ماذا يعني سيارة عزمها كبير وقوتها الحصانية صغيرة والعكس .. ؟

عزم المحرك له علاقة متلازمة مع قوته الحصانية وهي محكومة بسرعة دوران المحرك والأوزان المعلقة به وتحديدا عمود الكرانك والمكابس. فالعزم الذي هو القوة المباشرة التي نحصل عليها من دوران عمود الكرانك، هذه القوة تعتبر قوة خام لانستطيع الإستفادة منها مباشرة، وهي تعتمد على عدة عوامل، منها حجم المحرك وأوزان الكرانك والمكابس، حيث أن الوزن في أي كتلة عبارة عن طاقة كامنة.

ويعتمد أيضاً على نوع المحرك أي أن المحرك الذي يتنفس بشكل طبيعي يختلف عزم دورانه عن المحرك المعزز بتوربو أو سوبرشارجر بالإضافة لعوامل أخرى أقل أهمية. أما القوة الحصانية فهي ناتجة عن علاقة بين عزم الدوران وسرعة دوران المحرك وثابت حسابي، ويستند مهندسوا المحركات على معادلة بسيطة لمعرفة القوة الحصانية لأي محرك وهي:

القوة الحصانية = [عزم الدوران(رطل/قدم) × عدد دورات المحرك(دورة/دقيقة)] ÷ 5252 (حيث أن الـ 5252 عبارة عن رقم مختزل من عدة تحويلات معقدة ). أي أن محرك تقليدي حجمه 2000 سم مكعب خالي من أي تعقيدات إضافية تزيد في قوته، يبلغ عزمه حوالي 180 رطل/قدم عند 3000 دورة في الدقيقة وينتج قوة 102 حصان (180× 3000 ÷ 5252 = 102.8 حصان) مع ملاحظة أن الخرج الأقصى لعزم المحرك يأتي عند مستوى دوران مختلف عن الخرج الأقصى للقوة الحصانية لنفس المحرك وهذا شأن آخر قد أتطرق لتوضيحه لاحقا.

أيهما أهم العزم أم القوة

يقول المهندس عادل البشراوي أحد أهم من شرحوا مفهوم العزم والقوة الحصانية في مقال مميز له ” هناك محركات تتمتع بعزم عالي بينما قوتها الحصانية متدنية كمحركات الديزل وبالذات منها تلك التي تعمل بالتقنيات التقليدية، بينما هناك محركات على العكس من ذلك. فأي السيارات أفضل هل هي تلك السيارات التي تتميز محركاتها بعزم عالي أم تلك التي بقوة حصانية عالية؟

الحقيقة أن حاجتك للسيارة هي ما يحدد هذا الأمر . فلو كنت من محبي السرعة مثلاً فإنك تحتاج للإثنين معاً، فالعزم مهم جداً للتسارع خصوصاً في بداية الحركة وكذلك عند الحاجة للتجاوز، أما السرعة فتلعب القوة الحصانية الدور الأكبر، ولكن ما يحدد سرعة الوصول إلى السرعات القصوى هو العزم مجدداً. لأنك احياناً تجد سيارات تبلغ سرعات عالية، لكنها تستغرق وقتاً طويلاً لبلوغ سرعاتها القصوى, بينما سيارات أخرى تصل الى نفس السرعات في وقت أقصر بكثير وذلك بسبب توفر محركاتها على عزم عالي، طبعاً دون الدخول في تعقيدات نسب علبة التروس والترس التفاضلي (الديفرنس).

في الطرق الصحراوية والجبليه 

إذا كنت تحتاج أحيانا للخروج عن الطريق المعبد ودخول الصحراء والأماكن الجبلية فأنت تحتاجاً إلى العزم بدرجة أولى.

ولكي أوضح خذوا مثلا (Hummer H1) بنسختها الأولى وهي عبارة عن سيارة يزيد وزنها عن 3 أطنان وقد تصل في بعض فآتها إلى 6 أطنان، فمحركها الأساسي المأخوذ من جنرال موتورز سعة 6500 سم مكعب وهو من فئة الديزل، وفي الأساس يأتي دون توربو وقوته الحصانية هي 150 حصان فقط. نعم هو رقم جدا صغير بالمقارنة مع سعته ولكن محركات الديزل بتقنياتها التقليدية القديمة كسولة الدوران وهذا المستوى من القوة الحصانية هو عادة ماتستطيع انتاجه. ولكن تمتع محركها بعزم دوران هائل يصل إلى حوالي الـ 550 رطل/قدم يجعله قادر على زحزحة وزنها العالي ويمكنها من عبور أكثر المسارات الصحراوية صعوبة.

العزم المنخفض والقوة الحصانية العالية 

أبرز مثال لسيارة ذات قوة حصانية عالية مع عزم دوران منخفض  السياره لمازدا (RX 8) التي تم إيقاف انتاجها قبل عدة سنوات بسبب انبعاثات محركاتها المرتفعة, فمحرك هذه السيارة الرحوي المكون من مكبسين اثنين وبسعة إجمالية تبلغ 1300 سم مكعب فقط، ينتج قوة حصانية عالية نسبياً تصل الى 240 حصان وذلك دون إضافة توربو او سوبر شارجر ودون إدخال تقنية تعدد الصمامات حيث أن المحركات الرحوية لاتحتوي على صمامات أصلاً. ولكن لصغر حجم هذا المحرك فإن عزمه لا يتعدى الـ 220 رطل/قدم. ولكن ضعف العزم هذا لم يؤثر على أداء السيارة لأن وزنها لايتعدى الـ 1350 كلجم وهو وزن يستطيع هذا المستوى من العزم التعامل معه وبالتالي يستطيع حملها لسرعات عالية تصل إلى 250 كلم/س ويمكنها من التسارع الى100 كلم/س في وقت لا يتعدى الـ 6 ثواني فقط, كل هذا من محرك بسعة 1300 سم مكعب.

التطور التقني 

ويكمل المهندس عادل البشراوي شرحه بتوضيح أن التطور التقني الكبير الذي شهدته صناعة المحركات وخصوصا مع بداية ألألفية الثالثه أضافت مفاهيم جديدة وأسست لاستخدامات لم تكن متوفرة في السابق مكنت شركات السيارات من اعتماد محركات بسعات صغيرة بذات الفاعلية ولكن باقتصادية في استهلاك الوقود أكبر وبانبعاثات غازية أقل.