efficiency) وذلك كما سنوضح في
قسم التالي.

المزايا
هناك العديد من الاجزاء المختلفة في تصميم المحرك والتي تقوم بالتحكم في كمية القوة التي
بالامكان استخراجها من كل شوط احتراق. كمثال:

– تريد احتراق كل الوقود في الاسطوانة. واذا كان التصميم يترك بعض الوقود دون احتراق
فتلك اذا طاقة غير مستغلة.
– تريد انتاج اقصى ضغط للاسطوانة وذلك عندما يكون ذراع عمود الكرنك في الزاوية القائمة،
اذا فعليك استخراج كل الطاقة من هذا الضغط.
– تريد اهدار اقل طاقة ممكنة من المحرك فعليك سحب اكبر قدر ممكن من الهواء
والوقود الى غرفة الاحتراق ومن ثم تخرج كل النواتج من الاحتراق عبر العادم.
– تريد فقد اقل كمية من الحرارة من الرؤوس ومن جدران الاسطوانة. وكما تعرف الحرارة
احد الاسباب المكونة للضغط في الاسطوانة، اذا ففقد الحرارة يعني ضغط عالي اقل.

ان العنصر الاخير في القائمة السابقة هو احد اهم الفوائد الرئيسية في المحرك الهيمي مقابل
المحرك مسطح الراس. المنطقة السطحية تسبب فقدان الحرارة. والوقود الذي يكون بالقرب من جدار الراس
قد يكون باردا جدا لدرجة انه من الممكن ان لا يحرق جيدا. في المحرك المسطح
الراس تكون نسبة المنطقة السطحية الى نسبة حجم غرفة الاحتراق كبيرة. في محرك الهيمي تكون
المنطقة السطحية اقل بكثير من تلك التي في المحرك المسطح الراس ، لذلك فان حرارة
اقل تفقد ويتكون لنا اعلى ضغط ممكن.

العامل الاخر الرئيسي في راس الهيمي هو حجم الصمامات. وبما ان الصمامات تكون على الاتجاه
المعاكس للراس ، فانه تكون لدينا مساحة اكبر للصمام. ان تصميم المحرك الذي ميز الهيمي
كان غرفة الاحتراق المحشور (wedge-shaped) مع وجود الصمامات على استقامة واحدة. ترتيب الاستقامة الواحدة حدد
حجم الصمام. ولذلك فان الصمامات في المحرك الهيمي من الممكن ان تكون كبير وذلك ليكون
مرور الهواء من خلال المحرك افضل.

الدودج هيمي ماقنوم و300C والتشارجر الجديد
الدودج هيمي الجديد بني على اساس تقاليد قوة الهيمي لتكوين محرك V8 بسعة 345 بوصة
مكعبة (5.7 لتر) مع رؤوس نصف كروية

المحرك ينتج قوة 345 حصان وينافس محركات البنزين الاخرى من نفس فئته. كمثال:

الفورد 5.4 لتر V8 وبقوة 260 حصان على 4500 دورة/دقيقة.
الجي ام سي 6.0 لتر V8 وبقوة 300 حصان على 4400 دورة/دقيقة.
الجي ام سي 8.1 لتر V8 وبقوة 340 حصان على 4200 دورة/دقيقة.
الكدلاك نورث ستار 4.6 لتر وبقوة 300 حصان
الفورد 4.6 لتر V8 وبقوة 260 حصان
لكزس 4.3 لتر وبقوة 300 حصان
انفينتي Q45 لتر وبقوة 340 حصان
مرسيدس 5.0 و 5.5 لتر وبقوة 320 – 350 حصان
بي ام دبليو 4.5 و 5.0 لتر
اودي 4.2 لتر

س>> باختصار ما هو السر في محركات الهيمي؟؟؟
يحتوي محرك الهيمي ماقنوم على صمامين لكل اسطوانة وايضا شمعتي احتراق لكل اسطوانة. تساعد شمعتي
الاحتراق على حل مشكلة الانبعاثات الذي كان موجود في محركات الكرايسلر هيمي السابقة. تكون الشمعتين
لساني لهب من الامام مما يؤدي الى عملية احتراق كاملة.

المساوئ
بما ان لدى محركات الهيمي كل هذه الميزات، اذا لماذا لا تستعمل كل المحركات رؤوس
كروية؟ وهذا بسبب ان هناك تحسينات افضل متوفرة اليوم.