قرأت كلام جميل ومفيد في مواضيع متعددهفي هذا المنتدى المتميز ومداخلات أجمل من الذين علقوا على تلك المواضيع المتعلقهبالمقارنه بين سيارات متنوعه من فئة SUV. لفت نظري جزئية مقارنة القوة الحصانيهوالعزم للاكسبدشن القديم والمحدث ( 15 و 16 ) من جهه، ومقارنة ذلك بالسيارات الأخرى من نفس الفئه (سيكويا،جي ام، سوبربان، ارمادا،باترول،دورانقو،اللاند ...)وغيرها من جهة أخرى. وبدا واضحا تخوف كثير من الناس من مكينة 3.5 ecoboost V6 الجديده على الاكسبدشن 15 و 16 لكونها صغيرةالحجم وبعدد اسطوانات أقل . فرأيت أن هناك حلقه مفقوده في الموضوع لفهم الفرق (بشكل أدق) بين القوه الحصانيه والعزم للاكسبدشن بمكينة الايكوبوست الجديده ecoboost والقديمه مكينة V8سعة 5.4 لتر من جهه. ومن جهة أخرى، لتوضيح الفرق بين أداء مكينة الايكوبوست علىالاكسبدشن 15 وما فوق ومنافسيه الباقين من الصانعين اليابانيين والأمريكان في نفسالفئه. النسخه الفخمه من هذه الفئه (النافقيتر،اسكاليد، لكزس، كيو اكس 80 ) مستثناهمن حديثي هذا ولا ينبغي ادراجها في هذه المقارنه لأن وضعها يختلف قليلاً.
مفاهيم أساسيه
بينما تعرف القوه الحصانيه Horse Power ( باختصار شديد ) بأنها مقدار القوه التي تحتاجها المركبه لتصل الى سرعه معينه اماسرعه محدده أو سرعتها القصوى ، يعرف العزم Torque بأنه مقدار سرعة الوصول الىتلك السرعه التي تريدها ( مقدار سرعة دوران المحرك – كم دوره في الدقيقه - التي تحتاجهاالمكينه لتوصلك الى السرعه التي تريدالوصول اليها بالسرعه التي تريدها ). ستشعر به(العزم) يدفعك للخلف لتلتصق بالمرتبه عندما تضغط دواسة البنزين بقوه.
ملاحظه 1
سرعة السياره تقاس ب (km/h) او (mile/h) بينما سرعة المكينه تقاس بعدد الدورات فيالدقيقه (RPM ).
وعند مقارنة القوه الحصانيه HPوالعزم TQلمعرفة أي السيارتين أو أكثر أقوى اداء ، فان تلكالمقارنه لن تكون صحيحه ودقيقه الا اذا واذا فقط أخذنا بعين الاعتبارعدد دورات المحرك في الدقيقهاو ما يسمى RPM ( ( revolution per minute عند تلك القوه الحصانيه أو العزم
وحتى تكتمل الصوره، فاننا نحتاج أن نستعرض المعادله التاليه:
[CENTER]H P = TQ x RPM ÷ 5252
القوهالحصانيه = عزم الدوران X عدد دورات المحرك في
الدقيقه / 5252
القوهالحصانيه = عزم الدوران X عدد دورات المحرك في
الدقيقه / 5252
[/CENTER]
HorsePower القوه الحصانيه للمحرك
Torque العزم او ( عزم الدوران )
RPM ( revolution per minute ) عدددورات المحرك في الدقيقه
5252 هي عدد دورات المحرك التي يتساوىعندها كل من(HP)القوه الحصانيه و (TQ)العزم.
[CENTER]الرسم البيانيبالأسفل يوضح أكثر طبيعة العلاقه بين القوه الحصانيه HP والعزم Torque
[/CENTER]
كلما زاد العزم (الخط الأحمر) للمحرك زادت تبعاً لذلك القوه الحصانيه (الخط الأزرق) الى أن تصل عدد دورات المحركالى 5252 دوره في الدقيقه (عند التقاء الخطين)عندها يلتقيان و تتساوى القوه الحصانيه والعزم. وبعد ذلك ، سيقل العزم كلما ازدادت القوه الحصانيه لتصل المركبه الى أقصى قوتها الحصانيه. ومهما ضغطت على دواسة البنزين فلن يزيد العزم بعد ال 5252 دوره في الدقيقه لتستمر القوه الحصانيه في الزياده الى المدى المحدد لها.
فمكائن ال جي ام والشفر - مثلاً - تصل لقوه حصانيه مقدارها 355 عند 5600 دوره في الدقيقه للمحرك والى عزم 383 رطل في القدم عند 4100 دوره في الدقيقه وهكذا دواليك.
ولكن
الحكم على أداء المحرك ( القوه الحصانيه والعزم ) سيكون غير صحيح وغير دقيق عند مقارنة قوة وعزم سيارة ما بسياره باخرى اذا لم تذكر عدد دورات المكينه عند تلك القوه الحصانيه والعزم.
توضيح الفكره
تصل السيكويا بمحركها 5.7 لتر الى عزم401 رطل في القدم عند 3600 دوره في الدقيقه بينما يصل الباترول 5.6 لتر الى عزم 400 رطل في القدم عند 4000 دورهفي الدقيقه
وهذا يعني أن السيكويا ستصل الى أقصى عزمها (400) قبل أن يصل الباترول الى أقصى عزمه (400) لأن السيكويا تصل الى ذلك العزم عند 3600 دوره في الدقيقه بينما يحتاج الباترول الى 4000 دوره في الدقيقهليصل الى أقصى عزمه. الأمرالذي يؤدي الى ان السيكويا تصل الى قوتها الحصانيه 381عند 5600 دوره في الدقيقه قبل الباترول صاحب القوه الحصانيه 400 عند 5800 لأنالعزم سيدفع السيكويا للوصول الى قوتها الحصانيه بشكل أسرع من الباترول.
ملاحظه 2
فئة ال SUV تمتاز بثقل وزنها وكبر حجمها وقابليتها لتحميل أوزان اضافيه من ركاب وعفش وقلص لعربات صغيره ومتوسطه كما هو في دولالجزيره العربيه ومقطورات كبيره أحيانا تصل الى حجم البيت الصغير في أمريكاالشماليه. ولذلك فهي تحتاج الى عزم عالي للوصول الى قوتها الحصانيه. وكل ما توفرالعزم والقوه الحصانيه على دورات محرك أقل، كلما كان المحرك مرتاح وقادرعلى أداءمهمته بنجاح و بأقل تكلفه.
ماذا فعلت فورد؟
قامت فورد بتغيير قواعد اللعبه (وبذلك وسعتالمسافه بينها وبين المنافسين) فعملت على استراتيجيه منذ عام 2006 لتكون جاهزهللتنفيذ في عام 2009 ولتكون حقيقه على الأرض في مركباتها.
انها محركات eco-boost التي مكنت فورد من تحقيق هدفين في وقت واحد:
الهدف الأول:انتاج محركات صديقه للبيئه eco-friendly تتميز بنسبة انبعاثات Co2أقل ب 20 % من منافسيها وايضا رفع كفاءة اقتصاديةاستهلاك الوقود بنسبة 20 %.
الهدف الثاني:وهو رفع كفاءة المحرك boost-performance للحصول على قوه حصانيه وعزم أعلى ( الأمرالذي يبدواتحديا صعبا في ظل الهدف الأول )
ومن هنا تم تركيب اللقب الجديد ليتألف من مقطعين، كل مقطع يرمز لهدف، فكانت كلمة eco-boost وتماعتمادها شعارا للجيل القادم من محركات فورد.
كيف فعلت ذلك فورد ؟
1-تقنيةالشحن التوربيني Turbo charging: لضغط كميه اكبر من الهواء في غرف الاحتراقبالمحرك الصغيره الأمر الذي ادى الى استجابه عاليه عند الحاجه الى العزم Torque بل وعلى نطاق واسع من القوه الحصانيه – كما يتضح ذلك في الرسمالبياني السابق، حيث تصلالسياره الى 90 % من عزمها عند 1500 دوره في الدقيقه فقط وكامل العزم عند 2500 ثم يتم الحفاظ على ذلك العزم لحين الوصول الى الى 5252 RPM النقطه التي يبدا العزم فيها بالتراجع وتستمر القوه الحصانيه فيالارتفاع لحين وصولها للحد الأقصى المحدد. باختصار شديد: العزم تحت أمرك من أول ماتلامس قدميك دواسة البنزين وما يحتاح نتنظر الى دورات محرك عاليه لتحصل عليه.
2-الحقن المباشر للوقود Direct Injection: تحت ضغط عالي يصلالى 150 بار تقوم عدسات دقيقه جدا بحقن الوقود داخل غرفة الاحتراق لكثر من مرهأحيانا في دورة الاحتراق الواحده وهذا بدوره يقلل من تلكأ المحرك او ما يسمى engine knocking أو Turbo lag
3-الكامات الثنائيه المتحكم بتعدد توقيتها TiVCT: تمكن المحرك من تغيير توقيت الاشعال للوصول الىالكفاءه القصوى لللاحتراق في ظروف القياده المتعدده.
تكامل هذه التقنيات الثلاث مع بعضها البعض أو ما يسميه مهندسي فورد
[CENTER]
Three - legged Stool Approach
Three - legged Stool Approach
[/CENTER]
انتج لنا التقنية المعروفه ب ecoboost والتي بدأ استخدامها في مركبات فورد من عام 2009 والى اليوم فياوروبا، شمال امريكا، واليوم هنا في منطقة الشرق الأوسط.
وبالنظر الى الجدول الخاص بالشاحنات الخفيفه pick-up trucks بالأسفل يتضح لنا التالي:
فبينما تصل محركات ال V8 )5.3 , 5.6, 5.7 )الى أقصى عزمها عند دورات محرك تتراوح بين 3400 الى 4200 دوره في الدقيقه ، يستطيع محرك ecoboost الخاص ب F-150 الوصول الى أقصى عزمه البالغ 420 رطل في القدم ( أعلى من محركات ال V8 الباقيه ) عند دورات محرك أقل تبلغ 2500 ( 90% من ذلك العزم يتمالوصول اليه عند 1500 دوره في الدقيقه ).
وبينما يصل محرك الاكسبدشن ال V8الى 5.4 لتر الى قوه حصانيه 310 عند 5100 دوره في الدقيقه وعزم 365 عند 3600 دورهفي الدقيقه ، نجد أن محرك الاكسبدشن 15 وما فوق ذو V63.5 لتر ecoboostيصل الى قوته الحصانيه 365 عند 5000 دوره في الدقيقه وعزم 420 عند 2500 دوره فيالدقيقه.
وببساطه، فان محرك ال V6 3.5 ecoboost أفضل من ناحيتين:
1.الوصول الى قوه حصانيه أعلى (365) عند نفس عددالدورات لمحرك ال V8القديم
2.ومن ناحية قوة العزم في محرك ال ecoboost ( الذي يتميز بأنه torquey أي محرك ذو عزم عالي ) فانه يصل الى عزم 420 ( أعلى من عزم ال V8القديم ) عند عدد دورات جدا منخفض 2500 دورهفي الدقيقه ( يصل الى 90% منعزمه عند 1500 دوره في الدقيقه كما هو موضح في الرسم البياني بالأسفل ) . بل يستطيع الحفاظ على ذلك العزم العالي منلحظه وصوله 90% من العزم عند ال 1500 الى أن يصل الى 5252 عندئذ يبدأ في النزول.
3. بينما يصل الاكسبدشن الى 90 %من عزمه ( 420 رطل فيالقدم ) عند دورات محرك منخفضه جدا تقدر1500 الى 2000 دوره في الدقيقه( كما هو موضح في الرسم البياني ) نجدالسيكويا يحتاج محركها ليصل الى 3600 دوره في الدقيقه لتصل الى كامل عزمها 400 رطلفي القدم ( وهي أقرب المنافسين للاكسبدشن ) ولكنها لا تحافظ عليه طويلاً عنداقترابها مع 5252 دوره في الدقيقه بينما يحصل عليه الاكسبدشن مبكرا جدً ويحافظعليه لحين اقترابه من 5252 دوره في الدقيقه. تواصل القوه الحصانيه بعد ال 5252 دوره بعد ذلك للسيارتين الى المدى المحدد لكل منهما.
[CENTER]4. ليس فقط على صعيد القوه الحصانيه والعزم المبكرين والحفاظ عليهما ، بل حتىقدره السحب Towingأفضل وقدرة التحميل Payload أعلى من محركات ال V8كما هو موضح في الجدول بالأعلى.
[/CENTER]
5. والتسارع أيضا تتفوق فيه محركات الايكوبوست 3.5 لتر و 2.7 لترمن فورد على منافسيها أصحاب ال V8 كما يتضح في الجداول بالأسفل:
ليس هذا دعايه لفورد بل الحديث هنا للأرقام لتثبت قوة أداء هذا العفريت الصغير ( محرك ecoboost ) لمنح الاكسبدشن 15 وما فوق مركزالصداره على مستوى الأداء اذا ما قورن بالاكسبدشن 14 وما تحت من جهه، وبقيةالمنافسين التقليدين من جهة أخرى.
كرت العائلة لمحركات ecoboost
ما زال بعض الناس يتخوف من محركات الايكوبوست ويزعمون ان صيانتها معقده ومكلفه من جهه، ومن جهة أخرى الحراره العاليه التي تستهلكها وتعيد استخدامها عن طريق محركي الشحن التوربيني ( Twin Turbo ) ستؤثر على عمرها الافتراضي.
في الحقيقه، ذلك الخوف غير مبرر لسببين
السبب الأول: بدأت فورد بوضع مكائنالايكوبوست ال L3.5و L2.7على فئة ال pick-upأقصد ال F-150من عام 2011 والى يومنا و 1.6L و L2.0في السنوات الأخيره و 1L قريبا. وزادت مبيعاتها الى 60 % بين 2009 و 2012 حسب الأرقام المسجله الأمر الذي يثبت تقبلالأمريكان لها مع الأيام لأنها أثبتت فعاليتها وساعدت الأمريكان على تغيير المفهومالسائد لدى ( القوه هي الازاحه بمعنى انه كلما كبرت سعة المحرك استطعت ان تحصل علىقوه وعزم اكبر).
السبب الثاني: نظرا لتوجه فورد لاعتماد سياسةال down-sizing لمحركاتها كاحدىاستراجياتها منذ عام 2006 لتكونجاهزه للاستخدام في عام 2009 ، فقد تم تصغير المحركات لتحقيق هذه الغايه. فبعد انكانت المحركات ذات التنفس الطبيعي تتألف أجزاءها من ما يقارب 185 قطعه، تم تقليلهابفضل هذه الاستراتيجيه ( eco-boost) الى ما يقارب 70 الى 85 قطعه ( تم تقليل حجم المحرك الى ما يقارب50 % ) وهذا قد يساعد على خفض تكلفة الصيانه وقطع الغيار.
[CENTER]هل أصبح الاكسبدشن 15 و 16 مع التحديث الأخير أفضل من المنافسين ؟
[/CENTER]
على مستوى المحركات
نعم. افضل أداء وأقل انبعاثات لثاني اكسيد الكربون الضار
على مستوى القير
ستكون محرك الايكوبوست أكثرراحه مع قير ال 8 سرعات ( اتمنى ان ينزل على الموديل الجديد كلياً 17 او 18 ).أحسنت تويوتا باعتماد قير 8 سرعات على ال VXR ومن قبلها شركة كرايسلر على الشيروكي وليست GM وChevy ببعيده فقريبا قد نرى قيرال 8 أو كما يتردد في الآونه الأخيره قير ال 10 سرعات.
على مستوى الوزن
تحتاج فورد ان تخفض وزن الاكسبدشن كما فعلت معال F-150وذلك باعتماد بدي جديد كليا من الألمنيومالأمر الذي مكنهم من تخفيض الوزن بمقدار ما يقارب 300 باوند مما انعكس ايجابيا علىاستجابة السياره وتسارعها وتقليل استهلاكها للوقود. على الأقل بالنسبة للاكسبدشن،يمكنهم استبدال الأجزاء المتحركه من الاكسبدشن بأخرى من الألمنيوم مثل الأبوابوالكبوت والشنطه. سيساعد ذلك على انقاص وزن الاكسبدشن وسيضيف قليل من الأحصنهوالعزم الى عفريته الصغير ( ecoboost ) ليقترب اكثر من 400 حصانوعزم قريب من 450 رطل في القدم.
على مستوى العزل
تحسن العزل كثيرا حسب رأي النقاد وبعض مستخدميه وانخفضمستوى الضوضاء في المقصوره بسبب اضافة مواد عازله ممتصه للصوت اسهمت كثيرا فيزيادة العزل داخل الكبينه من جهه، وساهم هدوء صوت محرك الايكوبوست في تقليلالضوضاء القادمه من المحرك من جهه أخرى. اعتمدت فورد تقنية جديده في عزل الصوت فيسيارتها Edge 15 وما فوق من فئة ال CUV مكنتها من عزل الكبينه بدرجهكبيره تقترب كثيرا من عزل السيارات الألمانيه لدرجة انهم اضطروا لعمل فتحات تهويهاضافيه داخل المقصوره لتقليل العزل المحكم كي يتمكنوا من اغلاق الأبواب !
على مستوى الشكل العام الداخلي والخارجي
انتهت صلاحية التصميم الحالي للاكسبدشن وحانالوقت لاعتماد تصميم عصري مدعم بالتقنيه الحديثه كي يلحق بالمنافسين. يعطينا تصميمالنافيقيتور الجديد الاختباري فكره أوليه ولكنها مشجعه عن الشكل الجديد للاكسبدشنويبدوا نقله نوعيه في التصميم. ننتظرالتصميم الجديد كليا – والله يستر.
الخاتمه
أرجوا أن يجد من يبحث عن سياره مناسبه له منهذه الفئه الفائده فيما كتبته وله القرار الأول والأخير في شراء هذه السياره اوتلك. فنحن مستهلكين نبحث عن السياره التي تلبي حاجاتنا لأطول فتره ممكنه. السوقمفتوح والمنافسه شديده والمعلومه الصحيحه المفيده قد لا تتوفرعند الحاجه اليها.
وما أضفته واستنتجته في هذا الموضوع قد لا يخلو من الأخطاء ( قلة دقة فيمعلومه اوعدم وضوح في أخرى ) وسأستفيد كثيراعند مناقشتها مع غيري للاستفاده.
