يدور كل شئ فى هذا العالم حول محور ثابت تتغير الأمور من حوله ولا يتغير ، كذلك هو الحال مع عالم السيارات والذى على الرغم من تطور اهتماماته ومتطلباته وإدخال الكثير من المفاهيم عليها ، إلا انه منذ البداية لازال يدور حول نفس المحور ، وهو القوة الحصانية ، والتى كانت المعيار الوحيد لتفوق السيارات خلال فترة كبيرة من البداية ، ومن ثم تحولت إلى مقياس رئيسي يتصدر قائمة مواصفات أيه سيارة سواء كانت تجارية أو رياضية أو حتى عائلية .
وفى هذا التقرير من موقع ويكيموبايل سنستعرض لكم ما هى القوة الحصانية ، وما هى أنواعها ، وما الفرق بينها وبين العزم ، وهل زيادة القوة الحصانية تعنى بالضرورة أداء أفضل أم لا .
ما هى القوة الحصانية ؟
ربما يظن البعض انه حينما توصف سيارة بأنها بقوة 100 حصان أن هذا يعنى أننا إذا نزعنا منها المحرك وحولناها إلى عربة يجرها 100 حصان ستقدم نفس الأداء ، الأمر ليس بهذه الصورة .
القوة الحصانية هى وحدة قياس اخترعها العالم الاسكتلندي " جيمس وات " نهاية القرن الثامن عشر ، وكان الغرض الأساسي منها هو قياس قوة محركات البخار التى كانت تستخدم وقتها ، ومن ثم تم تطوير استخدامها لتشمل محركات الاحتراق الداخلي والمحركات التوربينية .
ووحدة القوة الحصانية تساوى فى الفيزياء قدرة أحد الأحصنة على رفع 33000 رطل من الوزن لمسافة قدم واحدة خلال دقيقة ، أو أن يرفع 33 رطل من الوزن لارتفاع 1000 قدم خلال دقيقة . أعلم أن علامات التعجب قد بدأت تملئ أجواء الغرفة الان ، فتلك المعادلة لا تتعدى كونها معادلة رياضية لا يمكن تطبيقها عملياً ، إلا أن الأمر يعود إلى حيث استلهم جيمس وات الفكرة ، ففى مناجم الفحم وقتها كانت الأحصنة هى وسيلة لرفع وجر الأثقال وكان يستخدم بكرات وأحبال لتوزيع الأحمال للقيام بتلك المهمة ، وهكذا كان يتم رفع تلك الحمولة .
لذا فالقوة الحصانية هى مجرد وحدة قياس لا تعنى القوة العضلية للحصان الواحد كما يظن البعض .
هل هناك أنواع للقوة الحصانية ؟
يوجد ثلاثة أنواع من القوة الحصانية ، ميكانيكية ومترية وكهربية ، وكل من هؤلاء الثلاثة تستخدم لقياس القوة الحصانية لمحركات السيارات ، وعلى الرغم من اختلاف ما تساوى كل منهما قليلاً للأخرى ، إلا أن النقطة الأساسية فى وحدات قياس القوة الحصانية للسيارات تكمن فى النقطة التى تقاس منها تلك القوة .
فقد وضعت الحكومات العديد من القواعد التى تحكم هذا الأمر كى لا يتلاعب الصناع بتلك الأرقام لأغراض تجارية ، ودون الدخول فى تفاصيل دعنا نعرفك على ابرز تلك الوحدات .
فيمكن قياس قوة السيارة من خلال قياس قوة المحرك خارج السيارة دون تحميله بأى أعباء أخرى كمضخة المياه ومنظومة الدفع والتى يقتطع كل منها جزء من قوة المحرك ويهدرها كى يعمل ، فيصبح الرقم المنتج هو أساس قوة المحرك بما يعرف بـ " BHP " .
أو يمكن قياس تلك القوة من على العجلات ، وهو ما يضيف هدر منظومة الدفع وباقى القطع الميكانيكية للمحرك ، فينتج رقم اقرب إلى واقع القوة المؤثرة فعلياً على السيارة يعرف بـ " WHP " .
وتقاس القوة الحصانية عن طريق جهاز يسمى " dynamometer " ، وهو جهاز يتم وصله بالجزء المتحرك الذى يراد قياس القوة من خلاله ومن ثم يعمل هذا الجهاز على قياس قوى الدوران التى ينتجها الجزء الدوار المتصل به عبر مقاومته وقياس قدرته على زيادة سرعة الدوران أثناء مقاومته .
فالداينو موميتر يقوم بقياس عزم الدوران عند عدد لفات للمحرك ومن ثم عن طريق المعادلات الرياضية يستخرج القوة الحصانية للمحرك ، حيث تعد تلك الطريقة هى الأسهل والأكثر فعالية لمعرفة قوة المحرك الحصانية .
ويؤثر فى القوة الحصانية العديد من العوامل ، بما فيها ارتفاع مكان الاختبار عن سطح البحر ودرجات الحرارة وغيرها ، وهو ما جعل المؤسسات المختصة تضع معايير ثابتة للقياس فى كل بلد تضمن عدم التلاعب .
ما الفرق بين القوة والعزم ؟
بما أننا لسنا فى حصة فيزياء ولكن فى موقع ويكيموبايل يمكننا أن نتطرق إلى الفرق بينهما علمياً ، فدعنا نتخيل ما يقوم به كل منهما من مهام .
العزم هو نوعية القوة المسؤولة عن المقاومة ، فهى التى تحرك العجلات من التوقف وتخرجها من حالة السكون التى تكون عليها وتقاوم الجاذبية لتحريك السيارة ، وهى كذلك التى تدفع العجلات على السرعات البطيئة لتمنحها طاقة حركية ومن ثم تقوم القوة الحصانية بزيادة سرعة تلك العجلات .
كذلك يتولى العزم مهمة دفع السيارة لأعلى المرتفعات ومقاومة الجاذبية التى تجذب السيارة إلى الأسفل ، فبشكل عام يمكنك تخيل العزم بأنه القوة التى تدفع السيارة للتحرك ومقاومة القوى الخارجية المؤثرة عليها ، أما القوة الحصانية هى المسؤولة عن السرعة .
هل القوة الحصانية هى المؤثر الوحيد فى الأداء ؟
تعتبر القوة الحصانية واحدة من أهم العوامل التى تحدد أداء السيارة ، إلا أنها ليست العامل الوحيد ، فهناك الكثير من الأمور الأخرى التى ربما تعيق أداء السيارة على الرغم من وفرة القوة الحصانية ، وهو ما يجعل سيارات عديدة سواء تجارية أو معدلة تتمتع بقوة حصانية كبيرة إلا أنها لا يمكنها تحدى سيارات أخرى أقل قوة فى الأداء .
البداية مع الوزن والذى يعد إلى جانب القوة الحصانية أهم العوامل المؤثرة فى الأداء ، فكلما زادت القوة وخف الوزن تحسن الأداء ، والعكس صحيح ، ويعرف هذا المفهوم بـ " نسبة القوة الى الوزن " ويقاس عادة بالحصان للطن .
يمكنك تخيل مدى تأثير نسبة القوة الى الوزن من خلال المقارنة بين اريال أتوم والتى لا يزيد وزنها عن 610 كجم وبمحركها بقوة 500 حصان يمكنها التسارع الى سرعة 100 كم فى الساعة خلال 2.8 ثانية ، فى حين ان سيارة كفيرارى 599 GTO بقوة 670 حصان ولكن بوزن 1400 كجم تتسارع الى نفس السرعة خلال 3.3 ثانية .
كذلك تتضمن العوامل المؤثرة نسب تبديل السرعات وناقل الحركة بشكل عام ، والذى يؤثر بشكل كبير فى كلا من التسارع والسرعة القصوى ، وأخيرا منظومة الدفع ككل والتى قد تهدر الكثير من القوة قبل أن تصل إلى العجلات وتجعلها غير مجدية .
ولكى تدرك مدى تأثير كل قطعة من مكونات السيارة فى الأداء ، يمكنك أن ترى ما يمكن أن تقدمه سيارة مثل بوجاتى فيرون بمجرد 1200 حصان من القوة ، مقارنة بالسيارات المعدلة والتى قد تصل قوتها إلى 2000 حصان ولا تكاد تضاهى فيرون فى الأداء .
اذاً فالقوة هى المسؤولة عن السرعة ، ولذا ترى سيارات السباق والاداء تتمتع بعدد كبير من أحصنة القوة والتى تساعدها على بلوغ سرعات مرتفعة ، فى حين تحتاج الشاحنات والمعدات محركات ذات عزم مرتفع وعلى عدد لفات منخفض كى تستطيع دفع او جر تلك الاوزن الكبيرة وعبور العوائق بسهولة .
ما علاقة عدد لفات المحرك بالقوة ؟
لكى تتعرف أكثر على القوة الحصانية ، دعنا نعرفك على منحنى القوة ، وهو منحنى يوضح لك العلاقة بين عدد لفات المحرك وبين القوة التى ينتجها والتى تدفع السيارة إلى المزيد من الأداء .
فعلى عكس ما يظن البعض ، معنى أن محرك ينتج 100 حصان لا تعنى انه ينتجها طوال الوقت وعلى كل سرعات دورانه ، بل تزيد تلك القوة بزيادة سرعة دوران المحرك ( حتى نقطة معينة ) وتقل بتراجعها ، وهو ما يجعل أداء السيارة يتحسن دوماً كلما ارتفعت سرعات دوران المحرك .
وعن النقطة المعينة التى لا تزيد بعدها القوة ، فهى تسمى بنقطة القوة القصوى ، وهى النقطة التى يستطيع المحرك عندها تقديم أقصى قوة ممكنة ، وهى ليست بالضرورة اعلى سرعة لدورانه ، بل عادة ما تكون قبلها بقليل ومن ثم يبدأ المحرك فى فقد بعض من قوته بعد هذا العدد من اللفات من جديد لأسباب عدة .
لذا تجد فى مواصفات السيارة يتم ذكر عدد محدد للفات المحرك بعد ذكر القوة او العزم ( 500 حصان عند 6000 لفة فى الدقيقة ) ، وهو ما يمثل تلك النقطة القصوى للقوة او العزم .
ولكى تتخيل هذا الأمر جيداً ، تابع طريقة عمل أنظمة الانطلاق فى السيارات الرياضية ( launch control systems ) كطراز بورشه 911 على سبيل المثال ، حيث يطلب منك أن ترفع أولا سرعة المحرك إلى 4500 لفة فى الدقيقة على سبيل المثال ومن ثم تقوم السيارة بالانطلاق لتحقيق أفضل تسارع ، فعند هذه السرعة تكون السيارة على أفضل عدد للفات المحرك بوازن بين نقطتي القوة والعزم القصوتين واللتان يكون عندهما الأداء أفضل ما يكون .
معلومة أخيرة يجب أن تعرفها عن منحنى القوة ، أن نقطة العزم الأقصى لا تكون عند نفس سرعة دوران المحرك التى يكون عندها نقطة القوة القصوى ، فعادة ما يكون العزم الأقصى عند عدد لفات أقل لطبيعة مهامه التى سبق وتعرفت عليها .
فحينما تود الوصول الى افضل تسارع بسيارتك ، عليك ان تعرف على اى عدد لفات يجب ان تبدء انطلاقتك ، وعلى اى عدد لفات يجب ان تنتقل للنقلة التالية بعد ان تكون قد استغللت كامل قوة المحرك .
في حال أعجبك الموضوع كل ما اوده منك هو نشر هذا الموضوع عبر أدوات المواقع الاجتماعية التالية: ايقونة فيس بوك وتويتر و +1 فى الشريط التالى
وفى هذا التقرير من موقع ويكيموبايل سنستعرض لكم ما هى القوة الحصانية ، وما هى أنواعها ، وما الفرق بينها وبين العزم ، وهل زيادة القوة الحصانية تعنى بالضرورة أداء أفضل أم لا .
ما هى القوة الحصانية ؟
ربما يظن البعض انه حينما توصف سيارة بأنها بقوة 100 حصان أن هذا يعنى أننا إذا نزعنا منها المحرك وحولناها إلى عربة يجرها 100 حصان ستقدم نفس الأداء ، الأمر ليس بهذه الصورة .
القوة الحصانية هى وحدة قياس اخترعها العالم الاسكتلندي " جيمس وات " نهاية القرن الثامن عشر ، وكان الغرض الأساسي منها هو قياس قوة محركات البخار التى كانت تستخدم وقتها ، ومن ثم تم تطوير استخدامها لتشمل محركات الاحتراق الداخلي والمحركات التوربينية .
ووحدة القوة الحصانية تساوى فى الفيزياء قدرة أحد الأحصنة على رفع 33000 رطل من الوزن لمسافة قدم واحدة خلال دقيقة ، أو أن يرفع 33 رطل من الوزن لارتفاع 1000 قدم خلال دقيقة . أعلم أن علامات التعجب قد بدأت تملئ أجواء الغرفة الان ، فتلك المعادلة لا تتعدى كونها معادلة رياضية لا يمكن تطبيقها عملياً ، إلا أن الأمر يعود إلى حيث استلهم جيمس وات الفكرة ، ففى مناجم الفحم وقتها كانت الأحصنة هى وسيلة لرفع وجر الأثقال وكان يستخدم بكرات وأحبال لتوزيع الأحمال للقيام بتلك المهمة ، وهكذا كان يتم رفع تلك الحمولة .
لذا فالقوة الحصانية هى مجرد وحدة قياس لا تعنى القوة العضلية للحصان الواحد كما يظن البعض .
هل هناك أنواع للقوة الحصانية ؟
يوجد ثلاثة أنواع من القوة الحصانية ، ميكانيكية ومترية وكهربية ، وكل من هؤلاء الثلاثة تستخدم لقياس القوة الحصانية لمحركات السيارات ، وعلى الرغم من اختلاف ما تساوى كل منهما قليلاً للأخرى ، إلا أن النقطة الأساسية فى وحدات قياس القوة الحصانية للسيارات تكمن فى النقطة التى تقاس منها تلك القوة .
فقد وضعت الحكومات العديد من القواعد التى تحكم هذا الأمر كى لا يتلاعب الصناع بتلك الأرقام لأغراض تجارية ، ودون الدخول فى تفاصيل دعنا نعرفك على ابرز تلك الوحدات .
فيمكن قياس قوة السيارة من خلال قياس قوة المحرك خارج السيارة دون تحميله بأى أعباء أخرى كمضخة المياه ومنظومة الدفع والتى يقتطع كل منها جزء من قوة المحرك ويهدرها كى يعمل ، فيصبح الرقم المنتج هو أساس قوة المحرك بما يعرف بـ " BHP " .
أو يمكن قياس تلك القوة من على العجلات ، وهو ما يضيف هدر منظومة الدفع وباقى القطع الميكانيكية للمحرك ، فينتج رقم اقرب إلى واقع القوة المؤثرة فعلياً على السيارة يعرف بـ " WHP " .
وتقاس القوة الحصانية عن طريق جهاز يسمى " dynamometer " ، وهو جهاز يتم وصله بالجزء المتحرك الذى يراد قياس القوة من خلاله ومن ثم يعمل هذا الجهاز على قياس قوى الدوران التى ينتجها الجزء الدوار المتصل به عبر مقاومته وقياس قدرته على زيادة سرعة الدوران أثناء مقاومته .
فالداينو موميتر يقوم بقياس عزم الدوران عند عدد لفات للمحرك ومن ثم عن طريق المعادلات الرياضية يستخرج القوة الحصانية للمحرك ، حيث تعد تلك الطريقة هى الأسهل والأكثر فعالية لمعرفة قوة المحرك الحصانية .
ويؤثر فى القوة الحصانية العديد من العوامل ، بما فيها ارتفاع مكان الاختبار عن سطح البحر ودرجات الحرارة وغيرها ، وهو ما جعل المؤسسات المختصة تضع معايير ثابتة للقياس فى كل بلد تضمن عدم التلاعب .
ما الفرق بين القوة والعزم ؟
بما أننا لسنا فى حصة فيزياء ولكن فى موقع ويكيموبايل يمكننا أن نتطرق إلى الفرق بينهما علمياً ، فدعنا نتخيل ما يقوم به كل منهما من مهام .
العزم هو نوعية القوة المسؤولة عن المقاومة ، فهى التى تحرك العجلات من التوقف وتخرجها من حالة السكون التى تكون عليها وتقاوم الجاذبية لتحريك السيارة ، وهى كذلك التى تدفع العجلات على السرعات البطيئة لتمنحها طاقة حركية ومن ثم تقوم القوة الحصانية بزيادة سرعة تلك العجلات .
كذلك يتولى العزم مهمة دفع السيارة لأعلى المرتفعات ومقاومة الجاذبية التى تجذب السيارة إلى الأسفل ، فبشكل عام يمكنك تخيل العزم بأنه القوة التى تدفع السيارة للتحرك ومقاومة القوى الخارجية المؤثرة عليها ، أما القوة الحصانية هى المسؤولة عن السرعة .
هل القوة الحصانية هى المؤثر الوحيد فى الأداء ؟
تعتبر القوة الحصانية واحدة من أهم العوامل التى تحدد أداء السيارة ، إلا أنها ليست العامل الوحيد ، فهناك الكثير من الأمور الأخرى التى ربما تعيق أداء السيارة على الرغم من وفرة القوة الحصانية ، وهو ما يجعل سيارات عديدة سواء تجارية أو معدلة تتمتع بقوة حصانية كبيرة إلا أنها لا يمكنها تحدى سيارات أخرى أقل قوة فى الأداء .
البداية مع الوزن والذى يعد إلى جانب القوة الحصانية أهم العوامل المؤثرة فى الأداء ، فكلما زادت القوة وخف الوزن تحسن الأداء ، والعكس صحيح ، ويعرف هذا المفهوم بـ " نسبة القوة الى الوزن " ويقاس عادة بالحصان للطن .
يمكنك تخيل مدى تأثير نسبة القوة الى الوزن من خلال المقارنة بين اريال أتوم والتى لا يزيد وزنها عن 610 كجم وبمحركها بقوة 500 حصان يمكنها التسارع الى سرعة 100 كم فى الساعة خلال 2.8 ثانية ، فى حين ان سيارة كفيرارى 599 GTO بقوة 670 حصان ولكن بوزن 1400 كجم تتسارع الى نفس السرعة خلال 3.3 ثانية .
كذلك تتضمن العوامل المؤثرة نسب تبديل السرعات وناقل الحركة بشكل عام ، والذى يؤثر بشكل كبير فى كلا من التسارع والسرعة القصوى ، وأخيرا منظومة الدفع ككل والتى قد تهدر الكثير من القوة قبل أن تصل إلى العجلات وتجعلها غير مجدية .
ولكى تدرك مدى تأثير كل قطعة من مكونات السيارة فى الأداء ، يمكنك أن ترى ما يمكن أن تقدمه سيارة مثل بوجاتى فيرون بمجرد 1200 حصان من القوة ، مقارنة بالسيارات المعدلة والتى قد تصل قوتها إلى 2000 حصان ولا تكاد تضاهى فيرون فى الأداء .
اذاً فالقوة هى المسؤولة عن السرعة ، ولذا ترى سيارات السباق والاداء تتمتع بعدد كبير من أحصنة القوة والتى تساعدها على بلوغ سرعات مرتفعة ، فى حين تحتاج الشاحنات والمعدات محركات ذات عزم مرتفع وعلى عدد لفات منخفض كى تستطيع دفع او جر تلك الاوزن الكبيرة وعبور العوائق بسهولة .
ما علاقة عدد لفات المحرك بالقوة ؟
لكى تتعرف أكثر على القوة الحصانية ، دعنا نعرفك على منحنى القوة ، وهو منحنى يوضح لك العلاقة بين عدد لفات المحرك وبين القوة التى ينتجها والتى تدفع السيارة إلى المزيد من الأداء .
فعلى عكس ما يظن البعض ، معنى أن محرك ينتج 100 حصان لا تعنى انه ينتجها طوال الوقت وعلى كل سرعات دورانه ، بل تزيد تلك القوة بزيادة سرعة دوران المحرك ( حتى نقطة معينة ) وتقل بتراجعها ، وهو ما يجعل أداء السيارة يتحسن دوماً كلما ارتفعت سرعات دوران المحرك .
وعن النقطة المعينة التى لا تزيد بعدها القوة ، فهى تسمى بنقطة القوة القصوى ، وهى النقطة التى يستطيع المحرك عندها تقديم أقصى قوة ممكنة ، وهى ليست بالضرورة اعلى سرعة لدورانه ، بل عادة ما تكون قبلها بقليل ومن ثم يبدأ المحرك فى فقد بعض من قوته بعد هذا العدد من اللفات من جديد لأسباب عدة .
لذا تجد فى مواصفات السيارة يتم ذكر عدد محدد للفات المحرك بعد ذكر القوة او العزم ( 500 حصان عند 6000 لفة فى الدقيقة ) ، وهو ما يمثل تلك النقطة القصوى للقوة او العزم .
ولكى تتخيل هذا الأمر جيداً ، تابع طريقة عمل أنظمة الانطلاق فى السيارات الرياضية ( launch control systems ) كطراز بورشه 911 على سبيل المثال ، حيث يطلب منك أن ترفع أولا سرعة المحرك إلى 4500 لفة فى الدقيقة على سبيل المثال ومن ثم تقوم السيارة بالانطلاق لتحقيق أفضل تسارع ، فعند هذه السرعة تكون السيارة على أفضل عدد للفات المحرك بوازن بين نقطتي القوة والعزم القصوتين واللتان يكون عندهما الأداء أفضل ما يكون .
معلومة أخيرة يجب أن تعرفها عن منحنى القوة ، أن نقطة العزم الأقصى لا تكون عند نفس سرعة دوران المحرك التى يكون عندها نقطة القوة القصوى ، فعادة ما يكون العزم الأقصى عند عدد لفات أقل لطبيعة مهامه التى سبق وتعرفت عليها .
فحينما تود الوصول الى افضل تسارع بسيارتك ، عليك ان تعرف على اى عدد لفات يجب ان تبدء انطلاقتك ، وعلى اى عدد لفات يجب ان تنتقل للنقلة التالية بعد ان تكون قد استغللت كامل قوة المحرك .
في حال أعجبك الموضوع كل ما اوده منك هو نشر هذا الموضوع عبر أدوات المواقع الاجتماعية التالية: ايقونة فيس بوك وتويتر و +1 فى الشريط التالى
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق